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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
CONTROL DE LA DEMANDA ELECTRICA
Ing. Alejandro Rueda Albino
JULIO DE 2017
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
ANALISIS DE INFORMACIÓN HISTORICA DEIDENTIFICACIÓN DE CARGAS
METODOS DE CONTROL DE LA DEMANDA DE POTENCIAELECTRICA
EQUIPOS DE MEDICIÓN Y PARAMETROS
CAPACITORES
OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGIA
Control de la Demanda Eléctrica
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
ANALISIS DE INFORMACIÓN HISTORICA DE IDENTIFICACIÓN DE CARGAS
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Que es consumo?
Que es Demanda?
Que es Energía Reactiva?
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Demanda Máxima Medida
Es la demanda instantánea integrada por el medidor de la
compañía eléctrica sobre cualquier intervalo de 15 minutos
(en el caso de las tarifas horarias sobre los tres intervalos de
demanda máxima integrada que forman el período de 15
minutos, como se ve en la siguiente gráfica), en el cual la
demanda de energía eléctrica sea mayor que en cualquier
otro intervalo de 15 minutos en el período de facturación.
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Períodos de Demanda de Energía
200 5 10 115Tiempo, minutos
PRIMER PERÍODO DE DEMANDA
SEGUNDO PERIODO DE DEMANDA
TERCER PERIODO DE DEMANDA
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Demanda Máxima Medida
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Demanda Media
Es la relación del consumo de energía durante el período de
facturación y las horas de OPERACIÓN de la empresa durante
el mismo período, es decir
Demanda Media = Consumo (kWh) / Hrs. de Operación
La diferencia entre las demanda máxima y media es un
indicador de la manera en que se consume la energía a la
potencia eléctrica máxima solicitada
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Factor de Demanda
Se define como la razón del consumo eléctrico y la demanda
máxima medida entre el tiempo que dura el ciclo de análisis.
Se puede interpretar como una medida del aprovechamiento
de la energía consumida y la demanda máxima solicitada.
FD =Consumo (kWh) / (Demanda Máx) x (Hrs. del período)
FD = Demanda Media (kW) / Demanda Máxima (kW)
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Factor de Carga
Es la razón entre el consumo (kWh) de un período y el producto dela demanda máxima medida por el número de horas del período defacturación. El factor de carga es utilizado para conocer cuántaenergía del total disponible de una empresa es utilizado.
FC = Consumo (kWh) / (Demanda Máx) x (Hrs. Facturación)
Un factor de carga bajo puede usarse como indicativo de laposibilidad de controlar la demanda. Mientras más alto es el factorde carga menor es el costo promedio de la energía.
El pasar de un FC del 25% al 35% representa un ahorro de 29% enla facturación eléctrica
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Tabla 1 Variaciones en el Precio Promedio de la Energía con el Factor de Carga
( Tarifa HM) Operación de la planta
Consumo de energía, (kWh/mes)
Demanda máxima, (kW)
FC $/kWh
Un turno
118,800 118,800 118,800
1,650 1,100 825
0.10 0.15 0.20
0.9117 0.7227 0.6282
Dos turnos
316,800 316,800 316,800
1,467 1,100 733
0.30 0.40 0.60
0.5337 0.4864 0.4391
Tres turnos
633,600 633,600 633,600
1,257 1,100 978
0.70 0.80 0.90
0.4256 0.4155 0.4076
Factor de Carga
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
DEMANDA INSTANTÁNEA
Es la suma instantánea de todas las potencias útiles en el sistemaen cualquier instante dado.
DEMANDA FACTURABLE
Es la demanda utilizada para establecer la factura de energíaeléctrica, puede ser la demanda máxima o alguna combinación dedemandas, dependiendo de la tarifa contratada
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 13
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 14
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Análisis de Facturación
El análisis de la facturación eléctrica se realiza con el fin deidentificar si existe la posibilidad de realizar:
Reducción en la demanda eléctrica máxima
Consumo de energía eléctrica
Optimizar el factor de potencia
Mejorar el factor de carga y de demanda
Encontrar errores en la toma de lecturas
Potenciales de ahorro a través de índices energéticos
Disminución de la factura eléctrica
Condición general de la situación en el uso de energía
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Es necesario que se recopile la información de las facturas de
energía eléctrica y producción.
