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Guía Metodológica de Eficiencia

Energética en Proyectos de

Inversión

© Agencia Chilena de Eficiencia EnergéticaGuía Metodológica de Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión.

Primera Edición:

La guía de Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión es un proyecto desarrollado por la Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE) en el marco del “Programa de incorporación de la EE en el diseño de procesos y proyectos” del Área de Industria y Minería, y es financiada por el Ministerio de Energía.

Titularidad de los derechos: Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE)

Autor:AChEE, Ingeniería Proquilab Limitada.

Revisión y edición:Marcela Recabarren, Pedro Pablo Torres AChEE 2014.

Diseño gráfico:duam design 2014.

Derechos reservados. Prohibida su reproducción.

La Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE) es una fundación de derecho privado, sin fines de lucro,

que busca promover, fortalecer y consolidar el uso eficiente de la energía, articulando e implementando,

tanto a nivel nacional como internacional, iniciativas público–privadas en los distintos sectores de consumo

energético, contribuyendo al desarrollo sustentable del país.

AGENCIA CHILENA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

Introducciónpág. 4

Fases de unproyecto y su relación con EEDpág. 12

EED Fase deIngeniería Básicapág. 26

Roles y responsabilidadespág. 8

EED Fase deIngeniería Conceptualpág. 16

GUÍA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN PROYECTOS DE INVERSIÓN / 3

EED Fase de Ingeniería de Detallespág. 36

Herramientas de ingenieríapág. 44

Anexospág. 50

Sistema de Gestión de la Energía(SGE)pág. 42

Referenciaspág. 48


Introducción

1.1 Importancia de incorporar eficiencia energética en el diseño 51.2 Acerca de esta guía 61.3 Esquema de la guía 6

01.


El diseño es un componente básico e inherente a cualquier especialidad de ingeniería, lo cual es especialmente relevante en el desarrollo de proyectos, ya sea de instalaciones nuevas, modificación de procesos productivos, construcciones o instalaciones industriales.

En términos generales, los proyectos tienen como objetivo la provisión de productos o servicios en condiciones de diseño favorables en cuanto a inversión, costos operacionales, sustentabilidad ambiental, rentabilidad económica y social. Sin embargo, no es habitual considerar en la etapa de diseño, ni en la evaluación económica, aspectos relacionados con el desempeño energético eficiente durante el ciclo de vida del proyecto.

Normalmente, los aspectos energéticos de un proyecto están asociados a la especificación de las potencias o capacidades de los equipos seleccionados y a la provisión de la potencia y energía que demandará el proyecto, sin un análisis de la eficiencia con que se utilizará la energía durante la etapa de operación.

La incorporación de Eficiencia Energética en etapa de Diseño (EED) tiene como objetivo optimizar el consumo y uso de la energía requerida, así como el desempeño energético general del proyecto o proceso en etapa de operación por medio de la incorporación y aplicación de las mejores prácticas y tecnologías para el uso eficiente de la energía.

Se debe considerar la medición de las variables de energía y de proceso durante el diseño para permitir un mejor seguimiento del desempeño energético durante las operaciones una vez que el proyecto se ha puesto en marcha.

En el diseño de las nuevas instalaciones -o en la modificación de las existentes- se deben considerar las mejores técnicas disponibles en eficiencia energética y las tendencias de tecnológicas emergentes, tanto en el proceso productivo u operaciones específicas del proyecto industrial, como en aspectos

1.1 / Importancia de incorporar eficiencia energética en el diseño

relacionados con el diseño arquitectónico (envolvente, materialidad, iluminación natural, orientación, formas, espacios, etc.) y condiciones ambientales de los lugares de trabajo (ventilación, iluminación, climatización, etc.).

Este enfoque puede evitar decisiones habituales que atentan contra la eficiencia energética o la dificultan, como el sobredimensionamiento de instalaciones y equipos, o bien la réplica de proyectos anteriores similares sin considerar nuevas condiciones ambientales, la capacidad de equipos o tecnologías más eficientes.

En general, la inconveniencia de tales decisiones queda en evidencia en etapas avanzadas del proyecto o incluso durante la etapa de operación, cuando los costos para modificarlas son significativamente más elevados que en etapas tempranas del proyecto.

A medida que el proyecto avanza en su ciclo de vida, desde el diseño hasta la operación del nuevo proceso o planta, se reduce notoriamente el potencial de ahorro obtenible, mientras que los costos de incorporación de las medidas aumentan.

