elaboración de proyectos de guías de orientación del uso

Guía Nº 05: Elaboración de Proyectos de Guías de

Orientación del Uso Eficiente de la Energía y de Diagnóstico Energético

INDUSTRIAS CEMENTERAS

DIRECCIÓN GENERAL DE ELECTRICIDAD MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

2008, Mayo

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Guía de Orientación del Uso Eficiente de la Energía y de Diagnósticos Energéticos

Industrias Cementeras

DIRECCIÓN GENERAL DE ELECTRICIDAD 2

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

INDICE

1 INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................................. 6

2 LA ENERGÍA EN LA INDUSTRIA CEMENTERA........................................................................................ 6 2.1 Descripción del Proceso Productivo.................................................................................................... 6 2.2 Fuentes y costos de energías en una Planta Cementera ................................................................ 7 2.3 Identificación de Equipos consumidores de Energía ........................................................................ 7 2.4 Usos Inadecuados de la Energía en Equipos.................................................................................... 9

2.4.1 Hornos ................................................................................................................................................ 9 2.4.2 Motores............................................................................................................................................... 9 2.4.3 Compresores ..................................................................................................................................... 9 2.4.4 Bombas .............................................................................................................................................. 9 2.4.5 Iluminación....................................................................................................................................... 10 2.4.6 Sistema eléctrico general .............................................................................................................. 10

2.5 Análisis y diagnóstico energético de la Planta................................................................................. 10

3 OPORTUNIDADES DE MEJORAMIENTO EN UNA PLANTA CEMENTERA...................................... 12 3.1 Oportunidades de mejoramiento u optimización ............................................................................. 12 3.2 Buenas prácticas.................................................................................................................................. 14

3.2.1 Hornos .............................................................................................................................................. 14 3.2.2 Motores............................................................................................................................................. 14 3.2.3 Compresores ................................................................................................................................... 14 3.2.4 Bombas ............................................................................................................................................ 15 3.2.5 Iluminación....................................................................................................................................... 15 3.2.6 Sistema Eléctrico general .............................................................................................................. 15

3.3 Mejoras con Inversión ......................................................................................................................... 16 3.3.1 Hornos .............................................................................................................................................. 16 3.3.2 Motores............................................................................................................................................. 16 3.3.3 Compresores ................................................................................................................................... 16 3.3.4 Bombas ............................................................................................................................................ 16 3.3.5 Iluminación....................................................................................................................................... 17 3.3.6 Sistema Eléctrico general .............................................................................................................. 17

3.4 ¿Cómo hacer un diagnóstico energético?........................................................................................ 17

4 FORMACIÓN DE UN PROGRAMA Y COMITÉ DE USO EFICIENTE DE ENERGÍA EN UNA PLANTA CEMENTERA............................................................................................................................................ 19

4.1 El ciclo Deming aplicado al uso eficiente de la energía ................................................................ 19 4.1.1 FASE I - Planificar........................................................................................................................... 19 4.1.2 FASE II - Poner en Práctica .......................................................................................................... 20 4.1.3 FASE III - Verificar .......................................................................................................................... 22 4.1.4 FASE IV - Tomar Acción................................................................................................................ 22

4.2 Formación de un Comité de Uso Eficiente de la Energía (CUEE)................................................ 24 4.2.1 Integrantes ....................................................................................................................................... 24 4.2.2 Organización.................................................................................................................................... 24 4.2.3 Funciones......................................................................................................................................... 24

5 EVALUACIÓN DE UN PROGRAMA DE USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA...................................... 25 5.1 Monitoreo y fijación de metas (M&T)................................................................................................. 25

5.1.1 Definición.......................................................................................................................................... 26 5.1.2 Elementos del M&T ........................................................................................................................ 26

5.2 Protocolos de medición y verificación ............................................................................................... 28 5.2.1 Protocolo IPMPV............................................................................................................................. 28





6 CONOCIENDO TUS FACTURACIONES POR TIPO DE ENERGÍA...................................................... 29 6.1 Facturación de energía eléctrica........................................................................................................ 29

6.1.1 Clientes Libres................................................................................................................................. 30 6.1.2 Conociendo su factura eléctrica: .................................................................................................. 31 6.1.3 Clientes Regulados......................................................................................................................... 32

6.2 Gas Natural ........................................................................................................................................... 34 6.3 Optimización en el Uso de Combustibles......................................................................................... 36

7 EVALUACIÓN ECONÓMICO-FINANCIERA DE UN PROYECTO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA 36 7.1 Evaluación técnico - económica de recomendaciones................................................................... 36

7.1.1 Evaluación del ahorro de energía proyectado............................................................................ 36 7.1.2 Evaluación del beneficio económico esperado .......................................................................... 37 7.1.3 Evaluación del costo de implementación y retorno de inversión ............................................. 38

7.2 Análisis de sensibilidad de los indicadores económico - financieros ........................................... 40 7.3 Formas de Financiamiento ................................................................................................................. 41

7.3.1 Inversión Nacional .......................................................................................................................... 41 7.3.2 Inversión Internacional ................................................................................................................... 41 7.3.3 El Mercado de Carbono ................................................................................................................. 42

8 IMPACTO AMBIENTAL DEBIDO AL CONSUMO DE ENERGIA............................................................ 43 8.1 El Consumo de energía y la contaminación ambiental .................................................................. 43 8.2 El Uso Eficiente de la Energía como estrategia para reducir la contaminación ambiental ....... 44

9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................................. 45

10 GLOSARIO...................................................................................................................................................... 46 10.1 Acrónimos ............................................................................................................................................. 46 10.2 Términos................................................................................................................................................ 46

11 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................... 49

12 ANEXOS .......................................................................................................................................................... 50 12.1 Casos Exitosos..................................................................................................................................... 50

12.1.1 - Energía Eléctrica ..................................................................................................................... 50 12.1.2 Energía Térmica ........................................................................................................................ 51 12.1.3 Gas Natural................................................................................................................................. 52

12.2 Formatos para el diagnóstico energético.......................................................................................... 53 12.2.1 Formato de mediciones de motores ....................................................................................... 53 12.2.2 Formato de mediciones eléctricas .......................................................................................... 54

12.3 Información de Interés......................................................................................................................... 55 12.3.1 Links Nacionales e Internacionales ........................................................................................ 55 12.3.2 Base de Datos de consultores y Sectores relacionados a la eficiencia ............................ 55 12.3.3 Normas y Decretos de interés ................................................................................................. 56 12.3.4 Lista de proveedores................................................................................................................. 57 12.3.5 Información general sobre etiquetado .................................................................................... 59 12.3.6 Factores de Conversión – Energía ......................................................................................... 61





INDICE DE TABLAS

Tabla N° 1. Línea base de Consumo Específico (en kW.h/Ton)________________________________ 27 Tabla N° 2. Opciones de Medición y Verificación IPMVP _____________________________________ 29 Tabla Nº 3: Formulas de valor presente y futuro ____________________________________________ 39 Tabla N° 4. Análisis de de sensibilidad del retorno de inversión ________________________________ 40 Tabla N° 5. Emisiones anuales por contaminante en el Sector Industrial de Perú __________________ 44 Tabla N° 6. Cargos de una Factura de Gas ________________________________________________ 52

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura N° 1. Descripción General del proceso productivo ______________________________________ 7 Figura N° 2. Consumo de Energía Eléctrica por Equipos ______________________________________ 8 Figura N° 3. Consumo de Energía Térmica por Equipos _______________________________________ 8 Figura N° 4. Consumo vs. Facturación de Energía __________________________________________ 11 Figura N° 5. Variación Mensual del Consumo de Energía Térmica______________________________ 11 Figura N° 6. Variación Mensual del Consumo de Energía Eléctrica _____________________________ 12 Figura N° 7. Ahorros Potenciales en Energía Eléctrica _______________________________________ 13 Figura N° 8. Ahorros Potenciales en Energía Térmica _______________________________________ 13 Figura N° 9. Diagnóstico energético en 10 pasos __________________________________________ 18 Figura N° 10. Ciclo Deming y el Uso Eficiente de la Energía___________________________________ 23 Figura N° 11. Organigrama de un Comité de Uso Eficiente de la Energía ________________________ 25 Figura N° 12. Variación Anual del Indicador Energético ______________________________________ 27 Figura N° 13. Variación de la Consumo de Electricidad vs. Miles de toneladas ____________________ 28 Figura N°14. Análisis utilizando el Valor Actual Neto ________________________________________ 40 Figura N° 15. El Ciclo del MDL__________________________________________________________ 43





PRESENTACIÓN La coyuntura actual relacionada con la incertidumbre acerca del incremento de precios del petróleo es una señal clara para la necesaria promoción del uso eficiente de la energía a fin de proteger reservas estratégicas de los recursos energéticos y establecer cambios oportunos en la matriz energética del país orientados al desarrollo sostenible en armonía con el ambiente. Con fecha 8 de septiembre de 2000, se promulgó la Ley de Promoción del Uso Eficiente de la Energía Ley N° 27345, en donde se fomenta el uso eficiente de la energía para asegurar el suministro de energía, protege al consumidor, promueve la competitividad y reduce el impacto ambiental. Además señala las facultades que tiene las autoridades competentes para cumplir con este objetivo. El 23 de octubre del 2007, a través del Decreto Supremo N° 053-2007-EM, se emite el Reglamento de la Ley, en la cual se formula las disposiciones para promover el Uso Eficiente de la Energía en el país. En las mencionadas disposiciones, el Ministerio de Energía y Minas juega un rol importante en muchos aspectos, entre ellas se encuentra la “Formación de una cultura de uso eficiente de la energía”, para lo cual se ha procedido a la “Elaboración de Proyectos de Guías de Orientación del Uso Eficiente de la Energía y de Diagnóstico Energético”, cuyo objetivo es establecer los procedimientos y/o metodologías para orientar, capacitar, evaluar y cuantificar el uso racional de los recursos energéticos en todas sus formas, para su aplicación por los consumidores finales en los diferentes sectores de consumo de energía de nuestro país. En la presente guía, se utiliza una planta cementera como ejemplo ilustrativo. Las condiciones del proceso así como el uso de la energía pueden variar en otro tipo de plantas. A modo de ilustración, se menciona que en un caso en particular registrado en Perú, se obtuvo un ahorro de 6% en la factura por consumo de energía eléctrica que equivale a 859 780 Nuevos Soles por año y un ahorro de 9% en la factura por compra de combustible que equivale a 1 384 110 Nuevos Soles por año.





1 INTRODUCCIÓN El consumo de energía eléctrica en el sector manufactura en Perú para el año 2007 ha sido 7 088 093 MW.h, lo cual representa el 28.8% de la energía eléctrica vendida. El consumo en el subsector cementero es 2 270 458 MW.h. En el caso del sector industrial en Perú, se han observado potenciales de ahorro en facturación que oscilan entre 4% -8% en energía eléctrica y 5% - 15% en energía térmica, en promedio. Es importante anotar que estos rangos son referenciales y varían de acuerdo al tamaño de la planta, a la naturaleza de los procesos, y a la política de gestión de energía en cada planta. Así mismo, existen oportunidades de ahorro de energía que involucran retornos de inversión entre 1 y 3 años.

2 LA ENERGÍA EN LA INDUSTRIA CEMENTERA

2.1 Descripción del Proceso Productivo Una de las primeras tareas en el diagnóstico de línea base es elaborar una descripción básica del proceso productivo, identificando aquellas etapas que son relevantes para el análisis del consumo de energía. A continuación se presenta, a modo de ilustración, una descripción general del proceso productivo en una planta cementera, con volumen de producción de 56 046 toneladas de clinker/mes en promedio. Chancado y triturado. Se chanca o tritura las materias primas: la caliza, la arcilla y el hierro. Molienda de crudo. Se mezcla la materia prima y se muele; al producto se le denomina “crudo” y se almacena en silos. Homogeneización. Se homogeniza el crudo. Intercambio de calor. Los gases calientes del horno transfieren su calor al crudo antes de su ingreso. Clinkerización. Se “clinkeriza” a unos 1 400 °C. Enfriado, triturado y almacenado, El clinker, se enfría y tritura. Luego se almacena en silos. Molienda de cemento. El cemento se obtiene de una mezcla de clinker y yeso. Almacenamiento y embolsado. Se embolsa en paquetes y se expende. En la Figura N° 1 se muestra una descripción general del proceso productivo en una planta cementera.





Figura N° 1. Descripción General del proceso productivo

Chancado yTriturado

Molienda deCrudo

Homogenización

Clinkerización

Molienda deCemento

Almacenamiento y Embolsado

Fuente: Elaboración propia, CENERGIA - 2008.

2.2 Fuentes y costos de energías en una Planta Cementera En la industria cementera se utiliza electricidad y combustibles como fuentes de energía para el proceso productivo y áreas auxiliares. En el caso de la planta utilizada como ejemplo ilustrativo se utiliza carbón como fuente de energía térmica. El monto mensual de la factura por consumo de energía eléctrica es: S/. 1 194 139 Nuevos Soles mensuales que corresponde al consumo de 7 165 MW.h. El monto mensual de la factura por compra de carbón es S/. 1 281 583 Nuevos Soles, que corresponde al consumo de 7 935 toneladas mensuales de carbón.

2.3 Identificación de Equipos consumidores de Energía Sobre la base de la descripción del proceso productivo y áreas complementarias de administración u otras, se procede a identificar los principales equipos consumidores de energía. En el caso de la energía eléctrica, es posible que algún equipo opere escasas horas, lo cual indicaría un consumo de energía quizás pequeño, no obstante, puede resultar significativo para efectos de contribución a la máxima demanda registrada y facturada, en particular en períodos de horas punta.





En la Figura N° 2, se presenta a modo de ilustración, una relación de equipos típicamente encontrados en una planta cementera distribuidos porcentualmente de acuerdo al consumo total de energía eléctrica.

Figura N° 2. Consumo de Energía Eléctrica por Equipos

Fuente: Adaptación de Estudio de Industria Cementera, CENERGIA, 2007. En la Figura N° 3, se presenta a modo de ilustración, una relación de equipos típicamente encontrados en una planta cementera distribuidos porcentualmente de acuerdo al consumo total de energía térmica.

Figura N° 3. Consumo de Energía Térmica por Equipos

Fuente: Adaptación de Estudio de Industria Cementera, CENERGIA, 2007.





2.4 Usos Inadecuados de la Energía en Equipos Es posible que existan usos inadecuados de la energía como producto de malos hábitos, los cuales incluyen aspectos relacionados:

2.4.1 Hornos

Se operan los hornos a temperaturas superiores a las necesarias. Se operan los hornos en forma intermitente, con lo cual se utiliza combustible

durante períodos no productivos de puesta en marcha. No se regula la relación aire/combustible de los quemadores, ocasionando mayor

consumo de combustible del necesario. No se efectúan reparaciones al aislamiento ocasionando mayor cantidad de

pérdidas de calor. No se utiliza el calor residual para calentar el aire de combustión o proporcionar

calor al proceso productivo.