El análisis energético consiste en presentar en forma gráfica las
principales variables como son: El consumo y la demanda, el factor
de potencia, factor de carga y factor de demanda, El monto de
recargos y bonificaciones, el monto de la facturación y la producción
total de la empresa.
Análisis de Facturación
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
COMPORTAMIÉNTO DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
EMPRESA: CALZADO VAN VIEN S.A. DE C.V.
TARIFA: HM
REGIÓN: CENTRAL
DEMANDA CONTRATADA:461 kW
TABLA A.
Período Consumo Demanda
(mes - año) (kWh) (kW)
Enero 116,000 240
Febrero 116,000 340
Marzo 110,000 320
Abril 120,000 280
Mayo 116,000 320
Junio 112,000 280
Julio 138,000 280
Agosto 128,000 240
Septiembre 110,000 240
Octubre 108,000 280
Noviembre 122,000 240
Diciembre 100,000 240
Enero 112,000 280
Febrero 120,000 272
Marzo 162,000 432
TOTAL 1,790,000 4,284PROMEDIO 119,333 286
Análisis de Facturación
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Período
(mes - año)
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Enero
Febrero
Marzo
TOTALPROMEDIO
Demanda M edia Facto r de Dem. Factor de carga
(kW) (%) (%)
196.5 0.819 0.671
196.5 0.578 0.474
186.4 0.582 0.477
203.3 0.726 0.595
196.5 0.614 0.503
189.8 0.678 0.556
233.8 0.835 0.685
216.9 0.904 0.741
186.4 0.777 0.637
183.0 0.653 0.536
206.7 0.861 0.706
169.4 0.706 0.579
189.8 0.678 0.556
203.3 0.747 0.613
274.5 0.635 0.521
3032.7202.2 0.720 0.590
Factor Potencia
(%)
0.9976
0.9963
0.9973
0.9965
0.9963
0.996
0.9973
0.9969
0.9958
0.9972
0.9966
0.9968
0.9974
0.9977
0.9179
0.9916
24160
590Hrs. promedio al mes:
Hrs. Operación de Lunes a viernes:Hrs. Operación sábados:Hrs. Operación domingo:
COMPORTAMIÉNTO DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
EMPRESA: CALZADO VAN VIEN S.A. DE C.V.
TARIFA: HM
REGIÓN: CENTRAL
DEMANDA CONTRATADA:461 kW
TABLA A.
Análisis de Facturación
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Cargo/Bonific.
Energia Reactiva
Pago deenergia Pago total
($) (kVArh) ($) ($)
1,387 8,000 57,811.00 66,298.00
1,493 10,000 62,241.00 71,379.00
1,439 8,000 59,993.00 68,800.00
1,426 10,000 59,454.00 68,183.00
1,454 10,000 60,597.00 69,493.00
1,384 10,000 57,696.00 66,167.00
1,719 10,000 71,644.00 82,162.00
1,578 10,000 65,786.00 75,444.00
1,432 10,000 59,691.00 68,454.00
1,549 8,000 64,578.00 74,059.00
1,620 10,000 67,503.00 77,412.00
1,445 8,000 60,212.00 69,051.00
1,564 8,000 65,194.00 74,765.00
1,654 8,000 68,926.00 77,363.00
468 70,033 93,661.00 109,461.00
21,612 198,033 974,987.00 1,118,491.00
1,441 13,202 64,999.13 74,566.07
COMPORTAMIÉNTO DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
EMPRESA: CALZADO VAN VIEN S.A. DE C.V.