El beneficio económico de realizar EED puede ser hasta tres veces mayor al que se puede obtener mediante la implementación de medidas de Eficiencia Energética (EE) en la etapa de operación del proyecto, las cuales son identificadas a partir de auditorías de eficiencia energética1. Esto significa que, mientras más temprano se incorpore la eficiencia energética en un proyecto, mayores son los potenciales beneficios económicos durante toda su vida útil.

La figura 1.1 permite observar comparativamente el potencial de ahorro alcanzable mediante la optimización energética de una instalación, desde la fase de diseño de ingeniería conceptual hasta la fase de operación. De esta forma se producen los resultados más eficaces, con un impacto positivo en el costo total del ciclo de vida de un proyecto.

1Metodología de diseño eficiente energéticamente - SEAI (Autoridad de Irlanda).


Fig. 1.1Potencial de ahorro e inversión en fase diseño versus faseoperación del proyecto2

El diseño energéticamente eficiente con EED sigue una metodología similar a la utilizada en las auditorías energéticas de plantas y procesos existentes. La principal diferencia radica en que, en la fase de diseño, se puede definir qué tipo de proceso utilizar y los parámetros básicos de diseño y operación, entre otros. Debido a lo anterior es factible:

• Evaluar el diseño de la planta desde un punto de vista energético.

• Seleccionar las tecnologías de mejor desempeño energético.

• Desarrollar un proceso de dimensionamiento adecuado desde el punto de vista energético.

Cabe destacar que la EED se relaciona y complementa con un sistema de gestión de la energía (SGE).Mientras la EED establece los usos y consumos significativos de energía proyectados y, como consecuencia, fija indicadores y metas, el SGE busca asegurar el logro efectivo de dichas metas durante la fase de operación del proyecto. Los requerimientos de un SGE se encuentran descritos en la sección 7 de este documento.

1.2 / Acerca de esta guía

En 2013, la Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE) desarrolló la Metodología y la Guía Práctica para implementar medidas de eficiencia energética en la fase de diseño, las cuales fueron publicadas en mayo de 2014.

Para ello se levantó información nacional e internacional sobre la incorporación de eficiencia energética durante las fases de diseño de los proyectos de inversión y se desarrollaron talleres de recopilación de las prácticas actuales de las empresas del sector industrial y minero.

La presente guía reúne los principales elementos de ambos documentos e incorpora mejoras destinadas a facilitar la lectura, además de ejemplos prácticos que ayudan a la comprensión.

1.3 / Esquema de la guía

El documento está dividido en 10 secciones que reúnen las consideraciones que las empresas productivas y de ingeniería deben tener presentes al desarrollar nuevos proyectos de inversión.

La segunda sección presenta y define los roles y responsabilidades, para que la introducción de la metodología EED en la fase de diseño de un proyecto sea exitosa.

La tercera sección presenta las fases que abarca la metodología EED en un proyecto de inversión:Ingeniería Conceptual, Ingeniería Básica e Ingeniería de Detalles, que incluye algunas actividades de adquisiciones.

Potencial de AhorroInversión

Tiempo

Inversión

Potencial de ahorro

Diseño / Adquisiciones / Construcción / Comisionamiento / Operación

2BREF - Documento de referencia de las mejores técnicas disponibles en eficiencia energética de la Comisión Europea.


Las secciones 4, 5 y 6 describen las entradas, las actividades, los entregables y los resultados esperados para las tres fases indicadas anteriormente.

La sección 7 presenta los requerimientos mínimos de un SGE de acuerdo a la norma ISO 50001, mientras que la sección 8 menciona algunas herramientas de ingeniería que pueden ser de utilidad durante la incorporación de medidas de EE en un proyecto.

Las referencias utilizadas para la elaboración de este documento se encuentran en la sección 9.

Por último, en el Anexo 1 se incluye la lista de chequeo de antecedentes energéticos.


Roles y Responsabilidades

2.1 Equipo directivo de la empresa mandante 102.2 Equipo del proyecto mandante 102.3 Gerente de proyecto 102.4 Equipo de diseño contratista de ingeniería 102.5 Jefe de proyecto 102.6 EED mandante 112.7 Experto EED 112.8 Fabricantes y proveedores de equipos 11

02.