2.4.2 Motores

Se mantienen encendidos algunos motores operando en vacío en las áreas productivas.

Se arrancan varios motores al mismo tiempo ocasionando elevados picos de demanda.

Se intercambian motores en el proceso productivo ocasionando que algunos resulten operando con bajo factor de carga, en condiciones distintas a las nominales.

Se reparan motores sin llevar un registro apropiado, lo cual contribuye a incrementar la incertidumbre acerca de las pérdidas en eficiencia que la unidad tiene acumulada.

2.4.3 Compresores

Se eleva la presión de operación del compresor en lugar de reparar múltiples fugas en la línea de distribución.

Se operan los compresores en forma desordenada en lugar de instalar un tanque pulmón.

Se ubica la admisión de aire al compresor cerca de fuentes de calor. Se utiliza compresores para aplicaciones que requieren poca presión. Se utiliza el compresor en forma continua aun cuando el proceso no lo requiera.

2.4.4 Bombas

Se operan las bombas en condiciones de caudal y altura de presión distintas a las establecidas por el diseño original del sistema.

Se operan las bombas en forma estrangulada para condiciones de carga parcial. Se operan bombas en serie y paralelo para atender cargas parciales. Se utiliza una sola bomba de gran capacidad para atender todo el proceso. Se intercambia las bombas en diferentes partes de la planta sin considerar las

características del proceso.





Se incrementa la presión de las bombas en lugar de reducir fugas en las tuberías, sellos o válvulas.

2.4.5 Iluminación

Se mantienen encendidas las lámparas durante periodos no productivos. Se mantienen encendidas las lámparas en las zonas de almacenes sin personal en

el interior. Se encienden todas las lámparas de varias áreas con un solo interruptor. Se colocan las lámparas fluorescentes a gran altura desde donde la iluminación no

es efectiva. Se encienden todas las lámparas para efectuar tareas de mantenimiento o

limpieza en horarios no productivos. Se sobre ilumina innecesariamente algunas áreas. No se retiran las lámparas quemadas de las luminarias, ocasionando un consumo

innecesario de energía (reactor). No se retiran las lámparas defectuosas de las luminarias, ocasionando un

consumo innecesario de energía (reactor y lámpara).

2.4.6 Sistema eléctrico general

No se modula la carga, se trabaja dentro de las horas punta (18:00 a 23:00 horas) cuando la actividad en cuestión, se puede correr fuera de estas horas.

Existe consumo de energía reactiva, no se revisa el correcto funcionamiento de los bancos de compensación o no se tiene compensación de la energía reactiva.

Falta de diagramas unifilares o no se actualizan. No se controla la máxima demanda en horas de punta o pico. Se tiene transformadores operando con baja carga o sobrecargados. Se mantienen equipos obsoletos que ocasionan gran consumo de energía. Se observa un crecimiento desordenado del sistema eléctrico de la planta como

producto de la exigencia del proceso. Se utilizan conductores con muchos años de antigüedad que presentan

recalentamiento, pérdidas de aislamiento y por ende fugas de corriente. No se controla la calidad de la energía en la planta.

Nota: Las horas de pico no necesariamente suceden en las horas de punta.

2.5 Análisis y diagnóstico energético de la Planta El análisis y diagnóstico energético de línea base captura y describe el estado del sistema energético en el momento de su desarrollo. Es importante anotar que existen procesos y servicios con características dinámicas que pueden producir variaciones en el diagnóstico dependiendo del momento de su elaboración. Lo importante es que el diagnóstico establezca una línea base contra la cual se deberán evaluar los efectos e impactos de posibles mejoras a proponer e implementar. El establecimiento de la línea de base permite evaluar el impacto de las recomendaciones asociadas con buenas prácticas de mínima inversión y mejoras tecnológicas con grado de inversión orientadas a reducir costos de producción e incrementar la competitividad de la empresa.





La línea base deberá estar expresada en forma cuantitativa y ser consistente con la situación real del sistema energético a efectos de comparación en un período determinado. Esto resulta de particular importancia para análisis relacionados con protocolos de medición y verificación en proyectos de uso eficiente de la energía que son financiados a través de mecanismos de contrato por desempeño. En la Figura N° 4, se muestra el consumo y facturación anual de energía en una planta cementera. Se observa que la participación porcentual de la energía térmica y de la energía eléctrica es (90% / 10%) en términos de consumo de energía y (52% / 48%) en términos de facturación, debido a los distintos costos unitarios de energía.

Figura N° 4. Consumo vs. Facturación de Energía

Consumo de Energía

Energía térmica90%

Electricidad10%

Facturación de energía

Electricidad48%

Energía térmica52%

Fuente: Adaptación de Estudio de Industria Cementera, CENERGIA, 2007. El consumo de energía tanto térmica como eléctrica varía a lo largo de los meses, tal como se muestra en la Figura N° 5 y Figura N° 6. Estas variaciones se deben a diversos factores, en particular al volumen de producción y las condiciones de control y operación de los equipos.

Figura N° 5. Variación Mensual del Consumo de Energía Térmica

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

Ton

Sep-06 Oct -06 Nov-06 Dic-06 Ene-07 Feb-07 Mar-07 Abr-07 May-07 Jun-07 Jul-07 Ago-07






En este caso ilustrativo, la energía térmica utilizada en la planta proviene del carbón, con poder calorífico referencial de 6000 KCal / Kg registrando consumos incluso cercanos a las 10 000 toneladas mensuales.

Figura N° 6. Variación Mensual del Consumo de Energía Eléctrica

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

MW

.h

Sep-06 Oct -06 Nov-06 Dic-06 Ene-07 Feb-07 Mar-07 Abr-07 May-07 Jun-07 Jul-07 Ago-07


El consumo de energía eléctrica también presenta variaciones a lo largo del año registrando consumos que bordean 10 000 MW.h mensuales, asociados con una máxima demanda de 23 MW. La capacidad de producción de la planta cementera descrita en este caso es de 56 046 toneladas de clinker por mes.

3 OPORTUNIDADES DE MEJORAMIENTO EN UNA PLANTA CEMENTERA

En términos de oportunidades de mejoramiento existen por un lado las buenas prácticas que requieren mínima inversión y, por otro, el reemplazo de equipos que requieren un grado de inversión.

3.1 Oportunidades de mejoramiento u optimización En la Figura N° 7 y Figura N° 8, se presenta a modo de ilustración, porcentajes de ahorros potenciales tanto en energía eléctrica como en energía térmica, en función al consumo mensual de una planta cementera con volumen de producción promedio de 56 046 toneladas de clinker mensuales, un consumo promedio de electricidad de 7 165 MW.h mensuales que representa una factura de S/. 1 194 139 Nuevos Soles y un consumo promedio de carbón 7 935 toneladas mensuales que representa S/. 1 281 583 Nuevos Soles.





Figura N° 7. Ahorros Potenciales en Energía Eléctrica

AhorrosPotencialesElectricidad

Consumo

1 576.3 MW.h/mes

Sistemas de transporte eficiente: 2 %

Sistema de homogenización: 1 %

Molinos de rodillo: 5 %

Clasificación de alta eficiencia: 1 %

Recuperación de calor para cogenerar: 9 %

Facturación

262 710.6 Nuevos soles / mes

Clasificadores de alta eficiencia: 2 %Molienda

Revestimiento del medio de molienda: 2 %

Crudo

Clinker

Fuente: Adaptación de Estudio de Industria Cementera, CENERGIA, 2007 En el caso de la electricidad, el acumulado de ahorros potenciales es 22% que representa en este caso 262 710 Nuevos Soles mensuales.

Figura N° 8. Ahorros Potenciales en Energía Térmica

AhorroPotencialTérmico

Consumo (Carbón)

3 332.7 Toneladas/mes

Mejoras en el sistema de combustióndel horno: 6 %

Reducción de pérdidas de calor a través de lasparedes del horno: 3 %

Facturación

538 264.9 Nuevos soles / mes

Uso de residuos como combustible alternativo: 18 %

Instalación de Precalcinador en horno conprecalentador: 12 %

Optimización de la recuperación de calor enel enfriador del horno: 3 %

Fuente: Adaptación de Estudio de Industria Cementera, CENERGIA, 2007





En el caso del combustible, el acumulado de ahorros potenciales es 42% que representa en este caso 538 265 Nuevos Soles mensuales.

3.2 Buenas prácticas Existen buenas prácticas, orientadas al uso eficiente de la energía en una planta cementera, que están asociadas a la utilización adecuada de los sistemas de:

3.2.1 Hornos

Controlar la temperatura de operación de los hornos de acuerdo a lo requerido por los procesos.

Programar la operación de los hornos a fin de minimizar la frecuencia de puesta en marcha y parada.

Regular la relación aire/combustible de los quemadores en forma periódica. Reparar y reforzar el aislamiento de las paredes del horno. Usar el calor residual para calentar el aire de combustión.

3.2.2 Motores

Evitar arranques en simultáneo que puedan contribuir a elevar la máxima demanda.

Evitar el uso de motores con bajo factor de carga, alejados de las condiciones nominales (redistribución de unidades en la planta).

Efectuar mantenimiento de los motores según especificaciones del fabricante. Evitar arranque frecuentes en un motor. Evitar sobre calentamiento y sobretensión del motor. Evitar reparar los motores en forma excesiva. En ampliaciones o proyectos energéticos nuevos evitar el sobre dimensionamiento

de los motores.

3.2.3 Compresores

Controlar la presión y utilizar la mínima requerida por el proceso. Usar aire frío externo para la admisión al compresor, de acuerdo a las condiciones

climáticas de la región. Evitar operaciones en vacío. Controlar las horas de operación, en particular durante el período de horas punta

(18:00 a 23:00 h). Mantener el equipo regularmente, evitando el uso de repuestos de baja calidad. Buscar fugas de aire regularmente con un detector ultrasónico y repararlas lo más

pronto posible. Remover o cerrar permanentemente las tuberías no usadas. Verificar las caídas de presión a través de los filtros y reemplazarlos rápidamente

sobre todo cuando las caídas son excesivas. Evitarla el ingreso de aire húmedo al compresor. En ampliaciones o proyectos energéticos nuevos evitar el sobre dimensionamiento

de los compresores.





3.2.4 Bombas

Evitar utilizar las bombas a carga parcial, en condiciones distintas a las nominales. Controlar las horas de operación, en particular durante horas punta. Seleccionar una bomba eficiente y operarla cerca de su flujo de diseño. Poner particular atención a las bombas en paralelo, adicionar más bombas puede

hacer que el sistema total sea progresivamente menos eficiente. Minimizar el número de cambios de dirección en la tubería. Comprobar si la presión de la bomba es satisfactoria. Programar el mantenimiento oportuno de la bomba. En bombas de gran capacidad, es necesario un programa de monitoreo para

calcular el tiempo óptimo de renovación. En ampliaciones o proyectos energéticos nuevos evitar el sobre dimensionamiento

de las bombas. Evaluar la reasignación de una bomba a otra ubicación en la planta en donde

pueda operar a condiciones cercanas a las nominales. Efectuar mantenimiento oportuno según especificaciones del fabricante.

3.2.5 Iluminación

Limpiar de polvo las lámparas. Pintar de color claro las paredes y techos de las áreas de producción y oficinas

administrativas. Utilizar la luz natural. Controlar las horas de operación, en particular en horas punta. Apagar las lámparas innecesarias y reducir al mínimo imprescindible la iluminación

en exteriores. No sobre ilumine áreas innecesariamente, para ello verifique los estándares de

iluminación por áreas con un luxómetro. Separe los circuitos de iluminación para que su control no dependa de un solo

interruptor y se ilumine solo sectores necesarios.

3.2.6 Sistema Eléctrico general

Modulación de la carga, se controla la operación de equipos no imprescindibles en el proceso productivo dentro de las horas punta (18:00 a 23:00 horas).

Revisar en forma periódica el correcto funcionamiento de los bancos de compensación.

Seleccionar la ubicación mas adecuada del banco de compensación reactiva (Compensación global, parcial e individual).

Actualizar periódicamente los diagramas unifilares. Controlar la máxima demanda en horas de punta o pico. Evitar que los transformadores operen con baja carga o sobrecarga. Planificar el crecimiento del sistema eléctrico de la planta a medida que lo requiere

el proceso productivo. Evaluar el cambio de nivel de tensión de baja tensión a media tensión. Evaluar si la facturación proviene de la mejor opción tarifaria. Si el consumo bordea los 1000 kW evaluar la conveniencia de ser considerado

cliente libre o regulado.





3.3 Mejoras con Inversión

3.3.1 Hornos

Reparar y refuerza el aislamiento de las paredes del horno. Utilizar ductos para recuperar el calor residual y calentar el aire de combustión. Reemplazar los quemadores por otros más eficientes. Utilizar rieles para optimizar el flujo de materia prima en el interior de los hornos. Utilizar presecado de las materias primas antes de su ingreso al horno. Utilizar residuos de biomasa en reemplazo de petróleo.

3.3.2 Motores

Reemplazar motores de eficiencia estándar por motores de alta eficiencia o eficiencia Premium.

Implementar variadores de velocidad en donde lo permita el proceso. Utilizar fajas de transmisión de alta eficiencia. Mejorar el factor de potencia mediante banco de condensadores individuales. En la adquisición de sistemas energéticos nuevos verificar que el motor sea de alta

eficiencia. En la compra de motores nuevos efectuar la evaluación económica considerando

costos de operación durante su vida útil en adición al costo de inversión inicial. En la compra de motores nuevos evaluar la incorporación de variadores de

velocidad u otros accesorios que permitan ahorrar energía.

3.3.3 Compresores

Considerar la instalación de un compresor pequeño para usarlo durante los períodos de baja demanda.

Usar el calor residual del compresor para calentar agua para el proceso o alguna área de producción.

Usar válvulas solenoide para aislar máquinas con probables fugas. Utilizar lubricantes sintéticos (se ahorra energía y además se contribuye a proteger

al medio ambiente). Utilizar un ducto para captar aire externo mas frío para su admisión al compresor. Evaluar el uso de un motor de alta eficiencia o eficiencia premium para el

compresor. Evaluar el uso de un motor de alta eficiencia o eficiencia premium para el

ventilador. Evaluar el uso de fajas de transmisión de alta eficiencia en el ventilador. Evaluar la instalación de controladores de máxima demanda si el proceso lo

permite.