TARIFA: HM
REGIÓN: CENTRAL
DEMANDA CONTRATADA:461 kW
TABLA A.Período
(mes - año)
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Enero
Febrero
Marzo
TOTALPROMEDIO
Análisis de Facturación
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
EMPRESA:TARIFA:
VALEO CLIMATE S.A. DE C.V.H-M
TABLA "A" CONSUMO Y DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA
FECHA Punta Intermedio Base Punta Intermedio BaseEnero 46,928 180,470 92,470 759 776 792
Febrero 57,791 231,458 127,236 656 682 620Marzo 55,905 211,510 91,565 696 744 646Abril 45,923 178,306 76,618 696 675 600Mayo 48,847 195,037 77,812 660 728 617Junio 47,105 177,414 74,673 629 648 536Julio 44,231 170,651 79,606 612 672 591
Agosto 36,275 145,884 67,693 632 668 617Septiembre 54,543 212,062 112,660 651 689 639
Octubre 58,902 222,201 117,667 687 687 639Noviembre 53,996 223,193 111,289 653 653 288Diciembre 51,608 197,826 97,106 658 744 658
PROMEDIO 50,171 195,501 93,866 666 697 604
kWh (consumo) kW (Demanda)
Análisis de Facturación
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
FECHAEnero
FebreroMarzoAbrilMayoJunioJulio
AgostoSeptiembre
OctubreNoviembreDiciembre
PROMEDIO
kWh kW F.P.totales Facturable319,868 767 0.95913416,485 664 0.92935358,980 710 0.95105300,847 696 0.95327321,696 680 0.94177299,192 635 0.94466294,488 630 0.91292249,852 643 0.94217379,265 662 0.90378398,770 687 0.89863388,478 653 0.92138346,540 684 0.94943
339,538 676 0.93396
EMPRESA:TARIFA:
VALEO CLIMATE S.A. DE C.V.H-M
TABLA "A" CONSUMO Y DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Análisis de Facturación
21
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
enero febrero marzo abril mayo junio julip agosto septiembre octubre noviembre diciembre
kW
h
MESES
GRAFICA "1" Comportamiento de kWh totales, base, intermedio y punta
kWh en punta kWh intermedio kWh base kWh totales
Análisis de Facturación
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
200
300
400
500
600
700
800
900
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre
kW
MESES
GRAFICA "2" Comportamiento de kW facturables, base, punta e intermedio
kW en punta kW en intermedio kW en base kW facturable
Análisis de Facturación
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
TABLA "B" DEMANDA FACTURABLE VS DEMANDA MEDIA
EMPRESA: VALEO CLIMATE S.A. DE C.V.
TARIFA: H-M
Período de
Facturación
ene-10
feb-10
may-10
jun-10
oct-10
nov-10
dic-10
ene-11
feb-11
mar-11
abr-11
may-11
TOTALPROMEDIO
24184
616Hrs. Operación domingo:Hrs. promedio al mes:
0.789
615.4
647.1
630.4
Hrs. Operación sábados:
346,540
0.676
Hrs. Operación diarias entre lunes y viernes:
339,5388,403700
6,611551
0.519
0.765
0.806
0.826
0.647
4,074,461
562.3
398,770
388,478
0.893
0.942
0.965
0.756
0.561
0.848
0.600
0.614
0.641
0.609
488.2
522.0
582.5
0.607
0.701
0.717
0.749
728
648
Demanda Media
485.5
477.8
0.655
0.991
0.711
519.0
675.8
687
653
668 405.4
744
Demanda máxima
(kW)
792
682
696
299,192
294,488
249,852
379,265
672
689
Consumo(kWh)
319,868
416,485
300,847
321,696
0.783 0.670358,980 744
Factor de carga(%)
Factor de Dem.(%)(kW)
Análisis de Facturación
24
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre
Dem
an
da
(kW
)
Meses 1999
GRÁFICA "3" Comportamiénto de la Demanda Facturable VS Demanda Media
DEMANDA MÁXIMA DEMANDA MEDIA
Análisis de Facturación
25
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre
%
meses
GRAFICA "4" COMPORTAMIENTO DEL FACTOR DE DEMANDA
FACTOR DE DEMANDA
Análisis de Facturación
26
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre
%
meses
GRAFICA "5" COMPORTAMIENTO DEL FACTOR DE CARGA
FACTOR DE CARGA
Análisis de Facturación
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Índices Energéticos
Los índices son utilizados para determinar la eficiencia energéticade las operaciones, así como para identificar el potencial de ahorroeconómico. Son solo una referencia de cómo los sistemasconsumidores de energía deben funcionar.