Fig. 2.1Distribución de roles en un proyecto considerado EED

Para introducir con éxito la metodología EED en un proyecto es fundamental que la empresa mandante evidencie su interés y compromiso designando a una persona que lidere la implementación. La experiencia demuestra que si la empresa mandante tiene un interés activo en incorporar medidas de eficiencia energética durante la fase de diseño, las firmas contratistas de ingeniería incorporarán la optimización del uso de la energía en su trabajo. Para ello es necesario que la firma contratista de ingeniería cuente con un sistema de seguimiento que asegure el logro de los resultados EED especificados por la empresa mandante.

En términos de organización para la gestión de proyectos de ingeniería, tradicionalmente existen roles bien diferenciados, los que, para efectos de esta guía, se denominarán de la siguiente manera:

• Equipo directivo de la empresa mandante.

• Equipo de proyecto mandante, liderado por un gerente de proyecto.

• Equipo de diseño contratista de ingeniería, liderado por un jefe de proyecto.

• Fabricantes y proveedores de equipos.

Para efectos de la implementación de la metodología EED se deben definir dos nuevos roles:

• EED mandante.

• Experto EED.

En la figura 2.1 se presenta la distribución de los roles típicos en el proceso de gestión de un proyecto de inversión que incorpora EED, incluidos estos dos nuevos roles.

Equipo Directivo Equipo de Proyecto Mandante Equipo de Diseño Contratista de Ingeniería

Fabricantes y proveedores

EED Mandante Experto EEDLinea reporteLinea comunicación


A continuación se describen las principales funciones y responsabilidades de cada uno de estos roles.

2.1 / Equipo directivo de la empresa mandante

• El equipo directivo puede estar conformado por inversionistas, dueños de los recursos, gerentes de área y el dueño del proyecto, entre otras personas.

• Es responsable de apoyar al dueño del proyecto en la toma de decisión ejecutiva. Sus miembros actúan como consejeros del dueño del proyecto.

• Los integrantes del equipo deben tener en la organización una autoridad acorde al alcance del proyecto; de otra forma su contribución tendrá un valor limitado.

• Otras de sus responsabilidades son aprobar los objetivos del proyecto, asegurar la disponibilidad de recursos, efectuar el seguimiento y control de avance, y actuar cuando aparezcan dificultades de alto nivel, además de apoyar al dueño del proyecto y promover el proyecto dentro de la organización.

2.2 / Equipo del proyecto mandante

• Está compuesto por el gerente de proyecto, grupos de especialidades de procesos, ingenieros civiles, mecánicos, eléctricos, de control y automatización, entre otros.

• Ejecuta el proyecto de acuerdo a los requerimientos establecidos por el equipo directivo de la empresa mandante del proyecto, de forma que se cumpla el objetivo con los recursos y en los tiempos predeterminados.

• Desarrolla las especificaciones de trabajo para la(s)empresa(s) contratista(s) de ingeniería.

• Cumple la función de contraparte técnica del proyecto.

2.3 / Gerente de proyecto

• Es el líder del equipo del proyecto mandante.

• Designa a los miembros del equipo y organiza el trabajo para que este sea efectivo.

• Es el responsable de supervisar la ejecución del proyecto de acuerdo a los requerimientos establecidos por el equipo directivo de la empresa mandante del proyecto, de forma que se cumpla el objetivo con los recursos y en los tiempos predeterminados.

• Gestiona al equipo de proyecto, para lo cual debe tener competencias técnicas, personales y sociales adecuadas.

2.4 / Equipo de diseño contratista de ingeniería

• Está compuesto por el jefe de proyecto y por grupos de especialidades, como ingenieros de procesos, mecánicos, eléctricos, estructurales, de costos, etc.

• Ejecuta el proyecto de acuerdo a los requerimientos establecidos por el equipo de proyecto mandante.

2.5 / Jefe de proyecto

• Es el líder del equipo de diseño contratista de ingeniería. Define y organiza el trabajo del equipo, de manera de asegurar que este sea efectivo.

• Es el responsable de ejecutar el proyecto de acuerdo a los requerimientos establecidos por el equipo de proyecto mandante, para que se cumpla el objetivo con los recursos y en los tiempos predeterminados.

• Gestiona al equipo de proyecto, para lo cual debe tener altas competencias técnicas, personales y sociales por la excesiva demanda que este rol enfrenta.


2.6 / EED mandante

• Es un miembro o representante de la empresa mandante del proyecto.

• Establece los requerimientos del proyecto en temas relacionados con gestión de la energía y eficiencia energética.

• Asegura la implementación y aplicación de la metodología de EED en el proyecto.

• Puede ejercer este rol en conjunto con otras responsabilidades dentro del equipo mandante u otras funciones en la organización.

• Puede ser un profesional externo contratado para este efecto.

