CE TFE Scaleup

8/17/2019 CE TFE Scaleup

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Guía Nº 05:Elaboración de Proyectos de Guías de

Orientación del Uso Eficiente de la Energíay de Diagnóstico EnergéticoINDUSTRIAS CEMENTERAS

DIRECCIÓN GENERAL DE ELECTRICIDADMINISTERIO 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.............................................................................................................................................. 62 LA ENERGÍA EN LA INDUSTRIA CEMENTERA........................................................................................6

2.1 Descripción del Proceso Productivo....................................................................................................62.2 Fuentes y costos de energías en una Planta Cementera ................................................................72.3 Identificación de Equipos consumidores de Energía........................................................................72.4 Usos Inadecuados de la Energía en Equipos ....................................................................................9

2.4.1 Hornos................................................................................................................................................92.4.2 Motores...............................................................................................................................................92.4.3 Compresores .....................................................................................................................................92.4.4 Bombas ..............................................................................................................................................92.4.5 Iluminación.......................................................................................................................................102.4.6 Sistema eléctrico general ..............................................................................................................10

2.5 Análisis y diagnóstico energético de la Planta.................................................................................103 OPORTUNIDADES DE MEJORAMIENTO EN UNA PLANTA CEMENTERA...................................... 12

3.1 Oportunidades de mejoramiento u optimización.............................................................................123.2 Buenas prácticas ..................................................................................................................................14

3.2.1 Hornos..............................................................................................................................................143.2.2 Motores.............................................................................................................................................143.2.3 Compresores ...................................................................................................................................143.2.4 Bombas ............................................................................................................................................153.2.5 Iluminación.......................................................................................................................................153.2.6 Sistema Eléctrico general ..............................................................................................................15

3.3 Mejoras con Inversión.........................................................................................................................16

3.3.1 Hornos..............................................................................................................................................163.3.2 Motores.............................................................................................................................................163.3.3 Compresores ...................................................................................................................................163.3.4 Bombas ............................................................................................................................................163.3.5 Iluminación.......................................................................................................................................173.3.6 Sistema Eléctrico general ..............................................................................................................17

3.4 ¿Cómo hacer un diagnóstico energético? ........................................................................................174 FORMACIÓN DE UN PROGRAMA Y COMITÉ DE USO EFICIENTE DE ENERGÍA EN UNA

PLANTA CEMENTERA............................................................................................................................................ 194.1 El ciclo Deming aplicado al uso eficiente de la energía................................................................19

4.1.1 FASE I - Planificar ...........................................................................................................................194.1.2 FASE II - Poner en Práctica..........................................................................................................204.1.3 FASE III - Verificar ..........................................................................................................................224.1.4 FASE IV - Tomar Acción................................................................................................................22

4.2 Formación de un Comité de Uso Eficiente de la Energía (CUEE)................................................244.2.1 Integrantes .......................................................................................................................................244.2.2 Organización....................................................................................................................................244.2.3 Funciones.........................................................................................................................................24

5 EVALUACIÓN DE UN PROGRAMA DE USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA...................................... 255.1 Monitoreo y fijación de metas (M&T).................................................................................................25

5.1.1 Definición..........................................................................................................................................265.1.2 Elementos del M&T........................................................................................................................26

5.2 Protocolos de medición y verificación...............................................................................................285.2.1 Protocolo IPMPV.............................................................................................................................28


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6 CONOCIENDO TUS FACTURACIONES POR TIPO DE ENERGÍA...................................................... 296.1 Facturación de energía eléctrica ........................................................................................................29

6.1.1 Clientes Libres.................................................................................................................................306.1.2 Conociendo su factura eléctrica: ..................................................................................................316.1.3 Clientes Regulados.........................................................................................................................32

6.2 Gas Natural ...........................................................................................................................................346.3 Optimización en el Uso de Combustibles.........................................................................................36

7 EVALUACIÓN ECONÓMICO-FINANCIERA DE UN PROYECTO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA367.1 Evaluación técnico - económica de recomendaciones ...................................................................36

7.1.1 Evaluación del ahorro de energía proyectado ............................................................................367.1.2 Evaluación del beneficio económico esperado ..........................................................................377.1.3 Evaluación del costo de implementación y retorno de inversión.............................................38

7.2 Análisis de sensibilidad de los indicadores económico - financieros...........................................407.3 Formas de Financiamiento .................................................................................................................41

7.3.1 Inversión Nacional..........................................................................................................................417.3.2 Inversión Internacional...................................................................................................................417.3.3 El Mercado de Carbono.................................................................................................................42