Relación entre la producción y consumo de energía eléctrica en
un mismo periodo
Comparación histórica durante 1 año (mínimo)
Determina intervalos de eficiencia (máximos y mínimos)
Permite establecer metas de eficiencia
Detecta fallas en la operación o información
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Ejemplo 1. Tabla de Datos
Producción Consumo Factura Costo Índice
mes Total eléctrica unitario energético(ton) (kWh/mes) ($) ($/kWh) (kWh/ton)
May 1,241 728,965 333,827 0.4579 587
Jun 1,349 793,480 353,955 0.4461 588
Jul 1,567 789,637 354,799 0.4493 504Ago 1,511 812,241 366,255 0.4509 538
Sep 1,609 815,905 371,981 0.4559 507
Oct 1,620 916,297 413,227 0.4510 566
Promedio 1,389 797,717 384,527 0.4835 574
Ene 1,268 685,912 355,624 0.5185 541
Feb 1,198 754799 385,660 0.5109 630
Mar 1,376 723,576 365,050 0.5045 526
Abr 1,287 872,383 425,349 0.4876 678
Nov 1,295 882,938 444,297 0.5032 682
Dic 1,351 796,499 351,303 0.5660 590
29
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Gráfica de Índices Energéticos
400
450
500
550
600
650
700
E F M A M J J A S O N D
(kW
h/t
on
)
mes
KWh/ton Promedio general
530
626
504
682
96Promedio mínimos
Promedio máximos
Ahorro
30
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Datos Índices Energéticos
Valores (kWh/ton)
Máximo
Mínimo
Prom. Gral.
Prom. Max.
Prom. Min.
504
682
574
626
530
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Potenciales de Ahorro
En consumo de energía / producción
626 - 530 = 96 (kWh/ton)
En consumo de energía mensual
96 (kWh/ton) x 1,389 (ton) = 132,888 (kWh/mes)
Económico mensual (16.7%)
132,888 (kWh/mes) x 0.93 ($/kWh) = 123,585.00 ($/mes)
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Nivel de Prioridad de cada Carga
Para definir el nivel de prioridad de las cargas se tendrán que realizar variasjuntas con el personal operativo de la empresa y que ellos esténcompletamente de acuerdo con el nivel de prioridad y el tiempo máximo dedesconexión.
Prioridad de las Cargas Eléctricas
Prioridad Descripción Prioridad “0” Es para aquellas cargas que pueden ser desconectadas en
tiempos dispersos: noches, cambios de turno, ciclos de descanso, etc. Sin efectos adversos sobre el proceso productivo.
Prioridad “1” Es para aquellas cargas que, aunque su termostato, manómetro, electro – nivel, etc., pidan un arranque, este pueda ser retrasado o adelantado 30 minutos o más.
Prioridad “2” Es para aquellas cargas que puedan retrasar o adelantar su arranque menos de 30 pero más de 15 minutos.
Prioridad “3” Aquellas que no puedan retrasar o adelantar su arranque ni 15 minutos.
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Traslado de Cargas (1)
Operar equipos en horarios dónde la energía sea máseconómicaHorario base e intermedio
Evitar operar cargas no necesarias en el procesoAnuncios publicitarios
Bombas para almacenamiento de agua
Establecer niveles de demanda máxima y mínima
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Traslado de Cargas (2)
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
2,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
h/día (L-V)
De
ma
nd
a (
kW)
Intermedio
PuntaPunta
Inte
rme
dio
Inte
rme
dio
Evitar o trasladar cargas del periodo punta al intermedio
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Curvas de Carga ó Perfil de Demanda
La curva con el perfil de demanda eléctrica de todo un mes se le
puede solicitar a la compañía suministradora por medio de una carta
dirigida al superintendente de zona, con atención al jefe de
departamento de medición.
Otra forma, y MÁS SEGURA Y RÁPIDA, es con la colocación de un
analizador de redes eléctricas el cual, nos registre y grafique la
demanda en un período determinado.
36
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Curvas de Carga ó Perfil de Demanda
Estos perfiles de demanda se deberán obtener al menos para los
doce últimos meses, para poder hacer una correcta evaluación del
comportamiento de la demanda, por día, semana y mes.
Es importante identificar las estacionalidades en el proceso
productivo, esto explicaría las variaciones en las curvas.
37
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Curvas de Carga ó Perfil de Demanda
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Dia
Pot
enci
a, k
W
38
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Análisis del Perfil de Demanda Actual
Con la determinación de curvas de carga se pueden determinarcuando y donde provienen las contribuciones a las demandasmáximas.
0
200
400
600
800
1,000
Sept Dic Mar Jun Sep Dic Mar Jun
Mes de Facturación
Demanda
kW
39
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Análisis del Perfil de Demanda Actual
Características de las Curvas de Carga Curva de carga Período Fuente de datos
Demanda máxima mensual
Al menos de dos años
Facturas eléctricas
Diaria 30 días Equipo de medición de la CFE y/o gráficador de demanda
Horaria Uno o dos ciclos de trabajo, o un día típico
Un gráficador de demanda
Las curvas de carga deben de graficarse empezando con la escala
de tiempo más grande como se muestra en la siguiente tabla.