• Define los criterios que debe cumplir el experto EED del equipo de diseño contratista de ingeniería: formación, entrenamiento, habilidades y experiencia.

• Aprueba el plan de implementación EED.

• Aprueba los entregables de cada una de las fases.

Dentro de sus competencias y habilidades relevantes se cuentan:

• Conocimiento acabado del desarrollo de la metodología EED.

• Conocimientos técnicos sobre los principales procesos industriales que considera el proyecto.

• Conocimiento de los sistemas de gestión de la energía y de la metodología para el desarrollo de auditorías energéticas.

• Familiarización con las regulaciones de interés del proyecto.

• Liderazgo y habilidades comunicacionales para promover los beneficios de la metodología EED en la organización.

2.7 / Experto EED

• Miembro del equipo de diseño contratista de ingeniería.

• Actúa de manera independiente del equipo de proyecto.

• Es responsable de la ejecución y coordinación diaria de las actividades EED relacionadas con el proyecto.

• Es responsable de coordinar y generar los entregables EED. Para ello debe solicitar información relevante al mandante.

Dentro de sus competencias y habilidades relevantes se cuentan:

• Conocimiento técnico de todos los aspectos energéticos del proyecto.

• Conocimiento de la metodología EED.

• Conocimiento del modelo de gestión de proyectos de la organización.

• Conocimiento de los sistemas de gestión de la energía y de la metodología para el desarrollo de auditorías energéticas.

• Familiarización con las regulaciones de interés del proyecto.

2.8 / Fabricantes y proveedores de equipos

Los fabricantes se incluyen dentro de los roles EED debido a la experiencia que tienen en la tecnología de sus equipos. En algunos casos, el mismo proveedor de los equipos proporciona el servicio de ingeniería del proyecto asociado. En dicho caso, las soluciones propuestas por los fabricantes y/o proveedores deben ser sometidas a la metodología EED.


Fases de un proyecto y su relación con EED

3.1 Fase de Ingeniería Conceptual 153.2 Fase de Ingeniería Básica 153.3 Fase de Ingeniería de Detalles 15

03.


Fig. 3.1Esquema de trabajo metodología EED

Las fases del proyecto consideradas en esta guía de EED son las siguientes:

• Fase de Ingeniería Conceptual

• Fase de Ingeniería Básica

• Fase de Ingeniería de Detalles

Para iniciar la metodología es necesario que la empresa mandante haya desarrollado previamente la fase denominada “Perfil”, correspondiente a la especificación del proyecto, la cual, junto a los antecedentes energéticos, es la entrada para el trabajo descrito en esta guía.

Esta guía se aplica en el desarrollo de las tres fases del proyecto. Tal como se mencionó anteriormente, es preferible iniciar esta metodología en las primeras fases. En la medida en que esto ocurra, las etapas posteriores serán más fáciles de abordar y la

PERFIL DEL PROYECTO FASE

INGENIERÍACONCEPTUAL

FASEINGENIERÍABÁSICA

FASEINGENIERÍADE DETALLESANTECEDENTES

ENERGÉTICOS

11 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3

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ión

GUÍA EE EN PROYECTOS DE INVERSIÓN

potencialidad de ahorro y desempeño energético será mayor.

Con el término de la Fase de Ingeniería de Detalles se da por concluido el trabajo en eficiencia energética durante la etapa de diseño, lo cual significa que las actividades de comisionamiento, puesta en marcha y operación del proyecto quedan fuera del alcance de esta metodología. Sin embargo, es en estas etapas cuando se experimentan los beneficios de la aplicación de esta metodología.

En la figura 3.1 se presenta el esquema de trabajo de la metodología EED.

Si bien las fases se representan como una secuencia de entradas, actividades y entregables, se debe considerar un proceso iterativo de revisión de las actividades y las decisiones adoptadas, de manera de identificar las oportunidades y medidas de eficiencia energética más apropiadas


Las medidas para incorporar eficiencia energética deben considerarse en una secuencia de complejidad creciente. Es decir, se debe comenzar por aquellas que son más evidentes y fáciles de implementar. Estas medidas generalmente están asociadas a la gestión más simple de la energía, como capacitar e instruir al personal y establecer procedimientos, controlando su cumplimiento.

En seguida se deben considerar mecanismos y elementos de control operacional: sistemas de detección de condiciones anómalas del proceso, que activan una alarma o señal, para ejecutar correcciones,

ya sea en forma manual o por medio de dispositivos automáticos.