8 IMPACTO AMBIENTAL DEBIDO AL CONSUMO DE ENERGIA............................................................ 438.1 El Consumo de energía y la contaminación ambiental ..................................................................438.2 El Uso Eficiente de la Energía como estrategia para reducir la contaminación ambiental .......44

9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.............................................................................................4510 GLOSARIO...................................................................................................................................................... 46

10.1 Acrónimos.............................................................................................................................................4610.2 Términos................................................................................................................................................46

11 BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................................... 4912 ANEXOS..........................................................................................................................................................50

12.1 Casos Exitosos .....................................................................................................................................5012.1.1 - Energía Eléctrica.....................................................................................................................5012.1.2 Energía Térmica ........................................................................................................................5112.1.3 Gas Natural.................................................................................................................................52

12.2 Formatos para el diagnóstico energético ..........................................................................................5312.2.1 Formato de mediciones de motores .......................................................................................5312.2.2 Formato de mediciones eléctricas ..........................................................................................54

12.3 Información de Interés.........................................................................................................................5512.3.1 Links Nacionales e Internacionales ........................................................................................5512.3.2 Base de Datos de consultores y Sectores relacionados a la eficiencia ............................55

12.3.3 Normas y Decretos de interés .................................................................................................5612.3.4 Lista de proveedores .................................................................................................................5712.3.5 Información general sobre etiquetado....................................................................................5912.3.6 Factores de Conversión – Energía .........................................................................................61


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INDICE DE TABLAS

Tabla N° 1. Línea base de Consumo Específico (en kW.h/Ton)________________________________27Tabla N° 2. Opciones de Medición y Verificación IPMVP_____________________________________29Tabla Nº 3: Formulas de valor presente y futuro ____________________________________________39Tabla N° 4. Análisis de de sensibilidad del retorno de inversión________________________________40Tabla N° 5. Emisiones anuales por contaminante en el Sector Industrial de Perú __________________44Tabla N° 6. Cargos de una Factura de Gas________________________________________________52

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura N° 1. Descripción General del proceso productivo ______________________________________7Figura N° 2. Consumo de Energía Eléctrica por Equipos ______________________________________8Figura N° 3. Consumo de Energía Térmica por Equipos_______________________________________8Figura N° 4. Consumo vs. Facturación de Energía __________________________________________11Figura N° 5. Variación Mensual del Consumo de Energía Térmica______________________________11Figura N° 6. Variación Mensual del Consumo de Energía Eléctrica _____________________________12Figura N° 7. Ahorros Potenciales en Energía Eléctrica _______________________________________13Figura N° 8. Ahorros Potenciales en Energía Térmica _______________________________________13Figura N° 9. Diagnóstico energético en 10 pasos __________________________________________18Figura N° 10. Ciclo Deming y el Uso Eficiente de la Energía___________________________________23Figura N° 11. Organigrama de un Comité de Uso Eficiente de la Energía ________________________25Figura N° 12. Variación Anual del Indicador Energético ______________________________________27Figura N° 13. Variación de la Consumo de Electricidad vs. Miles de toneladas ____________________28Figura N°14. Análisis utilizando el Valor Actual Neto ________________________________________40Figura N° 15. El Ciclo del MDL__________________________________________________________43


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PRESENTACIÓN

La coyuntura actual relacionada con la incertidumbre acerca del incremento de preciosdel petróleo es una señal clara para la necesaria promoción del uso eficiente de laenergía a fin de proteger reservas estratégicas de los recursos energéticos yestablecer cambios oportunos en la matriz energética del país orientados al desarrollosostenible en armonía con el ambiente.

Con fecha 8 de septiembre de 2000, se promulgó la Ley de Promoción del UsoEficiente 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 lacompetitividad y reduce el impacto ambiental. Además señala las facultades que tienelas autoridades competentes para cumplir con este objetivo.

El 23 de octubre del 2007, a través del Decreto Supremo N° 053-2007-EM, se emite elReglamento de la Ley, en la cual se formula las disposiciones para promover el UsoEficiente de la Energía en el país.

En las mencionadas disposiciones, el Ministerio de Energía y Minas juega un rolimportante en muchos aspectos, entre ellas se encuentra la “Formación de una culturade uso eficiente de la energía”, para lo cual se ha procedido a la “Elaboración deProyectos de Guías de Orientación del Uso Eficiente de la Energía y de Diagnóstico

Energético”, cuyo objetivo es establecer los procedimientos y/o metodologías paraorientar, capacitar, evaluar y cuantificar el uso racional de los recursos energéticos entodas sus formas, para su aplicación por los consumidores finales en los diferentessectores de consumo de energía de nuestro país.