40
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Análisis del Perfil de Demanda Actual
Con el perfil de demanda máxima mensual se puede identificar
rápidamente el patrón de demanda durante un año y determinar
cuales meses pueden contribuir más a la demanda máxima.
Si se cuenta con un gráficador horario se pueden determinar las
horas donde ocurre el máximo registrado en el mes. Como se ve en
la gráfica siguiente.
41
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Análisis del Perfil de Demanda Actual
0
200
400
600
800
1,000
11.05 13.35 16.05 18.35 21.05 23.35 02.05 04.35 07.05 09.35
Hora del Dia
Dem
anda
(kW
)
42
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Tan pronto como cualquiera de estas curvas se ha elaborado,
aparecen varias preguntas:
•Por qué un determinado mes tuvo la mayor demanda?.
•Por que la variación de mes con mes?.
•La producción esta variando lo suficiente como para explicar los
diferentes niveles?
•Las diferencias corresponden con la producción?.
•Por que la demanda no es constante, entre un día y otro?
Análisis del Perfil de Demanda Actual
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Perfil de Demanda a Partir de las Mediciones
Es necesario colocar un analizador de redes en el secundario del
transformador principal durante una semana y se programa para
que tome mediciones cada cinco minutos como se muestra a
continuación de forma esquemática
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Perfil de Demanda a Partir de las Mediciones
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Las curvas con los perfiles de carga tienen que ser explicadas de
acuerdo a las condiciones de operación y producción de la
empresa.
Es importante conocer los horarios de comida de cada uno de los
turnos y observar los procedimientos de arranque después de cada
comida o paro.
Es conveniente instalar un analizador de redes en cada uno de los
transformadores y hacer mediciones sincronizadas.
Perfil de Demanda a Partir de las Mediciones
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
METODOS DE CONTROL DE LA DEMANDA DE POTENCIA ELECTRICA
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Métodos para Limitar la Demanda
Alternativas tecnológicas
Termo almacenaje
Autoabastecimiento
Cogeneración
Sistemas de control
Control manual
Control automáticoBAC Modular ICE CHILLER
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Alternativas Tecnológicas (1)
Termo almacenaje
Es la práctica de utilizar un Chiller o una planta de refrigeración para
fabricar y almacenar hielo fuera de las horas de demanda punta, para
proveer parcial o totalmente los requerimientos de enfriamiento en las
horas de demanda pico
Se aplica en una amplia gama de sistemas de aire acondicionado y
de enfriamiento para procesos industriales
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Almacenaje Parcial
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Hora del Día
Ca
rga
de
En
fria
mie
nto
Chiller Load
Ice Load
50
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Almacenaje Total
0
50
100150
200
250
300350
400
450
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Time of Day
Co
olin
g L
oad
ChillerLoad
Ice LoadChillerLoad
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Alternativas Tecnológicas (2)
Autoabastecimiento
Es la generación de energía eléctrica para las satisfacciones
de las necesidades propias
Los generadores podrán destinar toda o parte de su
producción
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Alternativas Tecnológicas (3)
Cogeneración
La producción de energía eléctrica conjuntamente con vaporu otro tipo de energía térmica secundaria, o ambas.
La producción directa o indirecta de energía eléctrica a partirde energía térmica no aprovechada en los procesos de quese trate, o
La producción directa o indirecta de energía eléctricautilizando combustibles producidos en los procesos de quese trate
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Sistemas de Control
Control manual
Controles de encendido y apagado
Control automático
Controles programables
Sistemas de control inteligente
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Control Manual
Se realiza con los propios equipos dearranque/paro (inversión cero)
La secuencia de paro la realiza el propiopersonal (acciones momentáneas)
No se cuenta con monitoreo de lademanda (incertidumbre de beneficios)
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Control Automático (1)
Controles programables
Sistema modular que actúasobre una señal, quetemporalmente desconectacargas eléctricaspredeterminadas
Manejan niveles de prioridadpara distintos horarios y fechas
Adaptive ControlTM TM
TRANE
Next
Enter
Cancel Stop
+
Custom Report
ChillerReport
CycleReport
Pump/Purge
Report
OperatingSettings
ServiceSettings
ServiceTests
-
Auto
Diagnostics
Active Chilled Water Setpt: 42.0 FEvap Leaving Water Temp: 42.0 F
REPORT GROUP
SETTINGS GROUP
Alarm
Previous
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Control Automático (2)
Sistemas de control inteligente
Sistema que integra a un conjunto de módulos
Provee el control sobre procesos para que sean seguros,confiables, precisos y eficientes, lo cual es posiblemonitoreando y controlando los sistemas mecánicos yeléctricos
Pueden incorporarse otras opciones, como señales de falla deequipos, niveles de confort por horario y clima exterior, etc.