3.3.4 Bombas

Si el sistema está sub-cargado, instalar un impulsor más pequeño o acondicionar el existente.

Implementar variadores de velocidad. Utilizar una bomba de menor capacidad para aplicaciones específicas.





Evaluar la instalación de controladores de máxima demanda si el proceso lo permite.

Evaluar el redimensionamiento de tuberías y accesorios para optimizar la operación de la bomba.

Evaluar el reemplazo del motor de la bomba por un motor de alta eficiencia o eficiencia premium.

Evaluar la implementación de controles automáticos de presión y caudal.

3.3.5 Iluminación

Reemplazar lámparas por unidades más eficientes en áreas de producción y oficinas administrativas.

Reemplazo de balastos magnéticos por electrónicos. Utilización de sensores de ocupación, en particular en áreas de almacenamiento. Utilizar lámparas halógenas en lugar de vapor de mercurio, en áreas de

producción. Utilizar lámparas de vapor de sodio en áreas de almacenamiento. Utilizar tecnología LED en donde sea posible (aviso de señalización). Utilice “timers” o sensores de luz natural (luces exteriores). Utilice “dimmers” para reducir la intensidad de luz en periodos cuando se necesite

poca luz (limpieza, etc.). Nota: Los “timer” son dispositivos temporizadores programables y los “dimmer” son dispositivos que reducen el consumo de energía, principalmente de un foco.

3.3.6 Sistema Eléctrico general

Evaluar la instalación de la compensación de energía reactiva (manual o automática).

Registrar y controlar los consumos de energía en áreas prioritarias del proceso mediante la instalación de equipos de medición.

Monitorear la calidad de la energía en forma periódica mediante el uso de analizadores de redes.

No se controla la calidad de la energía en la planta. Considerar la implementación de filtros para corregir la distorsión armónica que se

tiene en planta debido a la gran cantidad de equipos electrónicos. Evaluar la compensación de energía reactiva en transformadores operando con

baja carga. Evaluar la implementación de una subestación para comprar energía en media

tensión. Considerar el uso de controladores de máxima demanda, de acuerdo a las

características del consumo de energía de la planta y las funciones del controlador.

Considerar la renovación progresiva de los equipos o cableado obsoletos.

3.4 ¿Cómo hacer un diagnóstico energético? El diagnóstico energético tiene por objetivo principal identificar oportunidades de uso eficiente de la energía y establecer una línea base contra la cual se deberán evaluar los beneficios obtenidos como resultado de la implementación de las mejoras y





recomendaciones asociadas con las oportunidades identificadas. Existen diagnósticos de diferente profundidad que están en función a la complejidad de la planta cementera y a la disponibilidad de recursos para su ejecución. En la Figura N° 9, se presenta un diagrama de flujo referencial del Análisis y Diagnóstico energético.

Figura N° 9. Diagnóstico energético en 10 pasos

Fuente: CENERGIA, elaboración propia.





4 FORMACIÓN DE UN PROGRAMA Y COMITÉ DE USO EFICIENTE DE ENERGÍA EN UNA PLANTA CEMENTERA

4.1 El ciclo Deming aplicado al uso eficiente de la energía

4.1.1 FASE I - Planificar a) Constituir un comité de energía La administración de la energía debe ser de interés de toda la compañía. Sin un fuerte, sostenido y apoyo visible de los directivos, el programa de administración de la energía estará condenado al fracaso. Los empleados sólo entregarán sus mejores esfuerzos cuando vean que sus superiores se comprometen totalmente con el programa. Es crucial que los directivos se unan a la causa y proporcionen apoyo total y participación entusiasta. Para que el Comité de Uso Eficiente de la Energía (CUEE) este completo, se debe nombrar a un líder, el líder deberá ser un especialista en la materia, quien le de suficiente fuerza al programa y autoridad para indicarle a los trabajadores que la administración de energía es un compromiso de todos. El líder debe demostrar un alto nivel de entusiasmo y la convicción profunda sobre los beneficios del Programa de Uso Eficiente de la Energía (PUEE). El lanzamiento del PUEE debe empezar con una fuerte política de apoyo hacia el programa de parte de todo el personal, seguido inmediatamente por una presentación que explique los beneficios del PUEE. Las políticas de energía deben desarrollarse junto a las metas estratégicas de la compañía y de acuerdo con otras políticas (calidad, producción, ambiente, etc.). b) La auditoría energética La auditoria intenta un balance total de la energía ingresada y su uso. La auditoría es la piedra angular del PUEE y necesaria para identificar las oportunidades de ahorro y de administración de la energía; además, determina la situación actual y la base de referencia para mejoras posteriores. c) Desarrollo del Programa de Mejoras Un proyecto exitoso a desarrollar debe incluir lo siguiente: Un plan de ahorro a largo plazo. Un plan de ahorro a mediano plazo. Un plan detallado para el primer año. Acciones para mejorar la administración de la energía, incluyendo la implementación de un sistema de monitoreo.





d) Establecer las Metas y el Sistema de Medición Lo que se puede medir, se puede controlar. Con frecuencia, sólo se tiene equipos de medición rudimentarios, particularmente en plantas pequeñas. Esto no debe ser un impedimento para empezar un PUEE; siempre que, se puedan añadir más equipos posteriormente con el fin de acelerar el PUEE. De hecho, los éxitos con los proyectos de ahorro de energía proporcionarán la justificación para la adquisición de nuevo equipos. e) Desarrollo del plan de acción Sea específico, un plan de acción es un proyecto de administración y control; éste debe contener la identificación del personal y sus responsabilidades, las tareas específicas, su área y tiempo. También debe especificar el recurso necesario (los fondos, las personas, el entrenamiento, etc.) y objetivos específicos para los proyectos individuales y su etapas.

4.1.2 FASE II - Poner en Práctica e) Crear conciencia Toda la fuerza laboral deberá ser involucrada en el esfuerzo de mejorar la eficiencia energética. Por ello, todos deben ser conscientes de la importancia de reducir los derroches de energía con el fin de conseguir ahorros de energía y beneficios económicos, y a la vez tener beneficios adicionales medioambientales. Una campaña de sensibilización bien ejecutada debe exaltar el interés personal y la buena voluntad de las personas involucradas. Los empleados involucrados deben saber sus roles y responsabilidades en el esfuerzo de la administración de energía y cómo su propia actuación personal puede influenciar en los resultados finales. f) Entrenamiento Los miembros del CUEE, directivos de área y otros que están involucrados en el PUEE deben recibir un riguroso entrenamiento. Ello podría incluir las prácticas de ahorro de energía pertinentes a los trabajos de estos empleados o técnicas esenciales de monitoreo y medición. El entrenamiento puede organizarse en dos etapas. La primera fase involucra un entrenamiento específico para los empleados seleccionados. El segundo es una estrategia para integrar el entrenamiento en administración de la energía en la matriz de entrenamiento de la compañía para asegurar un entrenamiento regular. g) Implementación de proyectos La implementación de un proyecto debe involucrar coordinación. Los proyectos por ejecutar deben ser coherentes con las políticas de ahorro de energía, en caso de contemplarse varios proyectos debe considerarse la interacción entre ellos. Empiece con proyectos que rindan ahorros modestos pero rápidamente asequibles, sobre todo en aquellos proyectos donde se pueden corregir las fuentes obvias de





pérdidas de energía detectada en un diagnóstico energético. Los ahorros logrados animarán a que el CUEE busque mayores ahorros en las áreas menos obvias. h) Monitoreo del progreso Con el continuo monitoreo del flujo de la energía en la planta, el CUEE puede recoger mucha información que le ayudará a evaluar el progreso de su programa y planear futuros proyectos. Con los datos registrados se puede hacer lo siguiente:

Determinar si el progreso se esta logrando. La administración del uso de energía diaria es la base para hacer correcciones

rápidas de las condiciones del proceso que estén causando un excesivo consumo. Determinar la tendencia del uso de energía y usar esa información en el proceso

del presupuesto. Calcular el retorno de la inversión (Ejemplo, el ahorro alcanzado de los datos

recogidos por el sistema). Proporcionar un refuerzo positivo que ayude a que los empleados no se

desanimen en las prácticas de ahorro de energía. Comparar los resultados de la implementación de una medida de ahorro de

energía e identificar los problemas con el rendimiento del proyecto y así mejorar técnicas para estimar los costos y beneficios de las mejoras en proyectos futuros.

Rastrear el rendimiento de los proyectos y el cumplimiento de las garantías que hicieron los proveedores.

Informar sobre las mejoras implementadas con adecuada precisión. Los informes a las jefaturas correspondientes respaldarán al CUEE.

Trazar las metas futuras y monitorear el progreso hacia las nuevas metas. Seleccionar áreas de la empresa donde se deba realizar una auditoría energética

detallada. i) Estableciendo nuevas metas Sin la atención vigilante de la administración de energía, las ganancias podrían debilitarse y el esfuerzo podría desintegrarse. Antes de establecer nuevas medidas de ahorro de energía, es necesario que las buenas prácticas se hagan habituales y se logre un desarrollo sostenido. Si se han cambiado algunas prácticas y procedimientos como resultado de un proyecto, tómese el tiempo y esfuerzo para documentarlo en un procedimiento o instrucción de trabajo (estándar); esto asegurará en el futuro una práctica constante. j) Comunique los resultados Este paso es sumamente importante y necesita ser bien ejecutado de modo que se perciba que todos son parte del esfuerzo. Los informes regulares tomados de los datos monitoreados, anima al personal mostrando que están progresando hacia sus objetivos. Se deberá poner énfasis en la parte gráfica de los reportes, se debe presentar la representación visual de los resultados - use tablas, diagramas o "termómetros" de cumplimiento, fijados prominentemente dónde las personas puedan verlos.





k) Celebre el éxito Esto es a menudo un segmento muy importante, aún descuidado. Las personas piden y valoran un reconocimiento. Existe una cantidad muy grande de modos que pueden ser empleadas para reconocer los logros y la contribución destacada del equipo. Obsequios de Camisetas temáticas, sombreros y otros productos de mercadeo; cenas; picnic; eventos deportivos; cruceros - las posibilidades son interminables. La celebración del éxito es una herramienta motivadora que también trae el cierre psicológico de un proyecto. El logro de una meta debe celebrarse como un hito en el rumbo de la mejora incesante de la eficiencia energética en la planta.

4.1.3 FASE III - Verificar l) Revisión de resultados La administración de energía debe ser un artículo permanente de la agenda de operaciones regulares, así como la calidad, la producción, las materias financieras y medioambientales. Se revisan los resultados de los proyectos llevados a cabo, se hacen los ajustes, se resuelven los conflictos y se tienen en cuenta las consideraciones financieras. m) Verifique la efectividad ¿El proyecto ha copado las expectativas? ¿Realmente fueron efectivos los proyectos implementados?; para apoyar la credibilidad del esfuerzo de la administración de energía, la efectividad de las medidas tomadas deben ser verificadas, si se necesitan ajustes hay que hacerlos y así, los futuros proyectos deben manejarse de mejor modo. n) Examine oportunidades para las mejoras continuas A menudo un proyecto abre la puerta a otras ideas. El programa de mejoramiento de la eficiencia energética es un esfuerzo continuo. El CUEE y todos los empleados deben ser animados a examinar y re-examinar otras oportunidades para obtener mas ganancias. Esto es la esencia del mejoramiento continuo que debe promoverse en el interés de cualquier organización. En algunas compañías, es un artículo permanente en la agenda de reuniones del CUEE.

4.1.4 FASE IV - Tomar Acción o) Corregir las deficiencias La información obtenida de los datos monitoreados, de la revisión de resultados y de la comprobación de la efectividad de los proyectos puede indicar que acción correctiva es requerida. El líder de la administración de la energía, conjuntamente con los miembros del CUEE y el personal de la área respectiva son los responsable para corregir y mejorar esta acción. La causa de la deficiencia deberá ser determinada e iniciar la acción correctiva y recuerde documentarlo. Los proyectos de eficiencia energética futuros se beneficiarán de las lecciones aprendidas.





p) Revisar el Plan y actualice el plan de acciones Revise las políticas de energía, objetivos y metas, el programa de eficiencia energética y los planes de acción. Estos pasos aseguran la continua relevancia y actualización de las políticas de energía, los objetivos y metas apoyan las políticas; cuando ellos cambian en el tiempo, ellos deberán ser revisados para asegurar que prioridades deben mantenerse, según las condiciones presentes; esta revisión debe realizarse anualmente o semestralmente. Los programa de eficiencia energética y planes de acción son documentos “vivos”. La frecuente actualización y revisión son necesarias, debido a que la ejecución de proyectos y otros factores cambian las condiciones del negocio. En la Figura N° 10 se muestra gráficamente el ciclo Deming aplicado al uso eficiente de la energía.

Figura N° 10. Ciclo Deming y el Uso Eficiente de la Energía

Fuente: CENERGIA, elaboración propia.





4.2 Formación de un Comité de Uso Eficiente de la Energía (CUEE)

A efectos de planeamiento, el comité de uso eficiente de la energía requiere de integrantes con el perfil apropiado y una organización eficaz que permita cumplir funciones y verificar resultados.

4.2.1 Integrantes Los integrantes del CUEE deberán tener condiciones de liderazgo y deberán estar asociados a la alta gerencia, área financiero y área de producción. En adición, es deseable incluir miembros representativos del área de mantenimiento y de recursos humanos. El comité deberá ser presidido por un miembro asociado a la alta gerencia y con poder de decisión en la empresa.

4.2.2 Organización Se propone el siguiente organigrama en el cual destacan la participación de los representante de la alta gerencia (presidente del comité) y de las áreas de finanzas y producción. En la Figura N° 11, se muestra a modo de ilustración el organigrama de un comité de uso eficiente en una planta cementera.

4.2.3 Funciones Los representantes de las distintas áreas se deberán concentrar en identificar oportunidades para el ahorro de energía en la planta. Se deberán sostener reuniones periódicas a fin de promover la participación de todo el personal de la empresa a fin de proponer ideas orientadas al uso eficiente de la energía.





Figura N° 11. Organigrama de un Comité de Uso Eficiente de la Energía

Presidente

Representante Area Financiera

Representante Operaciones Comerciales

Representante Area de RR.HH

Representante Area de

Mantenimiento

Las ideas propuestas por el personal deberán ser procesadas por los representantes de las diferentes áreas a fin de presentarlas en forma concisa al presidente del comité para su evaluación y decisión al respecto. El éxito de la implementación de los proyectos de eficiencia energética deberá ser evaluada contrastando el consumo de energía de la línea base vs. el consumo post-implementación. Sobre la base del impacto positivo de las implementaciones de proyectos de uso eficiente de la energía, como parte de un programa de ahorro de energía en la industria cementera, se evaluará la eficacia del comité de uso eficiente de la energía.