En la presente guía, se utiliza una planta cementera como ejemplo ilustrativo. Lascondiciones del proceso así como el uso de la energía pueden variar en otro tipo deplantas. A modo de ilustración, se menciona que en un caso en particular registrado enPerú, se obtuvo un ahorro de 6% en la factura por consumo de energía eléctrica queequivale a 859 780 Nuevos Soles por año y un ahorro de 9% en la factura por comprade combustible que equivale a 1 384 110 Nuevos Soles por año.


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1 INTRODUCCIÓN

El consumo de energía eléctrica en el sector manufactura en Perú para el año 2007 hasido 7 088 093 MW.h, lo cual representa el 28.8% de la energía eléctrica vendida. Elconsumo en el subsector cementero es 2 270 458 MW.h.

En el caso del sector industrial en Perú, se han observado potenciales de ahorro enfacturación que oscilan entre 4% -8% en energía eléctrica y 5% - 15% en energíatérmica, en promedio. Es importante anotar que estos rangos son referenciales yvarían de acuerdo al tamaño de la planta, a la naturaleza de los procesos, y a lapolítica de gestión de energía en cada planta. Así mismo, existen oportunidades deahorro de energía que involucran retornos de inversión entre 1 y 3 años.

2 LA ENERGÍA EN LA INDUSTRIA CEMENTERA2.1 Descripción del Proceso Productivo

Una de las primeras tareas en el diagnóstico de línea base es elaborar una descripciónbásica del proceso productivo, identificando aquellas etapas que son relevantes parael análisis del consumo de energía.

A continuación se presenta, a modo de ilustración, una descripción general delproceso productivo en una planta cementera, con volumen de producción de 56 046toneladas de clinker/mes en promedio.

Chancado y tri turado.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 sealmacena en silos.

Homogeneización. Se homogeniza el crudo .Intercambio de calor. Los gases calientes del horno transfieren su calor al crudo antesde su ingreso.

Clinkerización.Se “clinkeriza” a unos 1 400 °C. Enfriado, triturado y almacenado, El clinker, se enfríay 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.


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Figura N° 1. Descripción General del proceso productivo

Chancado yTriturado

Molienda deCrudo

Homogenización

Clinkerización

Molienda deCemento

Almacenamiento yEmbolsado

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 deenergía para el proceso productivo y áreas auxiliares. En el caso de la planta utilizadacomo 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 139Nuevos Soles mensuales que corresponde al consumo de 7 165 MW.h. El montomensual de la factura por compra de carbón es S/. 1 281 583 Nuevos Soles, quecorresponde 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 deadministración u otras, se procede a identificar los principales equipos consumidoresde energía. En el caso de la energía eléctrica, es posible que algún equipo opereescasas horas, lo cual indicaría un consumo de energía quizás pequeño, no obstante,

puede resultar significativo para efectos de contribución a la máxima demandaregistrada y facturada, en particular en períodos de horas punta.


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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 áreasproductivas.

Se arrancan varios motores al mismo tiempo ocasionando elevados picos dedemanda.

Se intercambian motores en el proceso productivo ocasionando que algunosresulten operando con bajo factor de carga, en condiciones distintas a lasnominales.

Se reparan motores sin llevar un registro apropiado, lo cual contribuye aincrementar la incertidumbre acerca de las pérdidas en eficiencia que la unidadtiene acumulada.

2.4.3 Compresores

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

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

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 lasestablecidas 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.


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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 unconsumo 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 losbancos 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 delsistema energético en el momento de su desarrollo. Es importante anotar que existenprocesos y servicios con características dinámicas que pueden producir variaciones enel diagnóstico dependiendo del momento de su elaboración. Lo importante es que eldiagnóstico establezca una línea base contra la cual se deberán evaluar los efectos eimpactos de posibles mejoras a proponer e implementar.

El establecimiento de la línea de base permite evaluar el impacto de lasrecomendaciones asociadas con buenas prácticas de mínima inversión y mejorastecnológicas con grado de inversión orientadas a reducir costos de producción eincrementar la competitividad de la empresa.


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La línea base deberá estar expresada en forma cuantitativa y ser consistente con lasituación real del sistema energético a efectos de comparación en un períododeterminado. Esto resulta de particular importancia para análisis relacionados conprotocolos de medición y verificación en proyectos de uso eficiente de la energía queson 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 plantacementera. Se observa que la participación porcentual de la energía térmica y de laenergía 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, talcomo se muestra en la Figura N° 5 y Figura N° 6. Estas variaciones se deben adiversos factores, en particular al volumen de producción y las condiciones de control yoperación de los equipos.