57
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Sistema de Control Inteligente
58
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Estrategias de Control
Tiempos y horarios
Horarios calendario
Días festivos
Ciclos de carga
Monitoreo de la demanda
Límite de demanda
COOL HEAT
SUPPLY AIR WARM UP
MANUALRUN - CLOCK +
SYSTEM
FAN
TEMPTIME
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Programación del Controlador
Definir el punto de referencia sobre el cual se basarán susfunciones
El punto de referencia se determina conjuntamente con elpersonal de producción, mantenimiento e ingeniería
Durante la operación del sistema se establecen los rangosde ajuste (arriba y abajo), dependiendo de las cargasseleccionadas y la flexibilidad del proceso
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Métodos de Operación de un Controlador
• Método de carga instantánea
• Método de la demanda acumulada
• Proyección de la curva de demanda
TiempoTiempo
Car
ga
Car
ga
61
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
EQUIPOS DE MEDICIÓN
62
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
El conocimiento de la curva de demanda es de gran utilidad para definir lasposibilidades de controlarla, y mantener a su nivel mínimo la facturaciónmensual por el servicio eléctrico y por otra parte para utilizar lasposibilidades de ahorrar energía eléctrica cuando se tienen desperdicios dela misma.
En la actualidad existen gran variedad de equipos de medición, los cualesmiden todos los parámetros eléctricos además de armónicos y guardanesta información en memoria, para después pasarla a la computadora ypoder ser analizada.
Para poder realizar análisis de demanda el equipo debe ser de preferenciatrifásico.
La mayoría de estos equipos cuestan del orden de $60,000 pesos. Los másbásicos hasta 100,000 pesos algunos mas sofisticados.
Equipos de Medición
63
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Analizadores de redes eléctricas y de armónicas, portátiles y/o fijos,para determinar los perfiles de carga en transformadores y cargasimportantes.
Equipos de Medición
64
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Estos instrumentos de medición de redes eléctricas sonprogramables, los cuales miden los siguientes parámetros:
Corriente por fase: I1, I2, I3
Voltaje entre fases: V1-2, V1-3, V2-3 y voltaje trifásico
Factor de potencia trifásico (F.P. trifásico)
Aportación de corrientes armónicas y voltajes armónicos
Potencia Eléctrica Activa Total o trifásica (kW totales).
Potencia Eléctrica Reactiva Total o trifásica (kVAR).
Kwh
kvar
Potencias direccionales
Consumos horarios, etc.
Analizadores de Redes Eléctricas
65
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Además registran en memoria (y/o impresora) estos parámetros en
sistemas monofásicos y/o trifásicos. La programación puede
realizarse para que las mediciones se realicen cada minuto, 5
minutos, 15 minutos durante un periodo de 24 horas, 48 horas, 72
horas, etc., e inclusive algunos de estos equipos pueden registrar
cada 125 milisegundos esto puede de gran utilidad para determinar
el comportamiento en el arranque de algún equipo en particular.
Los analizadores de redes son una herramienta de medición
muy importante para el análisis de la energía eléctrica, tal como
en los siguientes puntos:
Analizadores de Redes Eléctricas
66
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Analizar como es usada la energía y el costo que esta representa
Análisis de la demanda máxima
Análisis de la calidad de la energía
Análisis de armónicos
Problemas de distribución y equipos eléctricos
Índice de carga de transformadores
Análisis de motores eléctricos
El analizador de redes es idóneo para análisis y la optimización delrendimiento de los sistemas de potencia.
