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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

25

Demanda Máxima Medida

7

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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

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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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

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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

22

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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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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

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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

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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

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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

27

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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

28

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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

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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

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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

31

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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)

32

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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.

33

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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

34

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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

35

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

43

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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

44

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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico

Perfil de Demanda a Partir de las Mediciones

45

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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

46

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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico

METODOS DE CONTROL DE LA DEMANDA DE POTENCIA ELECTRICA

47

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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

48

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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

49

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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

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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

51

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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

52

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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

56

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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

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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico

Sistema de Control Inteligente

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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

59

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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

60

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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

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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico

EQUIPOS DE MEDICIÓN

62

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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

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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

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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

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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

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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

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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico

OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA

68

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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

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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

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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico

Modulo de calculo de tarifa horaria

72

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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

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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

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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

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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

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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 77

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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico 78

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Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico

¡MUCHASGRACIAS!

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Cel. 55-31-07-49-31

Asesores en Eficiencia Energética

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