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

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

T o n

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



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

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

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

M

W . h

Sep- 06 Oc t- 06 Nov- 06 Dic -06 Ene- 07 Feb- 07 Mar -07 Abr -07 May -07 J un- 07 J ul -07 Ago- 07


El consumo de energía eléctrica también presenta variaciones a lo largo del añoregistrando 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 de56 046 toneladas de clinker por mes.

3 OPORTUNIDADES DE MEJORAMIENTO EN UNA PLANTACEMENTERA

En términos de oportunidades de mejoramiento existen por un lado las buenasprácticas 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 deahorros potenciales tanto en energía eléctrica como en energía térmica, en función alconsumo mensual de una planta cementera con volumen de producción promedio de56 046 toneladas de clinker mensuales, un consumo promedio de electricidad de 7165 MW.h mensuales que representa una factura de S/. 1 194 139 Nuevos Soles y unconsumo promedio de carbón 7 935 toneladas mensuales que representa S/. 1 281583 Nuevos Soles.


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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% querepresenta 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 %



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

3.2 Buenas prácticasExisten buenas prácticas, orientadas al uso eficiente de la energía en una plantacementera, 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 porlos procesos.

Programar la operación de los hornos a fin de minimizar la frecuencia de puesta enmarcha 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 máximademanda.

Evitar el uso de motores con bajo factor de carga, alejados de las condicionesnominales (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.


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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 enel proceso productivo dentro de las horas punta (18:00 a 23:00 horas).

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


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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 oeficiencia 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 losperíodos de baja demanda.

Usar el calor residual del compresor para calentar agua para el proceso o algunaárea 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 acondicionarel existente.

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


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Evaluar la instalación de controladores de máxima demanda si el proceso lopermite.

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

Evaluar el reemplazo del motor de la bomba por un motor de alta eficiencia oeficiencia 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 yoficinas 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” sondispositivos 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 oautomática).

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

Monitorear la calidad de la energía en forma periódica mediante el uso deanalizadores 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 mediatensión. Considerar el uso de controladores de máxima demanda, de acuerdo a las

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

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 usoeficiente de la energía y establecer una línea base contra la cual se deberán evaluarlos beneficios obtenidos como resultado de la implementación de las mejoras y


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

Figura N° 9. Diagnóstico energético en 10 pasos

Fuente: CENERGIA, elaboración propia.


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

4.1 El ciclo Deming aplicado al uso eficiente de la energía

4.1.1 FASE I - Planif icar

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 laenergía estará condenado al fracaso.

Los empleados sólo entregarán sus mejores esfuerzos cuando vean que sussuperiores se comprometen totalmente con el programa. Es crucial que los directivosse 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 debenombrar a un líder, el líder deberá ser un especialista en la materia, quien le desuficiente fuerza al programa y autoridad para indicarle a los trabajadores que laadministración de energía es un compromiso de todos. El líder debe demostrar un altonivel de entusiasmo y la convicción profunda sobre los beneficios del Programa deUso Eficiente de la Energía (PUEE).

El lanzamiento del PUEE debe empezar con una fuerte política de apoyo hacia elprograma de parte de todo el personal, seguido inmediatamente por una presentaciónque 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 esla piedra angular del PUEE y necesaria para identificar las oportunidades de ahorro yde administración de la energía; además, determina la situación actual y la base dereferencia 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 implementaciónde un sistema de monitoreo.


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d) Establecer las Metas y el Sistema de Medición

Lo que se puede medir, se puede controlar. Con frecuencia, sólo se tiene equipos demedición rudimentarios, particularmente en plantas pequeñas. Esto no debe ser unimpedimento para empezar un PUEE; siempre que, se puedan añadir más equiposposteriormente con el fin de acelerar el PUEE. De hecho, los éxitos con los proyectosde ahorro de energía proporcionarán la justificación para la adquisición de nuevoequipos.

e) Desarrollo del plan de acción

Sea específico, un plan de acción es un proyecto de administración y control; éstedebe contener la identificación del personal y sus responsabilidades, las tareasespecíficas, su área y tiempo. También debe especificar el recurso necesario (losfondos, 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 eficienciaenergética. Por ello, todos deben ser conscientes de la importancia de reducir losderroches de energía con el fin de conseguir ahorros de energía y beneficioseconómicos, y a la vez tener beneficios adicionales medioambientales.

Una campaña de sensibilización bien ejecutada debe exaltar el interés personal y labuena voluntad de las personas involucradas. Los empleados involucrados debensaber sus roles y responsabilidades en el esfuerzo de la administración de energía ycómo 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 elPUEE deben recibir un riguroso entrenamiento. Ello podría incluir las prácticas deahorro de energía pertinentes a los trabajos de estos empleados o técnicas esencialesde monitoreo y medición.