Analizadores de Redes Eléctricas
67
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA
68
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
La optimización del consumo de energía eléctrica esta de la mano
con el mejor aprovechamiento de la demanda de energía eléctrica,
esto se da en función al control de la demanda de energía.
Para la optimización del consumo de energía eléctrica además del
control de la demanda, se encuentra el uso racional de la energía
eléctrica, ya que tenemos equipos que pueden ser eficientes pero
con un uso irracional de su energía, por lo que no se esta llevando a
cabo una optimización del consumo de energía.
Optimización del Consumo Eléctrico
69
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Para la optimización del consumo de energía eléctrica se debe llevara cabo un análisis de facturación, analizando producción, consumode energía, y aprovechamiento de equipos, conociendo los procesosde producción y sistemas auxiliares.
REQUIRIMIENTOS DE INFORMACIÓN.
Horario de operación
Análisis de índices energéticos
Se relaciona el consumo de energía y producción
Gráfica de índices energéticos
Censo de cargas eléctricas
Tiempos de operación y desconexión.
Optimización del Consumo Eléctrico
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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
EL COSTO DEL CONSUMO EN PERÍODO PUNTA.
$/kWh punta 1.8263 $/kWh base 0.7309 2.5 veces más
300 000 kWh x $/kWh 1.8263 = $ 547,890.00
300 000 kWh x $/kWh 0.7309 = $ 219,270.00
EL COSTO DE LA DEMANDA FACTURABLE.
D.F. = DP + FRI x máx (DI - DP, 0) + FRB x máx (DB - DPI , 0)
100% de demanda en punta.
Sólo 30% de la diferencia entre Demandas interm y punta.Sólo 15% de la diferencia entre Demandas base y máximo entre punta eintermedio.
Optimización del Consumo Eléctrico
71
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Modulo de calculo de tarifa horaria
72
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 73
Regiones Tarifarias
1
2
5
6
4
3
8
2 Región Baja California Sur
3 Región Central
4 Región Noreste
5 Región Noroeste
6 Región norte
7 Región peninsular
8 Región sur
71 Región Baja California
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Cuotas aplicables en el mes de Julio de 2017
Tarifa HM
74
RegiónCargo por kilowatt
de demanda facturable
Cargo por kilowatt - hora de energía
de punta
Cargo por kilowatt - hora de energía
intermedia
Cargo por kilowatt - hora de energía
de base
Baja California $ 321.76 $ 2.4914 $ 1.1057 $ 0.8685
Baja California Sur
$ 309.25 $ 1.9990 $ 1.5340 $ 1.0859
Central $ 222.94 $ 2.3878 $ 1.2244 $ 1.0235
Noreste $ 204.96 $ 2.2058 $ 1.1369 $ 0.9315
Noroeste $ 209.33 $ 2.2187 $ 1.1282 $ 0.9445
Norte $ 205.92 $ 2.2215 $ 1.1477 $ 0.9330
Peninsular $ 230.40 $ 2.3356 $ 1.1505 $ 0.9472
Sur $ 222.94 $ 2.3385 $ 1.1697 $ 0.9733
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
Periodos de punta, intermedio y base
Día de la semana Base Intermedio Punta
lunes a viernes 0:00 - 6:006:00 - 20:00 22:00 - 24:00
20:00 - 22:00
sábado 0:00 - 7:00 7:00 - 24:00domingo y festivo 0:00 - 19:00 19:00 - 24:00
Regiones Central, Noreste, Noroeste, Norte, Peninsular y Sur
Del primer domingo de abril al sábado anterior al último domingo de octubre
Del último domingo de octubre al sábado anterior al primer domingo de abril
Día de la semana Base Intermedio Punta
lunes a viernes 0:00 - 6:006:00 - 18:00 22:00 - 24:00
18:00 - 22:00
sábado 0:00 - 8:008:00 - 19:00 21:00 - 24:00
19:00 - 21:00
domingo y festivo 0:00 - 18:00 18:00 - 24:00
Tarifa HM
75
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
“LO QUE NO SE MIDE, NOSE COMPRENDE,LO QUE NO SE
COMPRENDE, NO SECONTROLA.
Y LO QUE NO SECONTROLA NO SE PUEDE
MEJORAR”
76
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 77
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 78
Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico
¡MUCHASGRACIAS!
E-Mail:[email protected]
Cel. 55-31-07-49-31
Asesores en Eficiencia Energética
79