5 EVALUACIÓN DE UN PROGRAMA DE USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

Para evaluar la efectividad del programa y los proyectos de uso eficiente de la energía se sugiere un sistema de monitoreo y fijación de metas - M&T.

5.1 Monitoreo y fijación de metas (M&T) El esquema M&T permite evaluar programas y proyectos de energía mediante el seguimiento a la evolución de los patrones de consumo de energía en una planta cementera, a partir de la línea base establecida en el diagnóstico energético y contra la cual se deberán medir los impactos de la implementación de las recomendaciones, tanto de aquellas asociadas con las buenas prácticas como con el reemplazo de equipos.





5.1.1 Definición Es una técnica de seguimiento al uso eficiente de la energía, que usa la información registrada como base para optimizar el actual nivel del uso de la energía mediante implementación de mejoras en los procedimientos operativos existentes y en el reemplazo de los equipos ineficientes involucrados en el proceso productivo de la planta de cemento. Se basa en el principio: "no puedes administrar lo que no puedes medir" y esencialmente combina principios del uso eficiente de la energía y la estadística. Por cada ítem monitoreado se necesita un apropiado indicador contra el cual evaluar el rendimiento. Para tal indicador, se necesita un rendimiento estándar que se deriva de unos datos históricos, considerando los factores externos que pueden afectar la eficiencia significativamente. Para establecer un estándar se debe tener algunos meses de datos recolectados; las metas se derivan de establecer un estándar y deben representar mejoras en el uso eficiente de la energía.

5.1.2 Elementos del M&T Los elementos esenciales del sistema M&T son: 1. Registro: Medir y registrar del consumo de energía. 2. Análisis: Correlacionar el consumo de energía con el producto de salida. 3. Comparación: Comparar el consumo de energía antes y después de implementado

el proyecto de uso eficiente de la energía. 4. Metas: Establecer la meta para reducir o controlar el consumo de energía. 5. Monitoreo: Comparar el consumo energía para poner la meta en una base regular. 6. Reporte: Reportar los resultados, incluyendo variaciones de la meta. 7. Control: Controlar implementando medidas de gestión para corregir cualquier

variación que ha ocurrido. En una planta cementera, el consumo de energía es función al volumen de producción (toneladas de cemento), lo cual establece un nivel de consumo específico cuya variación debe ser analizada. A modo de ilustración, en el Tabla N° 1 se muestra la variación del consumo específico (en kW.h/Ton de clinker) en una planta cementera durante el período de Septiembre 2006 a Agosto 2007. Es decir, el impacto de aquellas mejoras propuestas e implementadas a través de un PUEE debería necesariamente reflejarse en los siguientes meses.





Tabla N° 1. Línea base de Consumo Específico (en kW.h/Ton)

ELECTRICIDAD PRODUCCION I.E. MES

(kW.h) (Ton) (kW.h/Ton) SEPT-06 9469000 54210 175 OCT-06 10204000 62821 162 NOV-06 10227000 68038 150 DEC-06 7278000 52483 139 ENE-07 8667000 50300 172 FEB-07 8589000 52600 163 MAR-07 9260000 55200 168 ABR-07 7217000 57600 125 MAY-07 3053000 29265 104 JUN-07 3034000 76540 40 JUL-07 3506000 58000 60

AGO-07 5474000 55500 99

MAXIMO 174.7 MINIMO 39.6

PROMEDIO 129.8

Fuente: Adaptación de Estudio de Industria Cementera, CENERGIA, 2007 Por otro lado, el indicador energético sufre variaciones a través de los meses, dependiendo del volumen de producción y de eventos relacionados con el proceso. En la Figura N° 12 resulta importante analizar lo ocurrido en junio del 2007 a fin de replicar dichas condiciones. Así mismo, resulta importante analizar lo ocurrido en septiembre 2006 a fin de evitar futuras ocurrencias.

Figura N° 12. Variación Anual del Indicador Energético

020406080

100120140160180200

SET-06

OCT-06

NOV-06

DEC-06

ENE-07

FEB-07

MAR-07

ABR-07

MAY-07

JUN-07

JUL-07

AGO-07

kW.h

/Ton






El consumo de energía varia de acuerdo al nivel de producción (toneladas de cemento) estableciendo, por lo general una tendencia que permite identificar puntos de operación, por debajo y por encima del promedio esperado, como se muestra en la Figura N° 13. La meta será replicar lo ocurrido en aquellos casos con puntos de operación que se encuentran por debajo de la tendencia promedio y evitar que se repitan los puntos de operación por encima de dicha tendencia.

Figura N° 13. Variación de la Consumo de Electricidad vs. Miles de toneladas

y = 0.0406x + 4887.7R2 = 0.0278

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 20000 40000 60000 80000 100000Toneladas

MW

.h


5.2 Protocolos de medición y verificación A efectos de evaluar cuantitativamente los resultados de las mejoras implementadas a través de un PUEE, en particular en el sector industrial, se recomienda utilizar protocolos de medición y verificación. Las EMSES (Empresa de servicio energético) han propuesto el protocolo IPMVP (International Performance Measurement and Verification Protocol) a efectos de evaluar los beneficios económicos provenientes de proyectos de uso eficiente de la energía.

5.2.1 Protocolo IPMPV Existen cuatro opciones de Medición y Verificación que se definen en este protocolo y aplica a los diferentes tipos de contratos de desempeño, evaluación de proyectos y riesgo compartido entre las EMSES y el propietario. Ambas partes deberán seleccionar una opción de Medición y Verificación y un método para cada proyecto y después preparar un plan de Medición y Verificación específico del sitio que incorpora los detalles específicos del proyecto. Las opciones de Medición y Verificación han sido definidas para ayudar a organizar la selección y el Tabla Nº 2 de abajo da un panorama rápido de las opciones.





Las opciones tienen varias similitudes y se definen por sus diferencias. La Opción A implica la determinación de ahorros a largo plazo por medio del uso liberal de estipulaciones (ejemplo horas de operación). Las Opciones B y C implican el uso de datos de medición a largo plazo; La Opción B implica el análisis de datos de uso final y la Opción C implica el análisis de los datos de construcción (ejemplo Costos de instalación industriales). La Opción D es una simulación calibrada y puede involucrar una combinación de la Opción A y las Opciones B o C, análisis de datos de toda la instalación industrial o de uso final.

Tabla N° 2. Opciones de Medición y Verificación IPMVP

Opción de Medición y Verificación

Verificación del Potencial para

generar Ahorros

Condiciones de Operación Cálculo de Ahorros Costo

Opción A

Datos de la placa de identificación Mediciones Aleatorias Terceros

Análisis de uso estipulado de los datos históricos y datos de medición a corto plazo/aleatorios o datos históricos

Cálculos de ingeniería

Depende del número de puntos de medición Aprox. 1-5% del costo de construcción.

Opción B

Datos de placa de identificación Mediciones Aleatorias Terceros

Mediciones continuas o a corto plazo a nivel de equipo o sistema

Cálculos de ingeniería

Depende del número de sistemas medidos. Típicamente 3-10% del costo de construcción.

Opción C


Medido a nivel de todas la instalación industrial

Análisis de la facturación del medidor simulación de computadora

Depende del número de parámetros relativos. Típicamente 1-10% del costo de construcción.

Opción D


Simulación de los componentes de una parte o toda la instalación industrial

Simulación calibrada, por ejemplo, modelos de simulación de instalaciones industriales

Depende del número de sistemas medidos. Típicamente 3-15% del costo de construcción.

Fuente: Protocolo Internacional IPMVP, 2001.

6 CONOCIENDO TUS FACTURACIONES POR TIPO DE ENERGÍA

6.1 Facturación de energía eléctrica El encargado de vigilar la energía en planta deberá conocer la estructura tarifaria vigente, y deberá estar permanentemente informado de todas las resoluciones que afecten la factura, se pueden lograr grandes ahorros vigilando este concepto. Para interpretar correctamente una factura y poder valorar, tanto la idoneidad de las características del contrato como la evolución de consumos, es importante conocer la terminología tarifaria y algunos conceptos básicos, los cuales normalmente lo define el OSINERGMIN en su pagina Web (http://www2.osinerg.gob.pe/gart.htm). El sistema de tarifas en el Perú, esta basado en el libre mercado y en la libre competencia entre suministradores de energía, distinguiendo a los Clientes Libres y a los Clientes Regulados.





6.1.1 Clientes Libres Los clientes cuyos consumos en potencia son superiores a los 1 MW son los que pertenecen al mercado libre. Los precios se fijan en una libre negociación de precios y modalidades entre las empresas generadoras ó distribuidoras y el cliente en el marco de la Ley de Concesiones Eléctricas (D.L. 25844). En condiciones de competencia se ha previsto que los clientes libres sean atendidos ya sea mediante las generadoras o las distribuidoras en competencia por el servicio a brindar, a diciembre de 2007 el 61% de clientes libres eran atendidos por empresas distribuidoras y el resto (39%) por generadoras. Los cargos a acordar pueden ser diversos desde los más sofisticados como los de diferenciación de horario estacional hasta los más simples como un solo cargo por energía. Recomendaciones para Clientes Libres En muchas empresas es factible Optimizar el Contrato de Suministro Eléctrico de un cliente libre, para lo cual se debe identificar los aspectos relevantes que lleven a la formulación de una Estrategia de Negociación con las empresas suministradoras, a efectos de identificar alternativas disponibles para la modificación del Contrato de Suministro y mejorar las condiciones contractuales de acuerdo a las expectativas de precios de mercado en su coyuntura actual, asimismo, se debe evaluar la factibilidad de migrar de Cliente Libre a Cliente Regulado. En la evaluación de los contratos tarifarios se debe considerar los diversos precios medios de electricidad para clientes libres por nivel de tensión y por empresas suministradoras. Para mayor detalle vea http://www2.osinerg.gob.pe/gart.htm. A continuación se presenta algunas consideraciones a ser tomadas por la gerencia para la reducción de la factura de energía eléctrica:

Renegociación del Contrato, mediante una estrategia adecuada técnico-legal. Compensación Reactiva, para eliminar el pago por energía reactiva mediante la

instalación de bancos de condensadores. Reducción de las horas punta de potencia de 5 a 2 horas, existen varios contratos

de clientes libres que se benefician con esta cláusula en sus contratos, lo que permite administrar mejor la máxima demanda.

Facturación de potencia coincidente con la máxima demanda del SEIN; es una opción viable que permite reducir los costos de facturación por máxima demanda.

Contrato mediante compra al mercado Spot, nueva posibilidad de obtener mejores precios de energía y potencia que puede incorporarse en los contratos tarifarios.

Control de la máxima demanda mediante: desplazamiento de cargas de algunos procesos de operación no continuos, reducción de picos de demanda y autogeneración en Horas Punta.

Regulación óptima de la tensión y calidad de energía; para evitar el deterioro prematuro de los equipos eléctricos y reducir el consumo de energía.

División del suministro para migrar de cliente libre hacia regulado, se puede obtener beneficios económicos previa evaluación y se aplica en caso de que la máxima demanda de un cliente libre sea menor a 1 MW .

Invitar a Empresas de Servicios de Energía (EMSEs) para la evaluación de su contrato tarifario.





6.1.2 Conociendo su factura eléctrica: A continuación se hace una descripción de las características de la factura de energía eléctrica de clientes libres. La facturación mensual por potencia incluirá los siguientes cobros:

Cobro por potencia en Horas de Punta. Cobro por exceso de la Máxima Demanda Comprometida (MDC) coincidente con

la máxima demanda del SEIN serán facturados aplicando como precio el 25% del precio de la Potencia en Horas de Punta.

Cobro por Peaje de Conexión al Sistema Principal de Transmisión considerando el total de la potencia facturada.

Cobro por las compensaciones por uso del Sistema Secundario de Transmisión de acuerdo a los peajes establecidos por el OSINERGMIN.

La facturación por energía activa se hará sobre la energía activa retirada por el cliente de acuerdo a los registros de la medición. La facturación de excesos sobre la energía asociada se efectuará sólo si la demanda máxima registrada por el cliente excediera la potencia contratada.

La energía a facturarse en cada punto de suministro y medición en Horas Punta y Fuera de Punta, será igual al producto de la energía registrada durante el respectivo periodo de facturación por el factor de pérdidas de energía (fpe) entre la Barra de Referencia de Generación (BRG) y el punto de suministro y medición asociado por el precio de energía activa asociada.

La facturación mensual por energía activa incluirá los siguientes cobros:

Cobro por Energía Activa en Horas de Punta. Cobro por Energía Activa en Horas Fuera de Punta. Cobro por exceso de consumo de energía activa sobre la energía asociada a los

periodos de 15 minutos donde se excede la MDC. Cobro por las compensaciones por uso del Sistema Secundario de Transmisión y

Sistema de Distribución. Cargo por electrificación rural (Ley Nº 28749).

A modo de ejemplo, se presenta el detalle de los cargos de una factura de un cliente libre.