El entrenamiento puede organizarse en dos etapas. La primera fase involucra unentrenamiento específico para los empleados seleccionados. El segundo es unaestrategia para integrar el entrenamiento en administración de la energía en la matrizde entrenamiento de la compañía para asegurar un entrenamiento regular.

g) Implementación de proyectos

La implementación de un proyecto debe involucrar coordinación. Los proyectos porejecutar deben ser coherentes con las políticas de ahorro de energía, en caso decontemplarse 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


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pérdidas de energía detectada en un diagnóstico energético. Los ahorros logradosanimarán 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 recogermucha información que le ayudará a evaluar el progreso de su programa y planearfuturos 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 sedesanimen en las prácticas de ahorro de energía.

Comparar los resultados de la implementación de una medida de ahorro deenergía e identificar los problemas con el rendimiento del proyecto y así mejorartécnicas para estimar los costos y beneficios de las mejoras en proyectos futuros.

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

Informar sobre las mejoras implementadas con adecuada precisión. Los informes alas 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 podríandebilitarse y el esfuerzo podría desintegrarse. Antes de establecer nuevas medidas deahorro de energía, es necesario que las buenas prácticas se hagan habituales y selogre un desarrollo sostenido.

Si se han cambiado algunas prácticas y procedimientos como resultado de unproyecto, tómese el tiempo y esfuerzo para documentarlo en un procedimiento oinstrucción 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 seperciba que todos son parte del esfuerzo. Los informes regulares tomados de los datosmonitoreados, anima al personal mostrando que están progresando hacia susobjetivos.

Se deberá poner énfasis en la parte gráfica de los reportes, se debe presentar larepresentación visual de los resultados - use tablas, diagramas o "termómetros" decumplimiento, fijados prominentemente dónde las personas puedan verlos.


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k) Celebre el éxito

Esto es a menudo un segmento muy importante, aún descuidado. Las personas pideny valoran un reconocimiento. Existe una cantidad muy grande de modos que puedenser 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. Lacelebración del éxito es una herramienta motivadora que también trae el cierrepsicológico de un proyecto. El logro de una meta debe celebrarse como un hito en elrumbo 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 deoperaciones regulares, así como la calidad, la producción, las materias financieras ymedioambientales.

Se revisan los resultados de los proyectos llevados a cabo, se hacen los ajustes, seresuelven los conflictos y se tienen en cuenta las consideraciones financieras.

m) Verifique la efectividad

¿El proyecto ha copado las expectativas? ¿Realmente fueron efectivos los proyectosimplementados?; para apoyar la credibilidad del esfuerzo de la administración deenergía, la efectividad de las medidas tomadas deben ser verificadas, si se necesitanajustes 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 dela eficiencia energética es un esfuerzo continuo. El CUEE y todos los empleadosdeben ser animados a examinar y re-examinar otras oportunidades para obtener masganancias. Esto es la esencia del mejoramiento continuo que debe promoverse en elinterés de cualquier organización. En algunas compañías, es un artículo permanenteen 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 lacomprobación de la efectividad de los proyectos puede indicar que acción correctivaes requerida. El líder de la administración de la energía, conjuntamente con losmiembros del CUEE y el personal de la área respectiva son los responsable paracorregir y mejorar esta acción. La causa de la deficiencia deberá ser determinada einiciar la acción correctiva y recuerde documentarlo. Los proyectos de eficienciaenergética futuros se beneficiarán de las lecciones aprendidas.


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p) Revisar el Plan y actualice el plan de acciones

Revise las políticas de energía, objetivos y metas, el programa de eficiencia energéticay los planes de acción. Estos pasos aseguran la continua relevancia y actualización delas políticas de energía, los objetivos y metas apoyan las políticas; cuando elloscambian en el tiempo, ellos deberán ser revisados para asegurar que prioridadesdeben mantenerse, según las condiciones presentes; esta revisión debe realizarseanualmente o semestralmente.

Los programa de eficiencia energética y planes de acción son documentos “vivos”. Lafrecuente actualización y revisión son necesarias, debido a que la ejecución deproyectos y otros factores cambian las condiciones del negocio.

En la Figura N° 10 se muestra gráficamente el ciclo Deming aplicado al uso eficientede la energía.

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

Fuente: CENERGIA, elaboración propia.


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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 deintegrantes con el perfil apropiado y una organización eficaz que permita cumplirfunciones y verificar resultados.

4.2.1 Integrantes

Los integrantes del CUEE deberán tener condiciones de liderazgo y deberán estarasociados a la alta gerencia, área financiero y área de producción. En adición, esdeseable incluir miembros representativos del área de mantenimiento y de recursoshumanos.

El comité deberá ser presidido por un miembro asociado a la alta gerencia y con poderde decisión en la empresa.