Luego, se considera mejorar los equipos o sistemas por medio de la integración de elementos o componentes adicionales que mejoran el desempeño energético.

Finalmente, se llega a medidas de mayor envergadura y costo, como el cambio de equipos, sistemas o tecnología.

La figura 3.3 ilustra las diferentes medidas para incorporar EED, priorizadas según su complejidad y costo.

La figura 3.2 ilustra algunas interrogantes que deben estar presentes durante toda la ejecución del proyecto.

Fig. 3.2Interrogantes en EED

Fig. 3.3Secuencia de complejidad creciente de medidas EED

GESTIÓNENERGÉTICA

TECNOLOGÍA

FUENTE DE ENERGÍA

La energía demandada es la que efectivamente requiere el proceso?¿Hay desperdicio de energía por mal uso o por mala gestión de la energía?¿Se han revisado y ajustado las condiciones en que operará el proceso para un uso eficiente de la energía?

¿Los equipos seleccionados permiten un uso eficiente de la energía?¿Hay equipos sobredimensionados?¿Es posible integrar equipos o componentes que mejoren el desempeño energético?

¿Las fuentes energéticas determinadas son las que permiten un uso más eficiente de la energía?¿Existe disipación de energía que pudiera ser aprovechada en otras etapas del proceso o en servicios anexos?

Correcciones básicas

Mejoramiento y control operacional

Mejoramiento tecnológico de equipos (reemplazo de componentes, integración de componentes adicionales, etc.)

Recambio e innovación en tecnología (reemplazo de equipos o rediseño completo de sistemas)

TIPOS DE MEDIDAS DE EE

MAYORCOMPLEJIDAD

Y MAYORCOSTO


3.1 / Fase de Ingeniería Conceptual

En esta fase se evalúa la factibilidad técnica y económica para plantear las posibles alternativas o áreas de interés de EE en el proyecto.

A partir del perfil del proyecto y de los antecedentes energéticos entregados por el equipo de proyecto mandante -los cuales son sometidos a análisis y revisiones- se definen las áreas de interés donde se podrían implementar medidas para mejorar el desempeño energético.

Las áreas de interés definidas -con sus análisis y justificaciones- son analizadas por el equipo directivo, el cual determina aquellas que son de mayor interés, asigna los recursos necesarios y entrega su aprobación para que sean desarrolladas en la siguiente fase.

3.2 / Fase de Ingeniería Básica

En esta etapa se realizan análisis más exactos de los costos del proyecto, se establecen las especificaciones técnicas de los equipos, se evalúa la rentabilidad del proyecto y se planifica el trabajo que será realizado en la Fase de Ingeniería de Detalles y ejecución del proyecto.

A partir de las áreas de interés aprobadas, así como de los antecedentes actualizados del proyecto de ingeniería, se hace una evaluación con mayor detalle y rigurosidad, a partir de la cual se definen las oportunidades de mejora en eficiencia energética (OMEE).

Las OMEE definidas, con supuestos y resultados, se presentan al equipo directivo junto a los respaldos correspondientes, como las memorias de cálculo y las evaluaciones económicas. En esta instancia se decide cuáles OMEE serán objeto de un diseño en detalle, cuáles requieren especificaciones técnicas para la adquisición de equipos y, en definitiva, cuáles serán implementadas. Todo ello requiere la asignación de los recursos necesarios.

3.3 / Fase de Ingeniería de Detalles

En esta etapa se realizan diseños, documentos y planos de ingeniería que definen el proyecto en profundidad y son necesarios para su ejecución. Se compran los equipos y materiales, y se ejecuta el proyecto en sí.

Se desarrolla la ingeniería incorporando el diseño de las oportunidades de mejora en eficiencia energética aprobadas, así como la ingeniería de los fabricantes y/o proveedores. De este modo se obtiene un proyecto de ingeniería con un potencial de desempeño energético superior, lo cual se hará evidente en la etapa de operación, con una mayor eficiencia energética y una mayor rentabilidad en el ciclo de vida.

Con esta fase se concluye el diseño y comienza la construcción y el comisionamiento del proyecto. Posteriormente, vendrá la puesta en marcha y la operación.