DESCRIPCION PRECIO UNITARIO VALOR VENTA(soles)

1. Potencia contratada en h.p. (coincidente con el día y hora MD SEIN) 15 240 kW 17,11 S/./kW-mes 260 7562. Exceso de potencia en h.p. 740 kW 34,22 S/./kW-mes 25 3233. Potencia adicional contratada en h.f.p. 7 440 kW 3,09 S/./kW-mes 22 9904. Energía activa en horas de punta 12 859 000 kW.h 0,0938 S/. / kW.h 12 0625. Energía activa en h.f.p. 76 019 000 kW.h 0,0899 S/. / kW.h 68 3416. Peaje de Conexión 15 240 kW 8,79 S/./kW-mes 133 9607. Peaje Potencia Hora Punta por uso de SST 14 500 kW 0,3117 S/./kW-mes 4 5208. Cargo Base Peaje Secundario Equivalente en energía HP SST 12 859 000 kW.h 0,0768 centS/./ kW.h 9 8769. Cargo Base Peaje Secundario Equivalente en energía HFP SST 76 019 000 kW.h 0,0768 centS/./ kW.h 58 38310. Peaje energía Activa Hora Punta por uso SST 12 601 820 kW.h 0,6141 centS/./ kW.h 77 38811. Peaje energía Activa Hora Fuera Punta por uso SST 74 498 620 kW.h 0,5952 centS/./ kW.h 443 41612. Exceso de energía reactiva inductiva 134 430 kVAR.h 3,72 centS/./ kVAR.h 5 001

Sub Total 1 122 014

CONSUMOS





6.1.3 Clientes Regulados Por los niveles de consumo las plantas cementeras son por lo general clientes libres; sin embargo, por las características de esta actividad se disponen de otros suministros regulados para realizar actividades complementarias, tales como: Canteras, bloqueteras, embolsado, etc. Los usuarios de electricidad cuyas demandas sean inferiores a los 1 MW son pertenecientes al mercado regulado, para los cuales las tarifas son reguladas por la Gerencia Adjunta de Regulación Tarifaria (GART) del OSINERGMIN, mediante resoluciones que emiten en forma periódica. Para estos clientes el OSINERGMIN ha establecido una serie de opciones tarifarias a libre elección de acuerdo a sus tipos de consumos. Los clientes regulados sólo pueden ser atendidos, a precios regulados, por una Empresa Distribuidora dada la existencia de un monopolio natural. Las opciones tarifarias para el Mercado Regulado que comprenden al sector mayoritario, se encuentran normadas por la GART del OSINERGMIN mediante sus Resoluciones semestrales de precios en barra y de períodos de cuatro (04) años para los costos de distribución, para mayor detalle vea el siguiente enlace: http://www2.osinerg.gob.pe/Tarifas/Electricidad/PliegosTarifariosUsuarioFinal.aspx?). Los usuarios podrán elegir libremente cualquiera de las opciones tarifarias vigentes publicadas por el OSINERGMIN, independientemente de la actividad económica que realizan en el predio, cumpliendo previamente con ciertos requisitos técnicos, teniendo en cuenta el sistema de medición que exige la respectiva opción tarifaria. La opción tarifaria elegida por el usuario deberá ser la más barata bajo condiciones normales de operación de la empresa y ser aceptada obligatoriamente por la empresa de distribución eléctrica. La opción tarifaria elegida tiene vigencia un año. Asimismo, en la evaluación de las opciones tarifarias se debe comparar los resultados de facturas simuladas utilizando los costos unitarios de cada una de las opciones tarifarias vigentes. Para mayor detalle de los pliegos tarifarios, se puede recurrir al siguiente enlace: http://www2.osinerg.gob.pe/gart.htm Por lo común hay tres conceptos de cargo para formular las facturas eléctricas: demanda máxima, energía consumida y factor de potencia, adicionalmente se aplican diversos complementos, según especifica la legislación vigente (la definición de estos conceptos se presenta en el Glosario de Términos). Conociendo su factura eléctrica: A continuación se hace una descripción detallada de la característica de la facturación o recibo de energía eléctrica de clientes regulados, con la finalidad de que el usuario interprete adecuadamente la información que se consigna en ella. 1 Datos del titular del suministro de energía.





2 Número de cliente o número de suministro eléctrico, este número lo identifica como usuario de la empresa eléctrica, este número le permitirá realizar todas sus consultas o reclamo ante la empresa eléctrica.

3 Son datos técnicos del suministro y son de información para el cliente. 4 El gráfico le muestra la evolución de su consumo de energía eléctrica, hasta un

año atrás y le permitirá ver como ha evolucionado su consumo de energía eléctrica.

5 Es la información correspondiente al periodo de lectura, al consumo de energía y potencia mensual registrados por el medidor, la cual se obtiene de la diferencia de la lectura anterior con la lectura actual, multiplicada por el factor de medición.

Fuente: CENERGIA, elaboración propia. 6 Detalle de los consumos e importes facturados. 7 Mensajes al cliente de utilidad, recordándole sobre su fecha de corte en caso de

atraso en sus pagos, nuevos servicios, saludos en fechas especiales, etc.

Razón Social CEMENTOSDir. Suministro: LIMAR.U.C. 20000600070Recibo Nº 1045001

PARA CONSULTAS SU Nº DE SUMINISTRO ES :

Descripción Precio Unitario Consumo ImporteSucursal: XYZ Conexión Aérea Cargo fijo 4,37

Cuenta: Alimentador C-46 Mant. y reposicion de conexión 18,51

Tarifa: MT4 Potencia Conectada 800 Consumo de energía 0,1139 84 500,00 9 624,55

Modalidad Facturación Variable Consumo de Energia Reactiva Inductiva 0,0382 0 -

Potencia Distribución Fuera de Punta 10,37 521 5 402,77

Potencia Generación Fuera de Punta 11,44 399 4 564,56

Alumbrado Público 313,47

I.G.V 3 786,36

Electrificación rural ( Ley Nº 28749) 0,0069 84 500,00 583,05

SUB TOTAL 24 297,64

TOTAL 24 297,64

Horas Punta Fuera Punta

Lectura actual (25/12/2007) 1 254,20 3 245,00Lectura anterior (25/11/2007) 1 220,00 3 110,20 Redondeo 0,01Diferencia entre lecturas 34,20 134,80 Factor de medidor 500,00 500,00Consumo a facturar 17 100,00 67 400,00

Horas Punta Fuera Punta

Lectura actual (25/12/2007) 0,52 0,798Lectura anterior (25/11/2007) 0 0Diferencia entre lecturas 0,52 0,798Factor de medidor 500 500Potencia registrada 260 399

InductivaLectura actual (25/12/2007) 5 842,30 TOTAL A PAGAR S/, 24 297,65 Lectura anterior (25/11/2007) 5 732,00 FECHA DE EMISIONDiferencia entre lecturas 110,30 31-Dic-07Factor de medidor 500,00Consumo registrado 20 100,00consumo a facturar 0,00

Energia activa (kW.h )

DATOS DEL SUMINISTRO

1200045

DETALLE DE LOS IMPORTES FACTURADOS

REGISTRO DE DEMANDA / CONSUMO

Energia Reactiva ( kVAR.h )

Demanda ( kW)

FECHA DE VENCIMIENTO

15-ENE-2008MENSAJES AL CLIENTE

HISTORIA DE CONSUMO

0100002000030000400005000060000700008000090000

Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

1

2

3

7

5

6

4





Consideraciones a ser tomadas por la gerencia para la reducción de la factura de energía eléctrica de un cliente regulado.

Selección de la Tarifa Óptima, acorde con la necesidad y el tipo de actividad que desarrolla el cliente y conocimiento de los tipos de tarifas eléctricas existentes y cómo es la aplicación de las mismas.

Análisis del perfil de carga y comportamiento del consumo histórico, sobre la base de los consumos en energía (kW.h) y en demanda (kW), para determinar si el cliente se puede ajustar a determinada tarifa.

Compensación Reactiva, para eliminar el pago por energía reactiva. Control de la máxima demanda: desplazamiento de cargas y reducción de picos de

demanda. Autogeneración en Horas Punta, para reducir la máxima demanda en horas punta

y obtener la calificación del usuario como presente en fuera de punta.

Un programa de control de la demanda eléctrica es factible en aquellos procesos cuya operación tiene fuertes variaciones en la demanda máxima y bajo factor de carga, como son empresas relacionadas con las cementeras, fundición, papeleras, minería, textil, etc.

6.2 Gas Natural Las tarifas del servicio de distribución de Gas Natural se encuentran reguladas por el Estado Peruano a través de OSINERGMIN. Los cargos que se deben facturar al consumidor comprenden (D.S. 042-99-EM):

El precio del Gas Natural (Boca de Pozo). La Tarifa por Transporte (Red Principal). La Tarifa de Distribución (Otras Redes). El Costo de la Acometida, cuando sea financiada. Los Tributos que no se encuentren incorporados en la tarifa de Distribución. (IGV,

CED). El uso de Gas Natural en el sector industrial permite obtener ahorros significativos con respecto al uso de otros combustibles, para lo cual se deberán hacer inversiones en la adecuación de las instalaciones industriales a gas natural. Asimismo, con la finalidad de orientar a los clientes industriales que consideren la opción de encargar a una empresa la construcción e instalación de su Acometida, existen Procedimientos para el diseño, construcción e instalación de una Acometida, para mayor información solicitar al correo electrónico [email protected]. Categorías de Consumidores. Existen categorías de Consumidores para la Concesión de Distribución de Gas Natural por Red de Ductos de Lima y Callao, de acuerdo al Tabla siguiente:





Categoría Rango de Consumo (m3/mes) *

A Hasta 300

B 301 - 17 500

C 17 501 - 300 000

D Más de 300 000 (*)m3: metro cúbico estándar según el numeral 2.19 del Artículo 2° y Artículo 43° del Reglamento de Distribución de Gas Natural por Red de Ductos, aprobado por DS 042-99-EM. Facturación del Gas Natural (FG) El procedimiento de Facturación aplicable a los Consumidores de la Concesión de Distribución de Gas Natural por Red de Ductos (otras redes) de Lima y Callao, es como sigue: FG = PG x EF. . . . . . . . . . . . . . . . (1) EF = Vf x PCSGN . . . . . . . . . . . . . (2) EC = Vs x PCSGN. . . . . . . . . . . . . (3) Donde: FG: Facturación por el Gas Consumido expresado en Nuevos Soles. PG: Precio del Gas Natural, expresado en S/./GJ (Nuevos Soles por Giga Joule),

aplicado a los clientes y fijado en función al precio libremente pactado entre el Productor y el Distribuidor.

EF: Energía Facturada, expresada en GJ/mes. EC: Energía Consumida en un mes, expresado en GJ/mes. Vf: Volumen del Gas Natural Facturado al Cliente en el periodo, en metros cúbicos

(m3), corregido a condiciones estándar de presión y temperatura (15°C y 101,325 kPa). Calculado según el procedimiento definido en el contrato respectivo.

Vs: Volumen del Gas Natural Consumido por el Cliente en el periodo facturado, en metros cúbicos (m3), corregido a condiciones estándar de presión y temperatura (15°C y 101,325 kPa).

PCSGN: Poder Calorífico Superior promedio del Gas Natural correspondiente al periodo facturado, expresado en Giga Joule (GJ) por metro cúbico (m3). Está referido a condiciones estándar de presión y temperatura (15 °C y 101,325 kPa). Las facturas de gas natural, deberán incluir la siguiente información: lectura inicial y final del medidor, el volumen consumido a condiciones de la lectura (Vr), el factor de corrección del volumen (Ks), el volumen a condiciones estándar (Vs), el volumen facturado (Vf), el precio del gas natural (PG), el poder calorífico superior promedio del gas natural (PCSGN), la tarifa de distribución por Otras Redes (MD, MC, CED), las tarifas de la Red Principal y los montos facturados por FG, FRP y FDOR. En el caso de plantas cementeras que utilizan carbón, la posibilidad de cambio a Gas natural no ofrece rentabilidad económica apropiada considerando los precios actuales de dichos energéticos, aunque, el impacto ambiental debido al consumo de carbón es mayor.





En el caso de las plantas cementeras que utilizan petróleo, es posible considerar el cambio a gas natural. A continuación se muestra éste caso a modo de ilustración.

6.3 Optimización en el Uso de Combustibles Para contribuir a un plan de ahorro de combustible en la planta, se deben realizar en forma sucesiva, varias actividades o etapas. El control en el consumo de combustible nos permitirá tener un seguimiento del estado de los sistemas de combustible y constituye efectivo para controlar el manejo del combustible en toda planta industrial donde su uso es intensivo. Se debe implementar sistemas de medición en el control de combustible de los equipos consumidores y lograr una mayor eficiencia en los sistemas de mantenimiento y control de los equipos. Se debe realizar pruebas regularmente sobre el grado de pureza del combustible que suministran los proveedores. En el siguiente enlace se puede encontrar mayor información referido a almacenamiento, comercialización y medio ambiente de combustibles líquidos y gas natural: http://srvapp03.osinerg.gob.pe:8888/snl/normaPortalGeneral.htm?_formAction=init&_id=3 En el siguiente enlace se puede encontrar los informes de precios referenciales y precios reales de los combustibles y otros datos referidos a hidrocarburos: http://www.minem.gob.pe/hidrocarburos/index.asp

7 EVALUACIÓN ECONÓMICO-FINANCIERA DE UN PROYECTO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

7.1 Evaluación técnico - económica de recomendaciones

7.1.1 Evaluación del ahorro de energía proyectado El ahorro de energía atribuible a las recomendaciones asociadas con buenas prácticas y en particular con reemplazo de equipos está en función a la eficiencia de las unidades involucradas, la capacidad de los equipos, las horas de operación y diversas condiciones relacionadas con la naturaleza de los procesos industriales. El ahorro de energía deberá estar en función a un período determinado, el cual puede ser mensual o anual. Los ahorros de energía asociados con sistemas eléctricos son normalmente expresados en kW.h y además se incluye reducción de potencia expresada en kW. Los ahorros de energía asociados con sistemas térmicos son





normalmente expresados en unidades referidas al combustible utilizado (toneladas de carbón, pies cúbicos de gas natural, etc.). A partir de los ahorros expresados en esta unidad de referencia, es posible establecer porcentajes relacionados con la totalidad de los ahorros, incluyendo electricidad y combustibles. A continuación, se presenta a modo de ilustración un ejemplo. Se considera el caso de un motor, de 400 HP de eficiencia estándar (93 %) por uno de alta eficiencia (94,5 %) operando 7 000 horas al año. Ahorro de energía (en kW.h / año) AE = 0.746 x 400 x 7 000 [100/93 – 100/94,5] AE = 35 651 kW.h/año Reducción de potencia (en kW) La reducción de potencia se evalúa mediante: AP = 0,746 x 400 [100/93 – 100/94,5] AP = 5,09 kW

Esta reducción contribuirá a la disminución del cargo por potencia en la factura mensual.

7.1.2 Evaluación del beneficio económico esperado El beneficio económico está relacionado, por lo general, con el ahorro de energía proyectado. Es posible encontrar algunos casos, como el cambio de pliego tarifario, en los cuales el beneficio económico no está ligado directamente con un ahorro de energía. En otros casos, es posible que el beneficio económico provenga de una reducción de la máxima demanda, en cuyo caso el ahorro de energía no es necesariamente el componente principal. El cálculo del beneficio económico deberá estar expresado en el mismo período para el cual se ha efectuado el cálculo del ahorro económico (mensual o anual). En el proceso de cálculo del beneficio económico, se requiere establecer el precio del energético involucrado. En el caso de la electricidad, es posible encontrar diversos precios de la energía (kW.h) y la potencia (kW), tanto para periodos de hora punta como fuera de punta. En esos casos es posible establecer un precio ponderado que considere estas diferencias y que resulte apropiado para estimar el beneficio económico. En el caso de los combustibles, los precios de compra pueden tener alguna variación dependiendo del volumen o el proveedor. En esos casos es importante también establecer un precio promedio que resulte apropiado para estimar el beneficio económico.