4.2.2 Organización

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

4.2.3 Funciones

Los representantes de las distintas áreas se deberán concentrar en identificaroportunidades para el ahorro de energía en la planta.

Se deberán sostener reuniones periódicas a fin de promover la participación de todo elpersonal de la empresa a fin de proponer ideas orientadas al uso eficiente de laenergía.


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

Presidente

Representante Area Financiera

RepresentanteOperacionesComerciales

Representante Area de RR.HH

Representante Area de

Mantenimiento

Las ideas propuestas por el personal deberán ser procesadas por los representantesde las diferentes áreas a fin de presentarlas en forma concisa al presidente del comitépara su evaluación y decisión al respecto.

El éxito de la implementación de los proyectos de eficiencia energética deberá serevaluada 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 usoeficiente de la energía, como parte de un programa de ahorro de energía en laindustria cementera, se evaluará la eficacia del comité de uso eficiente de la energía.

5 EVALUACIÓN DE UN PROGRAMA DE USO EFICIENTE DELA ENERGÍA

Para evaluar la efectividad del programa y los proyectos de uso eficiente de la energíase 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 elseguimiento a la evolución de los patrones de consumo de energía en una plantacementera, a partir de la línea base establecida en el diagnóstico energético y contrala cual se deberán medir los impactos de la implementación de las recomendaciones,tanto de aquellas asociadas con las buenas prácticas como con el reemplazo deequipos.


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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 medianteimplementación de mejoras en los procedimientos operativos existentes y en elreemplazo de los equipos ineficientes involucrados en el proceso productivo de laplanta de cemento. Se basa en el principio: "no puedes administrar lo que no puedesmedir" y esencialmente combina principios del uso eficiente de la energía y laestadística.

Por cada ítem monitoreado se necesita un apropiado indicador contra el cual evaluarel rendimiento. Para tal indicador, se necesita un rendimiento estándar que se derivade unos datos históricos, considerando los factores externos que pueden afectar laeficiencia significativamente.

Para establecer un estándar se debe tener algunos meses de datos recolectados; lasmetas se derivan de establecer un estándar y deben representar mejoras en el usoeficiente 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 cuyavariación debe ser analizada. A modo de ilustración, en el Tabla N° 1 se muestra lavariación 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 deaquellas mejoras propuestas e implementadas a través de un PUEE deberíanecesariamente reflejarse en los siguientes meses.


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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 175OCT-06 10204000 62821 162NOV-06 10227000 68038 150DEC-06 7278000 52483 139ENE-07 8667000 50300 172FEB-07 8589000 52600 163MAR-07 9260000 55200 168

ABR-07 7217000 57600 125

MAY-07 3053000 29265 104JUN-07 3034000 76540 40JUL-07 3506000 58000 60

AGO-07 5474000 55500 99MAXIMO 174.7MINIMO 39.6

PROMEDIO 129.8


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. Enla Figura N° 12 resulta importante analizar lo ocurrido en junio del 2007 a fin dereplicar dichas condiciones. Así mismo, resulta importante analizar lo ocurrido enseptiembre 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

k W . h

/ T o n



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El consumo de energía varia de acuerdo al nivel de producción (toneladas decemento) estableciendo, por lo general una tendencia que permite identificar puntos deoperación, por debajo y por encima del promedio esperado, como se muestra en laFigura N° 13. La meta será replicar lo ocurrido en aquellos casos con puntos deoperación que se encuentran por debajo de la tendencia promedio y evitar que serepitan 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 + 4887.7R 2 = 0.0278

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0 20000 40000 60000 80000 100000

Toneladas

M W

. h


5.2 Protocolos de medición y verificación

A efectos de evaluar cuantitativamente los resultados de las mejoras implementadas através de un PUEE, en particular en el sector industrial, se recomienda utilizarprotocolos de medición y verificación. Las EMSES (Empresa de servicio energético)han propuesto el protocolo IPMVP (International Performance Measurement andVerification Protocol) a efectos de evaluar los beneficios económicos provenientes deproyectos de uso eficiente de la energía.

5.2.1 Protocolo IPMPV

Existen cuatro opciones de Medición y Verificación que se definen en este protocolo yaplica a los diferentes tipos de contratos de desempeño, evaluación de proyectos yriesgo compartido entre las EMSES y el propietario. Ambas partes deberánseleccionar una opción de Medición y Verificación y un método para cada proyecto ydespués preparar un plan de Medición y Verificación específico del sitio que incorporalos detalles específicos del proyecto. Las opciones de Medición y Verificación han sidodefinidas para ayudar a organizar la selección y el Tabla Nº 2 de abajo da un

panorama rápido de las opciones.


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

Tabla N° 2. Opciones de Medición y Verificación IPMVP

Opción de Medicióny Verificación

Verificación delPotencial para

generar Ahorr os

Condiciones deOperación Cálculo de Ahorros Costo

Opción A

Datos de la placa deidentificaciónMediciones AleatoriasTerceros

Análisis de uso estipuladode los datos históricos ydatos de medición a cortoplazo/aleatorios o datoshistóricos

Cálculos de ingeniería

Depende del número de

puntos de medición Aprox. 1-5% del costo deconstrucción.

Opción B

Datos de placa deidentificaciónMediciones AleatoriasTerceros

Mediciones continuas o acorto plazo a nivel deequipo o sistema

Cálculos de ingeniería

Depende del número desistemas medidos.Típicamente 3-10% delcosto de construcción.

Opción C


Medido a nivel de todas lainstalación industrial

Análisis de la facturación delmedidor simulación decomputadora

Depende del número deparámetros relativos.Típicamente 1-10% delcosto de construcción.

Opción D


Simulación de loscomponentes de una parteo toda la instalaciónindustrial

Simulación calibrada, porejemplo, modelos desimulación de instalacionesindustriales

Depende del número desistemas medidos.Típicamente 3-15% delcosto de construcción.

Fuente: Protocolo Internacional IPMVP, 2001.

6 CONOCIENDO TUS FACTURACIONES POR TIPO DEENERGÍA

6.1 Facturación de energía eléctrica

El encargado de vigilar la energía en planta deberá conocer la estructura tarifariavigente, y deberá estar permanentemente informado de todas las resoluciones queafecten la factura, se pueden lograr grandes ahorros vigilando este concepto.

Para interpretar correctamente una factura y poder valorar, tanto la idoneidad de lascaracterísticas del contrato como la evolución de consumos, es importante conocer laterminología tarifaria y algunos conceptos básicos, los cuales normalmente lo define elOSINERGMIN 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 librecompetencia entre suministradores de energía, distinguiendo a los Clientes Libres y alos Clientes Regulados.


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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 ymodalidades entre las empresas generadoras ó distribuidoras y el cliente en el marcode la Ley de Concesiones Eléctricas (D.L. 25844).

En condiciones de competencia se ha previsto que los clientes libres sean atendidosya sea mediante las generadoras o las distribuidoras en competencia por el servicio abrindar, a diciembre de 2007 el 61% de clientes libres eran atendidos por empresasdistribuidoras y el resto (39%) por generadoras. Los cargos a acordar pueden serdiversos desde los más sofisticados como los de diferenciación de horario estacionalhasta 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 uncliente libre, para lo cual se debe identificar los aspectos relevantes que lleven a laformulación de una Estrategia de Negociación con las empresas suministradoras, aefectos de identificar alternativas disponibles para la modificación del Contrato deSuministro y mejorar las condiciones contractuales de acuerdo a las expectativas deprecios de mercado en su coyuntura actual, asimismo, se debe evaluar la factibilidadde migrar de Cliente Libre a Cliente Regulado. En la evaluación de los contratostarifarios se debe considerar los diversos precios medios de electricidad para clienteslibres por nivel de tensión y por empresas suministradoras. Para mayor detalle veahttp://www2.osinerg.gob.pe/gart.htm.

A continuación se presenta algunas consideraciones a ser tomadas por la gerenciapara 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 quepermite administrar mejor la máxima demanda.

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

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

Control de la máxima demanda mediante: desplazamiento de cargas de algunosprocesos de operación no continuos, reducción de picos de demanda yautogeneración en Horas Punta.

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

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

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


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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% delprecio de la Potencia en Horas de Punta.

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

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

La facturación por energía activa se hará sobre la energía activa retirada por el clientede acuerdo a los registros de la medición.

La facturación de excesos sobre la energía asociada se efectuará sólo si la demandamáxima registrada por el cliente excediera la potencia contratada.

La energía a facturarse en cada punto de suministro y medición en Horas Punta yFuera de Punta, será igual al producto de la energía registrada durante elrespectivo periodo de facturación por el factor de pérdidas de energía (fpe) entre laBarra de Referencia de Generación (BRG) y el punto de suministro y mediciónasociado 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 clientelibre.

DESCRIPCION PRECIO UNITARIOVALOR 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 Pea je Secundario Equivalente en e nergí a 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. 3,72 centS/./ kVAR.h 5 001

Sub Total 1 122 014

CONSUMOS


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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 suministrosregulados para realizar actividades complementarias, tales como: Canteras,bloqueteras, embolsado, etc.