A continuación, se presenta a modo de ilustración el cálculo del beneficio económico asociado al ejemplo anterior. Se considerará el costo de energía igual a 0.11 S/./kW.h y el costo por potencia igual a S/.18 / kW-mes. Beneficio económico por ahorro de energía El beneficio económico se calcula mediante: BE = 35 651 kW.h/año x 0,11 Nuevos Soles/kW.h El beneficio económico anual atribuible al ahorro de energía es: BE = 3 922 Nuevos Soles/año Beneficio económico por reducción de potencia El beneficio económico se calcula mediante: BP = 5,09 kW x 18 Nuevos Soles/kW-mes x 12 meses El beneficio económico anual atribuible a la reducción de potencia es: BP = 1 099 Nuevos Soles año Es decir, el beneficio económico total anual, considerando ahorro de energía y reducción de potencia es: 5 021 Nuevos Soles.

7.1.3 Evaluación del costo de implementación y retorno de inversión El costo de implementación asociado con la recomendación que originará el ahorro de energía esperado deberá ser calculado sobre la base de cotizaciones de proveedores que proporcionen un estimado del orden de magnitud involucrado. En este costo deberá considerarse, principalmente, el costo de inversión inicial (una sola vez), mientras que los costos de operación y mantenimiento (periódicos) deberán ser descontados del beneficio económico (calculado en base al ahorro de energía). Existen varios métodos para establecer el retorno de inversión de las oportunidades y recomendaciones para el ahorro de energía y obtención de beneficio económico. Entre ellos, se incluyen:

Retorno de inversión (RI). Valor actual neto (VAN). Tasa interna de retorno (TIR).

El periodo de retorno simple es lo suficientemente apropiado para evaluar costo-beneficio en proyectos con retornos menores a los 2 ó 3 años. A medida que este





retorno se hace más prolongado, se hace necesario considerar los otros dos métodos, VAN y TIR. El retorno simple se calcula mediante

IMP Costo de implementación (S/.) AE Ahorro económico (S/año) RI Retorno de inversión (Año)

El costo de implementación en éste caso es S/. 6 500 RI = 6 500 / 5 021 x 12 RI = 16 meses En cuanto a los métodos de valor actual neto y tasa interna de retorno, se involucran las siguientes variables de análisis. P = Valor Presente A = Valor Anual F = Valor Futuro n = Vida Util i = Tasa de Interés En éste contexto, es posible definir factores que permitan transformar el valor presente en anualidades o valor futuro, tal como se muestra a continuación.

Tabla Nº 3: Formulas de valor presente y futuro

niPF )1()/( += iiAF

n 1)1()/( −+=

niFP

)1(1)/(+

= 1)1(

)/(−+

= niiFA

n

n

iiiAP

)1(1)1()/(

+−+

= 1)1(

)1()/(−+

+= n

n

iiiPA

Por ejemplo, para una tasa de descuento de 12 % en un periodo de 15 años el factor A/P resulta: A/P = [12% (1+12%)15] / [(1+12%) 15 - 1] A/P = 0,15 Es decir un ahorro anual de 5021 Nuevos Soles durante un periodo de 15 años a una tasa de descuento de 12 % equivale en el tiempo presente a 33473 Nuevos Soles. En

AEIMPRI =





la figura se muestra el análisis del VAN el cual resulta en un beneficio positivo de 26973 Soles.

Figura N°14. Análisis utilizando el Valor Actual Neto

33 473

5 021 5 021 5 021 5 021….

i = 12%

n = 15

6 500 En forma similar, el cálculo de la tasa interna de retorno resulta 77,2 %, lo cual es conveniente considerando que debe ser superior a la tasa bancaria de donde se obtendrá el financiamiento. La tasa bancaria depende principalmente de la entidad financiera, del historial crediticio del cliente y del monto de inversión del proyecto (ejemplo 11 – 14 %).

7.2 Análisis de sensibilidad de los indicadores económico - financieros

El análisis de sensibilidad de los indicadores económico-financieros de la rentabilidad de un proyecto de eficiencia energética deberá considerar posibles variaciones tanto en el costo de implementación como en el beneficio económico. Con respecto al ejemplo de cálculo mostrado al numeral 7.1.3, una variación de +/- 10% tanto en el ahorro económico como en el costo de implementación incide en el retorno de inversión en el rango de 1,1 a 1,6 años, según se muestra en el Tabla N° 4.

Tabla N° 4. Análisis de de sensibilidad del retorno de inversión

-10% -5% 0 5% 10%

-10% 1.3 1.2 1.2 1.1 1.1

-5% 1.4 1.3 1.2 1.2 1.1

0 1.4 1.4 1.3 1.2 1.2

5% 1.5 1.4 1.4 1.3 1.2

10% 1.6 1.5 1.4 1.4 1.3

Variación del ahorro económico

Varia

ción

del

cos

tode

impl

emen

taci

ón





7.3 Formas de Financiamiento Los recursos financieros pueden tener su origen nacional o internacional, lo cual se describirá a continuación.

7.3.1 Inversión Nacional a. Fondos Públicos COFIDE (Corporación Financiera de Desarrollo) La Corporación Financiera de Desarrollo S.A. - COFIDE, es una empresa de economía mixta que cuenta con autonomía administrativa, económica y financiera y cuyo capital pertenece en un 98,56% al Estado peruano, representado por el Fondo Nacional de Financiamiento de la Actividad Empresarial del Estado - FONAFE, dependencia del Ministerio de Economía y Finanzas y en el 1,41% a la Corporación Andina de Fomento - CAF. Más información en http://www.cofide.com.pe/ Programas: PROBID, Un vehículo para dar préstamos a medianas empresas capitalizado con 167 millones de dólares, de los que el BID aportó 60 por ciento. PROPEM BID, Programa que impulsa el desarrollo de las Pymes nacionales. b. Fondos Privados Bancos de Primer Piso (banca comercial) Se incluye el Banco de crédito del Perú, Banco Continental, Interbank, Scotiabank, entre otros. Más información en: http://www.bbvabancocontinental.com/tlpu/jsp/pe/esp/parempre/producto/financia/finproyefic.jsp

7.3.2 Inversión Internacional BID (Banco Interamericano de Desarrollo) El Banco Interamericano de Desarrollo se creó en 1959 como una innovadora institución financiera multilateral para el desarrollo económico y social de América Latina y el Caribe. Sus programas de préstamos y de cooperación técnica van más allá del mero financiamiento, por cuanto apoyan estrategias y políticas para reducir la pobreza, impulsar el crecimiento sostenible, expandir el comercio, la inversión y la integración regional, promover el desarrollo del sector privado y modernizar el Estado. Más información en http://www.iadb.org/index.cfm?language=spanish Banco Mundial (Banco Internacional para la Reconstrucción y el Desarrollo – BIRD y Corporación Financiera Internacional – CFI).





El Banco Mundial es una fuente vital de asistencia financiera y técnica para los países en desarrollo de todo el mundo. Esta organización internacional es propiedad de 185 países miembros y está formada por dos instituciones de desarrollo singulares: el Banco Internacional de Reconstrucción y Fomento (BIRF) y la Asociación Internacional de Fomento (AIF). Más información en http://www.bancomundial.org/ A modo de ilustración, se menciona que con el apoyo del CFI, el Banco Bilbao de Vizcaya Argentaria (BBVA) en colaboración con PA Consulting han diseñado un programa de financiamiento para Proyectos de Eficiencia Energética que puede financiar la implementación de hornos, calderas, turbinas, generadores, motores, compresores, transformadores, secadores, intercambiadores de calor, sistemas de frío, control y automatización, aislamientos, líneas de producción, centrales de cogeneración, centrales eléctricas, redes de gas natural, etc. Más información en www.bbvabancocontinental.com

7.3.3 El Mercado de Carbono Existe un mecanismo especial de financiamiento de proyectos de eficiencia energética a través del MDL (Mecanismo de Desarrollo Limpio), el cual tiene su origen en el protocolo de Kyoto. La reducción de emisiones de carbono atribuible a un proyecto de eficiencia energética puede ser comercializada, actualmente, a cerca de 12 dólares por tonelada generando ingresos que contribuyen a la rentabilidad del proyecto. El Ciclo típico de un proyecto MDL consta de 10 pasos según se muestra en la Figura N° 15. Los proyectos MDL pueden ser canalizados en Perú a través del FONAM y otras entidades promotoras. El Fondo Nacional del Ambiente (FONAM) es una institución de derecho privado, sin fines de lucro encargada de promover la inversión pública y privada en el desarrollo de proyectos prioritarios ambientales en el Perú. Sus actividades se dirigen a promover la inversión en planes, programas y proyectos orientados al mejoramiento de la calidad ambiental, el uso sostenible de los recursos naturales, y el fortalecimiento de las capacidades para una adecuada gestión ambiental. Más información en http://www.fonamperu.org/default.php.





Figura N° 15. El Ciclo del MDL

1. Identificación del proyecto

2. Estudio de línea de base, adicionalidad y

protocolo de monitoreo

3. Documento de diseño de proyecto

4. Aprobación del país anfitrión

5. Validación

6. Registro

7. Negociación de contrato de compra de emisiones

reducidas

8. Implementación y monitoreo

9. Certificación y emisión de CERs

10. Terminación de proyecto

3 meses

2 meses

1 mes

1 mes

1 mes

1 mes

1- 3 años

10 - 21 años

2 meses Fuente: CENERGIA, elaboración propia.

8 IMPACTO AMBIENTAL DEBIDO AL CONSUMO DE ENERGIA El consumo de energía produce diversos impactos en el medio ambiente, la filosofía de la producción más limpia, incorpora al uso eficiente de la energía como una estrategia eficaz para el desarrollo sostenible en armonía con el ambiente.

8.1 El Consumo de energía y la contaminación ambiental El consumo de energía genera emisiones contaminantes entre las cuales se encuentran: dióxido de carbono, monóxido de carbono, metano, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y emisión de partículas.





Los niveles actuales de emisiones anuales al ambiente en Perú debido al consumo de energía en el sector industrial, del cual la industria cementera es parte, se muestran en el Tabla N° 5.

Tabla N° 5. Emisiones anuales por contaminante en el Sector Industrial de Perú

CONTAMINANTE EMISIONES Diódioxido de Carbono (CO2) 6.0 millones toneladas Monóxido de Carbono (CO) 500 toneladas Metano (CH4) 300 toneladas Oxidos de Nitrógeno (NOx) 18 mil toneladas Oxidos de Azufre (SOx) 40 mil toneladas Partículas 100 toneladas

Fuente: BNE -2006, MEM..

8.2 El Uso Eficiente de la Energía como estrategia para reducir la contaminación ambiental

El uso eficiente de la energía permite reducir en forma efectiva la contaminación ambiental debido al consumo de energía, reduciendo en particular las emisiones de dióxido de carbono. En el caso de la planta de cemento considerada en el presente documento, las emisiones de dióxido de carbono atribuibles al consumo total de 95 220 toneladas de carbón al año, se estiman en 272 329 toneladas de CO2 anuales. Es decir un ahorro de 1.1 % en el consumo de combustible equivale a una reducción de 2 995 Toneladas de CO2 anuales. En el caso del ahorro de energía eléctrica existe también una reducción parcial de emisiones de dióxido de carbono. Esto se debe a que en Perú existen centrales térmicas, además de las centrales hidráulicas, que operan principalmente durante las horas punta (18:00 h a 23:00 h). De acuerdo al despacho del sistema eléctrico, las centrales eléctricas que producen electricidad durante dichas horas punta operan con petróleo diesel 2, cuyas emisiones se podrían reducir en forma proporcional a los ahorros de energía eléctrica en la planta industrial. Es decir un ahorro de 3,05 % en la planta de cemento considerada en esta guía contribuiría a reducir 4 120 Toneladas de CO2 anuales, en el caso que este ahorro desplace a la última central en el despacho eléctrico durante las horas punta.





9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 9.1. El consumo de energía en plantas cementeras es significativo tanto en energía eléctrica como térmica e incide directamente en el costo de producción. 9.2. En un caso en particular registrado en Perú, se detectó un ahorro potencial de de 6% en la factura por consumo de energía eléctrica que equivale a 859 780 Nuevos Soles por año y un ahorro de 9% en la factura por compra de combustible que equivale a 1 384 110 Nuevos Soles por año. 9.3. La distribución porcentual del consumo de energía eléctrica y térmica varía según se compare en términos de energía o en términos de facturación. En el caso de una planta que consume mensualmente 7 165 MW.h de electricidad y 7 935 galones de petróleo se encontró que la distribución en términos de energía es 10% en electricidad y 90% en combustible. Sin embargo, en términos de facturación, la electricidad representa el 48% y el combustible representa el 52%. 9.4. Existen ahorros potenciales en el consumo de electricidad que en conjunto puede alcanzar el 22%, que en el caso de una planta que consume 7 165 MW.h por mes representaría 262 710 Nuevos Soles mensuales. Así mismo, existen ahorros potenciales en el consumo de combustible que en conjunto puede alcanzar el 42%, que en el caso de una planta que consume 7 935 galones de petróleo por mes representaría 538 264 Nuevos Soles mensuales. 9.5. En una planta cementera, resulta importante la identificación de oportunidades de ahorro de energía eléctrica debido a su costo unitario y de ahorro de energía térmica debido al volumen de consumo. El costo unitario de energía eléctrica es S/. 46,29 Nuevos Soles/GJ, mientras que el costo unitario de energía térmica es de S/. 6,69 Nuevos Soles/GJ. 9.6. Las oportunidades de ahorro de energía se pueden clasificar en buenas prácticas y en reemplazo de equipos que requieren un grado de inversión. 9.7. En el caso de las buenas prácticas, las recomendaciones estarán asociadas con mínima inversión y podrán en algunos casos ser implementadas por el propio personal de la planta. En el caso de reemplazo de equipos que requieren un grado de inversión, las recomendaciones estarán asociadas con retornos de inversión, de preferencia menores a 2 o 3 años, que podrá requerir asesoría especializada para su implementación. 9.8. A fin de promover el uso eficiente de la energía se recomienda la conformación de un comité el cual deberá estar presidido por un representante de la alta gerencia y en el cual deberán estar debidamente representados las áreas de finanzas y de producción, siendo deseable incorporar también a las áreas de mantenimiento y recursos humanos. 9.9. Se recomienda establecer una política de gestión de la energía en una industria cementera utilizando indicadores de consumo de energía en función al volumen de producción, mediante lo cual se identificará la línea base y los impactos que tendrán en ella las mejoras a ejecutar.





9.10. Es recomendable empezar por las acciones relacionadas con buenas prácticas con el objetivo de motivar a todos los involucrados en la formulación de ideas e implementación de proyectos relacionados con el uso eficiente de la energía.