Los usuarios de electricidad cuyas demandas sean inferiores a los 1 MW sonpertenecientes al mercado regulado, para los cuales las tarifas son reguladas por laGerencia Adjunta de Regulación Tarifaria (GART) del OSINERGMIN, medianteresoluciones que emiten en forma periódica.

Para estos clientes el OSINERGMIN ha establecido una serie de opciones tarifarias alibre elección de acuerdo a sus tipos de consumos. Los clientes regulados sólo puedenser atendidos, a precios regulados, por una Empresa Distribuidora dada la existenciade un monopolio natural.Las opciones tarifarias para el Mercado Regulado que comprenden al sectormayoritario, se encuentran normadas por la GART del OSINERGMIN mediante susResoluciones semestrales de precios en barra y de períodos de cuatro (04) años paralos 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 vigentespublicadas por el OSINERGMIN, independientemente de la actividad económica querealizan en el predio, cumpliendo previamente con ciertos requisitos técnicos, teniendoen cuenta el sistema de medición que exige la respectiva opción tarifaria. La opcióntarifaria elegida por el usuario deberá ser la más barata bajo condiciones normales deoperación de la empresa y ser aceptada obligatoriamente por la empresa dedistribución eléctrica. La opción tarifaria elegida tiene vigencia un año. Asimismo, en laevaluación de las opciones tarifarias se debe comparar los resultados de facturassimuladas utilizando los costos unitarios de cada una de las opciones tarifariasvigentes.

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 aplicandiversos complementos, según especifica la legislación vigente (la definición de estosconceptos se presenta en el Glosario de Términos).

Conociendo su factura eléctrica:

A continuación se hace una descripción detallada de la característica de la facturacióno recibo de energía eléctrica de clientes regulados, con la finalidad de que elusuario interprete adecuadamente la información que se consigna en ella.

1 Datos del titular del suministro de energía.


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2 Número de cliente o número de suministro eléctrico, este número lo identifica comousuario de la empresa eléctrica, este número le permitirá realizar todas susconsultas 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 energíaeléctrica.

5 Es la información correspondiente al periodo de lectura, al consumo de energía ypotencia mensual registrados por el medidor, la cual se obtiene de la diferencia dela 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 SUNº DE SUMINISTRO ES :

Descripción Precio Unitario Consumo Importe

Sucursal: 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 3 245,00

Lectura anterior (25/11/2007) 1 220,00 3 110,20 Redondeo 0,01

Diferencia entre lecturas 34,20 134,80 ac o r e m e or 500,00 ,

Consumo 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 0,798

Factor de medidor 500 500Potencia registrada 260 399

Inductiva

Lectura actual (25/12/2007) 5 842,30 TOTAL A PAGAR S/, 24 297,65 Lectura anterior (25/11/2007) 5 732,00 FECHA DE EMISION

Diferencia 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


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

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

Análisis del perfil de carga y comportamiento del consumo histórico, sobre la basede los consumos en energía (kW.h) y en demanda (kW), para determinar si elcliente 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 procesoscuya operación tiene fuertes variaciones en la demanda máxima y bajo factor decarga, 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 elEstado 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 conrespecto al uso de otros combustibles, para lo cual se deberán hacer inversiones en laadecuación de las instalaciones industriales a gas natural.

Asimismo, con la finalidad de orientar a los clientes industriales que consideren laopción 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 electró[email protected]ías de Consumidores.

Existen categorías de Consumidores para la Concesión de Distribución de Gas Naturalpor Red de Ductos de Lima y Callao, de acuerdo al Tabla siguiente:


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Categor ía Rango de Consumo (m 3/mes) *

A Hasta 300

B 301 - 17 500C 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 deGas 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 deDistribución de Gas Natural por Red de Ductos (otras redes) de Lima y Callao, escomo 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 pactadoentre 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 y101,325 kPa). Calculado según el procedimiento definido en el contratorespectivo.

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

PCSGN: Poder Calorífico Superior promedio del Gas Natural correspondiente alperiodo facturado, expresado en Giga Joule (GJ) por metro cúbico (m3). Está referido acondiciones estándar de presión y temperatura (15 °C y 101,325 kPa).

Las facturas de gas natural, deberán incluir la siguiente información: lecturainicial y final del medidor, el volumen consumido a condiciones de la lectura (Vr), elfactor de corrección del volumen (Ks), el volumen a condiciones estándar (Vs), elvolumen facturado (Vf), el precio del gas natural (PG), el poder calorífico superiorpromedio 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 Gasnatural no ofrece rentabilidad económica apropiada considerando los precios actualesde dichos energéticos, aunque, el impacto ambiental debido al consumo de carbón es

mayor.


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

6.3 Optimización en el Uso de Combustibles

Para contr

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