10 GLOSARIO

10.1 Acrónimos CUEE Comité de uso eficiente de la energía PUEE Programa de uso eficiente de la energía COFIDE Corporación financiera de desarrollo S.A. CONAM Consejo Nacional del Ambiente SNI Sociedad Nacional de Industrias PRODUCE Ministerio de la Producción MTC Ministerio de Transportes y Comunicaciones LCE Ley de Concesiones Eléctricas COES Comité de Operación Económica del Sistema DEP Dirección Ejecutiva de Proyectos del MEM DGE Dirección General de Electricidad del MEM INEI Instituto Nacional de Esta dística e Informática MEM Ministério de Energia y Minas OLADE Organización Latinoamericana de Energía OSINERGMIN Organismo Supervisor de Inversión en Energía y Minería SEIN Sistema Eléctrico Interconectado Nacional SENAMHI Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología CENERGIA Centro de Conservación de la Energía y el Ambiente BRG Barra de referencial de generación.

10.2 Términos COGENERACION: Es el proceso de producción combinada de energía eléctrica y energía térmica, que hace parte integrante de una actividad productiva, mediante el cual la energía eléctrica es destinada al consumo propio o de terceros. EMPRESAS DE SERVICIOS ENERGÉTICOS (EMSEs): Empresas que se dedican a realizar estudios de viabilidad, llamados también análisis o diagnósticos energéticos; diseño, incluyendo los planes y estimaciones de costos; dirección del proyecto, compra e instalación de equipos, formación de personal, medición y comprobación de resultados y la garantía por desempeño. MECANISMO DE DESARROLLO LIMPIO (MDL): Mecanismo flexible del Protocolo de Kyoto que permite comercializar las reducciones de emisiones certificadas de gases de efecto invernadero, de un país en vías de desarrollo como el Perú a otro desarrollado, en Perú el CONAM es la autoridad nacional designada para el MDL y otorga la carta de aprobación nacional, en el ciclo internacional de este tipo de proyectos.





SISTEMA INTERACTIVO DEL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: Sistema de información, mediante el diseño de un sitio Web actualizable e interactivo, que tiene como objetivo promocionar, informar, motivar y crear conciencia en los sectores económicos del país, como en la ciudadanía, en temas relacionados al Uso Eficiente y Racional de la Energía. USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA (UEE): Es la utilización de los energéticos en las diferentes actividades económicas y de servicios, mediante el empleo de equipos y tecnologías con mayores rendimientos energéticos y buenas prácticas y hábitos de consumo. USUARIOS EN MEDIA TENSIÓN (MT) Y BAJA TENSIÓN (BT): Son usuarios en media tensión (MT) aquellos que están conectados con su empalme a redes cuya tensión de suministro es superior a 1 kV (kV = kilovolt) y menor a 30 kV. Son usuarios en baja tensión (BT) aquellos que están conectados a redes cuya tensión de suministro es igual o inferior a 1 kV . HORAS DE PUNTA (HP) Y HORAS FUERA DE PUNTA (HFP): a) Se entenderá por horas de punta (HP), el período comprendido entre las 18:00 h y las 23:00 h de cada día de todos los meses del año. b) Se entenderá por horas fuera de punta (HFP), al resto de horas del mes no comprendidas en las horas de punta (HP). POTENCIA CONTRATADA: Es la potencia máxima acordada entre el suministrador y el cliente en el punto de entrega del sistema eléctrico. DEMANDA MÁXIMA MENSUAL Y DEMANDA MÁXIMA MENSUAL EN HORAS DE PUNTA: a) Se entenderá por demanda máxima mensual, al más alto valor de las demandas integradas en períodos sucesivos de 15 minutos, en el periodo de un mes. b) Se entenderá por demanda máxima mensual en horas de punta, al más alto valor de las demandas integradas en períodos sucesivos de 15 minutos, en el periodo de punta a lo largo del mes. c) Se entenderá por demanda máxima mensual fuera de punta, al más alto valor de las demandas integradas en períodos sucesivos de 15 minutos, en el periodo fuera de punta a lo largo del mes. POTENCIA ACTIVA (kW): Significa la potencia requerida para efectuar trabajo a la velocidad de un kilojoule por segundo. Es la unidad de medida de la potencia eléctrica activa. ENERGIA ACTIVA (kW.h): Significa kilowatt hora. Es una unidad de medida de la energía eléctrica activa. POTENCIA REACTIVA (kVAR): Los componentes inductivos usan la energía que reciben en crear campos magnéticos que reciben y la devuelven al circuito, de manera que no se toma energía efectiva de la fuente. Unidades: Sistema Internacional: Volt-Ampere Reactivo (VAR).





ENERGIA REACTIVA (kVAR.h): Significa kilovar hora. Es una unidad de medida de la energía eléctrica reactiva. FACTOR DE POTENCIA: El factor de potencia (FP) o cos φ se define como la razón de la potencia activa a la potencia aparente. Es decir: FP = Potencia Activa / Potencia Aparente. FACTURACIÓN DE ENERGÍA ACTIVA: La facturación por energía activa se obtendrá multiplicando el o los consumos de energía activa, expresado en kW.h, por el respectivo cargo unitario. FACTURACIÓN DE LA POTENCIA ACTIVA DE GENERACIÓN: La facturación de Potencia Activa se obtendrá multiplicando los respectivos kilowatt (kW) de Potencia Activa registrada mensualmente, por el precio unitario correspondiente al cargo por potencia de generación, según se señala en las condiciones específicas para cada opción tarifaria. FACTURACIÓN DE LA POTENCIA ACTIVA POR USO DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN: La facturación de Potencia Activa se obtendrá multiplicando los respectivos kilowatts (kW) de Potencia Activa por el precio unitario correspondiente, según se señala en las condiciones específicas para cada opción tarifaria. La potencia variable será determinada como el promedio de las dos mayores demandas máximas del usuario, en los últimos seis meses, incluido el mes que se factura. FACTOR DE CARGA: El factor de carga es la relación entre la demanda media y la máxima demanda:

Demanda media Factor de carga = --------------------------------

Máxima demanda La demanda media es la relación entre el consumo de energía y el total de horas del periodo de facturación. Cabe mencionar cada día representa 24 horas, independientemente de que algunas instalaciones no trabajan 24 horas. NIVELES DE TENSIÓN: Abreviatura Significado

MAT Muy Alta Tensión: mayor a 100 kV

AT Alta Tensión : mayor a igual 30 kV y menor o igual 100 kV

MT Media Tensión : mayor a 1 kV y menor a 30 kV

BT Baja Tensión : menor o igual a 1 kV

COSTO MARGINAL (CMg): Definido por el COES cada 15 minutos y utilizado en las valorizaciones mensuales de las transferencias de energía activa.





11 BIBLIOGRAFÍA Uso Racional de Energía para Capacitadotes, programa de ahorro de energía 2004, Ministerio de Energía y Minas. Cenergia, Auditorias energéticas industriales, 2001 – 2007. Ayuntamiento de Zaragoza (España) Titulo: guía sobre el ahorro energético en oficinas U.s. department of energy Save energy and money today National dairy council of Canada Guide to energy efficiency opportunities in the dairy processing industry Advanced international studies unit An energy efficiency guide for industrial plant managers in Ukraine Ecoinformas –guías practicas Guía de ahorro y eficiencia energética – manual practico para la intervención Programa País de Eficiencia Energética - Chile http://www.programapaiseficienciaenergetica.cl Uso Eficiente del Gas Natural http://www.metrogas.cl/Metrogas_residencial/ Comisión Nacional para el Ahorro de Energía CONAE - México http://www.conae.gob.mx/wb/distribuidor.jsp?seccion=1 Fideicomiso para el ahorro de Energía Eléctrica - FIDE - México http://www.fide.org.mx/ Unidad de Planeación Minero-Energética-UPME http://www.upme.gov.co/energia/eficien.htm SRP: Soluciones de ahorro de energía http://www.srpnet.com/espanol/energytips.aspx





12 ANEXOS

12.1 Casos Exitosos

12.1.1 - Energía Eléctrica Reducción de fugas de aire comprimido, en el sistema de distribución de aire comprimido en una planta cementera del Perú. En el seguimiento y ubicación de los puntos de consumo de aire comprimido dentro de la planta cementera, cuya demanda de potencia y energía de las compresoras es de (551 kW y 362,4 MW.h respectivamente), se han identificado un total de 38 puntos de fuga de aire más visibles que representan las mayores pérdidas existentes. Dichas fugas están agrupados en 7 tipos más frecuentes, así tenemos: Tipo 1: Fuga entre partes en contacto de llaves tipo mariposa, por desgaste de empaquetaduras. Tipo 2: Fuga en los empalmes entre tuberías. Tipo 3: Fuga en los manifold de distribución y mala hermeticidad. Tipo 4: Fuga por falta de tapa de fin de línea. Tipo 5: Fuga por rotura de manguera flexible. Tipo 6: Fuga de tipo forzado, uso inadecuado del aire comprimido. Tipo 7: Fuga en válvulas neumáticas por falta de mantenimiento. Mediante la eliminación de los puntos de fuga identificados y evitando el uso inadecuado de aire comprimido, se han podido obtener ahorros en el consumo de aire comprimido, así tenemos: Consumo en aire comprimido antes de las correcciones = 12 080 kW.h/día Consumo en aire comprimido después de las correcciones = 8 778 kW.h/día Ahorro diario aproximado = 3 302 kW.h/día % Ahorro = 27,3% Ahorro mensual estimado = 99 060 kW.h/mes Ahorro económico (AE): AE = 99 060 kW.h / mes x 0,09 S/. / kW.h = 8 915 S/. / mes Considerando 10 meses de operación al año AE = 89 150 S/. / año La inversión es de US$ 500, destinada a la adquisición de 25 válvulas, se puede considerar como gastos de mantenimiento.





12.1.2 Energía Térmica Optimización de la combustión, en el horno principal de una planta cementera del Perú La adecuada regulación del quemador debe efectuarse conforme a los pasos siguientes:

PASOS ACCIONES

1 Regular la molienda del carbón para obtener aproximadamente la mitad del residual en malla 175 ASTM (90μ) respecto al contenido de volátiles.

2 Ubicar el quemador en la posición 0 respecto al horno (sentido transversal) exactamente centrado y paralelo al piso (horizontal).

3 Reponer el aire central. 4 Disminuir gradualmente el aire primario hasta el punto adecuado

(mínimo posible) compensándolo con aire secundario mediante el tiro, manteniendo estables el contenido de O2 en los gases de salida del horno (2 %) y la presión del cabezal. Se debe mantener la compuerta del ventilador en la misma posición, procurando aumentar el aire disponible desde los ventiladores.

5 Desplazar gradualmente el tubo del aire radial hasta llegar sucesivamente a –5, 0 y 5 hasta que la observación de llama parezca adecuada.

6 La regulación fina de la llama debe realizarse desplazando el tubo axial. La normalización de la operación del quemador a una condición satisfactoria debe representar las siguientes ventajas:

La disminución del aire primario en alrededor de un 5 %, ello representa sustituir aire atmosférico frío (30 ºC) por aire secundario a más de 850ºC. Este aporte calórico sustituye el uso de 1 350 kg de carbón/día, lo que representa alrededor de US$ 12 000/año de ahorro económico efectivo.

La eliminación del clínker polvoroso, mejorando la granulación de clínker que llega al enfriador favorece su operación, eficiencia y mantenimiento, mejorando la estabilidad del todo el sistema.

La optimización de la combustión mediante la regulación del quemador ha producido la disminución del contenido de CO en los gases de salida controlando el exceso de aire y como consecuencia se ha obtenido ahorros energéticos: Base de cálculo: Consumo anual de combustible : 70 000 t/año Consumo específico de combustible : 0,0446 kg/ kg clinker Poder calorífico inferior combustible : 6 000 kcal/kg carbón Ahorro : 687,4 Ton carbón/año Ahorro económico : 39 869 US$/año El porcentaje de ahorro de combustible es de 1 %; para la implementación se ha efectuado una inversión de US$ 66 000.





El periodo de retorno de la inversión es de 25 meses.

12.1.3 Gas Natural Ejemplo de cálculo para un consumidor industrial de PR500 que decide optar por el gas natural: Datos actuales con PR500: Consumo de combustible : 120 000 gal / año Equivalente térmico : 150 kJ/gal de PR500 Costo del PR500 : 1,32 Nuevos Soles/gal Monto facturado : 518 400 Nuevos Soles/mes Datos con gas natural: El equivalente energético y monto facturado con gas natural se presenta en el siguiente Tabla Nº 6:

Tabla N° 6. Cargos de una Factura de Gas

Concepto Consumo Unidad Cargos sin IGV Unidad Importe(Nuevos Soles)

Factura de gas (FG) en Boca de Pozo 18 000 GJ 6,942 S/. / GJ 124 956,0Facturación de Transporte vía red principal 483 131 m3 115,4955 S/. /1000 m3 55 799,5Facturación de la tarifa de distribuciónvía la red principal 483 131 m3 25,245 S/. /1000 m3 12 196,6Cargo fijo de distribución 16 104 m3 - día 0,4879 S/. /( m3/día)-mes 7 857,3Facturación cargo variable de distribución 483 131 m3 61,5831 S/. /1000 m3 29 752,7

Subtotal 230 562,1Costo de acometida financiada IGV (19%) 43 806,8TOTAL 274 368,9 Para este cliente, comparando el monto facturado (sin IGV) con PR500 (S/. 518 400) versus el monto utilizando Gas Natural (S/. 230 562) se puede obtener ahorros económicos equivalentes al 55%, además de la reducción de la contaminación de CO2 y otros gases; cabe mencionar que para la implementación del gas natural el cliente deberá realizar inversiones en la adecuación respectiva de sus instalaciones a gas natural. En los siguientes enlaces se puede encontrar más casos exitosos en plantas cementeras:

Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE) www.fide.org.mx/





Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) www.idae.es/ Centro Brasilero de información de eficiencia energética (Procel) http://www.eletrobras.com/pci/main.asp Department of Energy (Doe) www.doe.gov/ United Nations Environment Programme http://www.unep.org/

12.2 Formatos para el diagnóstico energético A manera de ejemplo se incluyen dos formatos.

12.2.1 Formato de mediciones de motores

Compañía

Fecha UbicaciónProcesoDepartamento

Datos Generales Perfil de operación

Equipo que acciona Tiempo de operación anual hrs/año

Datos de Placa del Motor Tipo de carga

Fabricante 1. Carga constante, durante la operaciónModelo 2. Carga arranca y para, cte cuando operaNumero de serie 3. Carga arranca y para, fluctuante cuando operaTipo de motorPotencia:HP/Kw Datos de MediciónVoltaje (V)Corriente(A) Con Instrumentos de medicionVelocidad de sincronismo(RPM) Voltaje (voltios)Velocidad a plena carga (RPM) VaFactor de potencia a plena carga (%) Vb VavgEficiencia a plena carga (%) VcTemperatura (ºC) Corriente (amperios)Clase de aislamiento IaTipo de conexion Ib Iavg

IcRebobinado Factor de potencia (PF)

Potencia (hp/kw)Si Velocidad de operación (RPM)Cuantas veces Frecuencia de operación (Hz)No

Carga del Motor (%)

Observaciones

FORMATO DE MEDICION PARA MOTORES





12.2.2 Formato de mediciones eléctricas

Procedimiento para la instalación de equipos con tensiones de servicio inferiores a 600 V “en caliente”

La instalación debe ser realizada por personal debidamente calificado Aplicable a los

siguientes equipos: Dranetz, RPM, Memobox, ABB o similar.

ETAPAS RIESGOS POTENCIALES PROCEDIMIENTO

1. Asignación de la tarea - Accidente por falta de apoyo - Toda tarea deberá efectuarse entre dos personas 2. Revisión de EPP (Equipo de Protección Personal)

- Accidente por no usar los EPPs - Accidente por deterioro de los EPPs

- En cada tarea se deben usar los EPPs (casco, lentes, guantes dieléctricos, zapatos dieléctricos, herramientas aisladas) -Verificar el buen estado de los EPPs

3. Revisión del equipo registrador.

- Accidente por deterioro del equipo y sus componentes.

- Verificar el buen estado del equipo y sus componentes de tensión y corriente. - Verificar que el material aislante no tenga, cortes, rajaduras, abolladura, etc

4. Reconocimiento de la zona de trabajo

- Accidente por pisos húmedos, etc. - Accidente por mal estado de las instalaciones

- Inspeccionar la zona de trabajo y evaluar el riesgo. - En caso de alto riesgo, suspender el trabajo.

5. Señalización de la zona de trabajo

- Accidente por intervención de terceros.

- Delimitar la zona de trabajo utilizando cintas y/o carteles con indicación de peligro, que disuadan el acceso de terceras personas.

6. Verificación de tensiones y corrientes del circuito

- Accidente por tensiones mayores a 600 V. - Accidente por corrientes elevadas.

- Verificar el nivel de tensión del circuito (en caso de tensiones superiores a 600V suspender la tarea) - Verificar las corrientes del circuito y seleccione el reductor de corriente adecuado.

7. Instalación del equipo Registrador

- Accidente por conexionado incorrecto. - Accidente por falla de aislamiento del circuito de potencia. - Accidente por desprendimiento de algún cable de potencia. - Accidente por corto circuito - Accidente por exceso de confianza

- Verificar el tipo de conexionado - Antes de hacer cualquier conexión, deberá conectar el conductor de verde del equipo a tierra. - Verificar el ajuste mecánico y la temperatura del circuito. - Verificar el aislamiento de los conductores del circuito. - No portar elementos metálicos que se puedan desprender y provocar un corto circuito. - Colocar el equipo de manera que no este expuesto a circuitos energizados. - Evitar el exceso de confianza.

8. Datos del circuito y del equipo instalado

- Accidentes por no mantener distancias mínimas de seguridad. - La distancia mínima será de 50 cm

9. Transferencia de datos y retiro del equipo

- Accidente por desprendimiento de algún cable de potencia. - Accidente por corto circuito - Accidente por exceso de confianza

- Evitar forcejeos en los cables de potencia - No portar elementos metálicos que se puedan desprender y provocar un corto circuito. - Evitar el exceso de confianza.

EPP: Equipo de protección personal





12.3 Información de Interés

12.3.1 Links Nacionales e Internacionales Ministerio de Energia y Minas (MEM) www.minem.gob.pe Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección de la propiedad intelectual (INDECOPI) www.indecopi.gob.pe Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería (OSINERGMIN) www.osinerg.gob.pe Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (CONCYTEC) www.concytec.gob.pe Ministerio de la Producción www.produce.gob.pe Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE) www.fide.org.mx/ Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) www.idae.es/ Centro Brasilero de información de eficiencia energética (Procel) http://www.eletrobras.com/pci/main.asp Department of Energy (Doe) www.doe.gov/ Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME) www.upme.gov.co Canadian Industry Program for Energy Conservation (Cipec) http://oee.nrcan.gc.ca/industrial/cipec.cfm

12.3.2 Base de Datos de consultores y Sectores relacionados a la eficiencia

El Ministerio de Energía y Minas se encuentra en el proceso de implementar un Sistema de Información Interactivo de gran alcance, en el cual se podrá ubicar consultores y entidades, debidamente registrados, relacionados con el uso eficiente de la energía.





12.3.3 Normas y Decretos de interés

D. Ley Nº 25844. Ley de Concesiones Eléctricas.

D.S. Nº 009-93-EM. Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas.

D.S. Nº 29-94-EM. Reglamento de protección ambiental en las actividades eléctricas.

D.S. Nº 020-97-EM. Norma técnica de calidad de los servicios eléctricos.

Ley N° 27133. Ley de Promoción del Desarrollo de la Industria del Gas Natural.

D.S. N° 040-99-EM. Reglamento de la Ley de Promoción del Desarrollo de la Industria del Gas Natural.

Ley N° 27345. Ley de Promoción del Uso Eficiente de la Energía.

R.M. N° 263-2001-EM/VME. Aprueban el Reglamento de Seguridad e Higiene Ocupacional del Subsector Electricidad

R.M. N° 366 – 2001 – EM/VME .- Aprueban Código Nacional de Electricidad – Suministro.

R. N° 1908-2001-OS/CD. Opciones tarifarias y condiciones de aplicación de las tarifas a usuario final

D.S N° 027-2003-EM.- Fijan horas punta del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional

D.S. N° 064-2005-EM .- Reglamento de Cogeneración.

R.M N° 037-2006-MEM/DM.- Código Nacional de Electricidad – Utilización.

R.D N° 042-2006 EM-DGE.- Especificación Técnica ETS-RS-15 Luminarias para Lámparas Fluorescentes Compactas.

Ley N° 28832.- Ley para asegurar el desarrollo eficiente de la Generación Eléctrica.

D.S Nº 053-2007-EM.- Reglamento de la Ley de Promoción del Uso Eficiente de la Energía.

NTP 370.100:2001 Título: Uso Racional de Energia. Lámparas fluorescentes compactas (LFCs).

NTP 350.300:2002 Título: Calderas Industriales. Procedimiento para la determinación de la eficiencia térmica de calderas industriales.

NTP 399.450:2003 Título: Eficiencia Energética de Motores de Corriente Alterna, Trifásicos, de Inducción, tipo jaula de ardilla, de uso general, potencia nominal de 0,746 A 149,2Kw.

NTP 370.101:003 Título: Etiquetado de Eficiencia Energética para lámparas de Uso Domestico.

NTP 350.301:2004 Título: Calderas Industriales. Estándares de Eficiencia Térmica.

NTP 370.501:2008 Título: Artefactos a gas. Metodología para determinar la eficiencia de calentadores de agua por paso continuo que utilizan combustibles gaseosos.





12.3.4 Lista de proveedores Schneider Electric de Perú S.A. (Electricidad) Calle Los Telares 231 Urb. Vulcano Lima - Perú Línea Directa: (511) 618-4400 http://www.schneider-electric.com.pe/ CEYESA Ingeniería Eléctrica S.A. (Electricidad) Dirección: Av. Enrique Meiggs 255 - 257 Parque Internacional de la Industria y Comercio - Callao Teléfonos: 4517936 - 4524565 Fax: 4510617 E-mail: [email protected] Mitsui Maquinarias Peru S.A (Compresoras de aire) Av. Víctor Raúl Haya de la Torre 2648 Ate Vitarte - Lima Teléfono: 3264957 www.mitsuimaquinarias.com Atlas Copco Peruana S.A. (Compresoras de aire) Dirección: Francisco Graña 150 Santa Catalina La Victoria Teléfonos: 4116100 - 2248680 Fax: 2248675 E-mail: [email protected] Website: www.atlascopco.com Marvitech Representaciones SAC (instrumentación y control) Av. San Luis 1871 San Borja – Lima Teléfono: 3465125 Centel S.A. - Centro de Servicios Electrónicos S.A. (Instrumentación) Dirección: Av. Brasil 351 Lima Teléfonos: 4236253 Fax: 4335118 E-mail: [email protected] Benetton Industrial Supply SA (Medidores e instrumentación) Dirección: Jiron Los Agroquimicos Nro. 230 Teléfonos: 3490508 E-mail: [email protected] Cimec Ingenieros S.A. (Automatización y control) Dirección: Chinchón 830 Of. 604 San Isidro Teléfonos: 4409469-2214253-2211344. E-mail: [email protected] Website: www.cimec.com Global Control Automation S.R.L. (Automatización y control) Dirección: Jr. Acuario 892 - Los Olivos





Teléfonos: 5211479 - 99194890 - 99188414 - 99482634 Fax: 5211479 Ingeniería Termodinámica S.A. (Sistemas de vapor y otros fluidos) Dirección: Av. Oscar R. Benavides 2110, Cercado de Lima Teléfonos: 3366700 Fax: 3368170 E-mail: [email protected] Cleaver Brooks & Proyectos S.A. (Calderos) Dirección: Av. José Pardo 182 oficina 206 Miraflores Teléfonos: 242-5605 Fax: E-mail: [email protected] Website: www.cleaver-brooks.com Industrial Lima S.A. (Calderos) Dirección: Calle Sigma 160 Callao Teléfonos: 4513990 - 4516957 Fax: 4519682 Hidrostal (Bombas) Dirección: Av. Portada del Sol 722 Urb. Zárate San Juan de Lurigancho Teléfonos: 4590009 Fax: 4890006 E-mail: [email protected] Hydrosworld S.A.C. (Bombas) Dirección: Av. San Aurelio N° 943 Zaráte - S.J.L. Teléfonos: 3762687 - 9497038 Fax: 3762687 E-mail: [email protected] Industria de Seguridad El Progreso (Seguridad industrial) Dirección: Rodolfo Rutté 286 Magdalena Teléfonos: 2610135 - 2617846 - 4613236 Fax: 4601580 PROGERSE S.R.L. (Seguridad industrial) Dirección: Jorge Chavez 719 - San Miguel Teléfonos: 8675741 - 9449171 - 5610797 Fax: 4520503





12.3.5 Información general sobre etiquetado

Las etiquetas de eficiencia energética son etiquetas informativas adheridas a los productos manufacturados que indican el consumo de energía del producto (generalmente en la forma de uso de la energía, eficiencia y/o costos de la energía) para proporcionar a los consumidores los datos necesarios para hacer compras con información adecuada. Puede haber tres tipos de etiquetas: a) Las etiquetas de aprobación son esencialmente “sellos de aprobación” de acuerdo a un conjunto específico de criterios. b) Las etiquetas de comparación le ofrecen al consumidor información que les permita comparar el rendimiento entre productos similares, ya sea utilizando categorías discretas de funcionamiento o una escala continua. c) Las etiquetas de información únicamente proporcionan datos sobre el rendimiento del producto. En el país se han elaborado las siguientes normas relativas al etiquetado:

Id. Norma Nombre de la norma Aprobación NTP

370.100.2000 Lámparas Fluorescentes compactas (LFCs)

Definiciones, requisitos y rotulado 2001.10.24

NTP 370.101.2003

Etiquetado de eficiencia energética para lámparas de uso doméstico

2003.01.15

NTP 399.450 2003

Eficiencia Energética de Motores de Corriente Alterna, Trifásicos, de Inducción,

Tipo Jaula de Ardilla, de Uso General, Potencia Nominal de 0,746 a 149,2 kW.

Límites y Etiquetado.

2003-08-30

NTP 399.483 2007

Eficiencia Energética en Artefactos Refrigeradores, Refrigeradoras-

Congeladoras, y Congeladores para Uso Doméstico.

2007-03-15

Razones para el Uso de Normas y Etiquetas de Eficiencia Energética

Gran potencial de ahorro de energía. Enorme costo real, y una manera muy eficaz de limitar el crecimiento de

energía sin limitar el crecimiento económico. Exigir un cambio en el comportamiento de un cierto número de fabricantes

en lugar de todo el público consumidor. Tratar por igual a todos los fabricantes, distribuidores y pequeños

comerciantes. Resultado en el ahorro de energía está generalmente asegurado, y es

bastante sencillo cuantificarlo y puede ser verificado fácilmente.





Ejemplo, la norma peruana nos muestra las propuestas de etiquetado para motores y calderos industriales.

E F I C I E N C I AE

STA

NDA

R ALTA MUY A

LT A

NTP - 399

. 450 .2003 - LEY 27345 DE PROMOCION DE USO EFICIE

NTE D

E L A

EN

ERG

IA

MOTOR DE MUY ALTA EFICIENCIA

75,0

mm

70,0

mm

T1 15 PUNTOS

34 º

60 º

T2 8,7 PUNTOS

T3 7,5 PUNTOS

FUENTE ARIAL BLACK

D 18,5 mm

D 23,1 mm

D 27,8 mm

D 30,0 mm

D 33,1 mm

14,1 mm

17,2 mm

50 º

8,7 mm

1,2 mm

9,7 mm

5,0 mm

T1

Centroide

T1

T1

Flecha

NegroRojoVerdeAmbar

ColoresStandarPantone S90-1Pantone S273-1 Pantone S18-3

E F I C I E N C I A

ES

TAN

DAR

ALTA MUY

ALT

A

NT

P - 399. 4 50. 2003 - LE Y 27345 DE PROMOCION DE USO EFIC

IEN

TE D

E L

A E

NER

GIA

MOTOR DE MUY ALTA EFICIENCIA

50,0

mm

47,2

mm

34 º

60 º

D 12,3 mm

D 15,4 mm

D 18,6 mm

D 20,0 mm

D 22,1 mm

9,4 mm

11,5 mm

50 º

6,0 mm

0,8 mm

6,4 mm

3,3 mm

T1

CentroideT1

T1

Flecha

T1 10 PUNTOS

T2 5,9 PUNTO S

T3 4,9 PUNTOS

FUENTE ARIAL BLACK





12.3.6 Factores de Conversión – Energía kW.h kcal W.h vatio hora 10-3 0.86 kW.h kilovatio hora 1 860 MW.h megavatio hora 103 0.86 x 103 GW.h gigavatio hora 106 0.86 x 106 TW.h teravatio hora 109 0.86 x 109 kcal kilocaloría 1.16 x10-3 1 te termia 1,163 1.000 J julio 2.778 x 10-7 2.389 x 10-4 TJ terajulio 2.778 x 102 2.389 x 105 kcal Tep

tep tonelada equivalente de petróleo 107 1

ktep miles de tep 1010 103 Mtep millones de tep 1013 106 tec tonelada equivalente de carbón 7 x 106 0.7

elaboración de proyectos de guías de orientación del uso

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