EED Fase de Ingeniería Conceptual

4.1 Entradas 174.1.1 Perfil del proyecto de inversión 174.1.2 Antecedentes energéticos 174.2 Actividades 184.2.1 Constituir el equipo EED 184.2.2 Reunión de inicio EED 194.2.3 Planificación de actividades 194.2.4 Análisis de información 194.2.5 Desarrollo del balance de energía 214.2.6 Elaboración de caso base 224.2.7 Definición de áreas de interés 224.2.8 Requisitos de información para fabricantes y proveedores 244.3 Entregable (Informe EED Ingeniería Conceptual) 244.3.1 Resumen ejecutivo 244.3.2 Información del proyecto 244.3.3 Análisis de información 244.3.4 Balance de energía 244.3.5 Caso base 244.3.6 Áreas de interés en EED 244.3.7 Requisitos de información para fabricantes y proveedores 244.4 Aprobación de áreas de interés 24

04.


Consumo Energía Eléctrica

Energía kwh Producción

dic

.13

ene.

14

feb

.14

mar

.14

abri.

14

may

.14

jun.

14

jul.1

4

ago

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sep

.14

oct

.14

nov.

14

80.000

70.000

60.000

50.000

40.000

30.000

20.000

10.000

0

300

250

200

150

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4.1 / Entradas

Para desarrollar la EED en la Fase de Ingeniería Conceptual se requieren el perfil y los antecedentes energéticos del proyecto. A continuación se describen los principales requisitos de estas entradas.

4.1.1 / Perfil del proyecto de inversión

La principal entrada es el perfil del proyecto. Se trata de un documento que va acompañado de planos, diagramas, planillas u otros soportes, y debe incluir los siguientes antecedentes:

• Descripción de la empresa: rubro, tamaño, ubicación.

• Descripción de los procesos y diagramas de flujo.

• Diagrama de distribución de equipos en planta (layout) (si está disponible).

• Estado de operación de la planta o instalación (en operación, en modernización, en construcción/planificación).

• Personal por áreas (permanente y temporal).

• Desarrollo y proyecciones de niveles de producción de la empresa.

- Niveles de producción/tamaño de operación de la empresa.

- Horarios y turnos de producción/operación, con niveles de producción (cantidades por hora).

- Régimen de operación de los futuros equipos (diario, semanal, mensual), con las variaciones estacionales. (Figura 4.1)

- Planes futuros de variación de la operación (expansión, adición o supresión de productos, etc.).

- Recolección del ciclo de vida del proyecto, con datos para una evaluación financiera (tasa de descuento, payback, etc.) y otros.

• Caracterización de los requerimientos y usos energéticos.

- Caracterización de los requerimientos eléctricos.- Caracterización de los requerimientos térmicos

de frío y calor.- Identificación de recursos energéticos

disponibles para proyectos de cogeneración: combustibles fósiles y fuentes de energías renovables disponibles, entre otros.

• Proyectos con alto consumo en condiciones o insumos de acondicionamiento (edificación).

- Condiciones de temperatura.- Condiciones de humedad. - Condiciones de ventilación.

4.1.2 / Antecedentes energéticos

Para complementar la información entregada en el perfil, se necesita el detalle de los antecedentes energéticos del proyecto de inversión. En el Anexo 1 se incluye una lista de chequeo de los antecedentes e información energética requerida, que se resume en los siguientes puntos:

• Antecedentes generales del proyecto

Empresa mandante, su ubicación y datos de contacto (teléfono, e-mail, web).

Fig. 4.1Estacionalidad


• Antecedentes productivos del proyecto.

Se solicita la clasificación del sector económico, descripción del proceso productivo, régimen de operación, tasa de producción, estacionalidad, etapas del proceso energéticamente relevantes, equipos de consumos o capacidades energéticamente significativos, además de otros aspectos o condiciones que pudieran afectar el proceso productivo o los requerimientos energéticos.

• Requerimientos energéticos del proyecto.

Se solicita la proyección de los consumos anuales estimados de cada una de las fuentes primarias de energía, su equivalencia energética y sus costos (o gasto energético) asociados, según las tarifas correspondientes.

• Usos de energía en el proyecto.

- Usos térmicos relacionados con el proceso productivo. - Usos térmicos no relacionados con el proceso productivo. - Aplicaciones mecánicas relacionadas con el proceso productivo. - Usos mecánicos no relacionados con el proceso productivo. - Otros usos de energía (iluminación, comunicaciones, condiciones de ventilación de los recintos, periodos de calefacción o enfriamiento, etc.).

• Sistemas energéticamente relevantes en el proyecto.

- Combustibles.

• Motores, máquinas y vehículos con combustión interna.

• Calderas de vapor, agua caliente u otro tipo de medio de calor.

• Sistemas de combustión para generar calor directo.

• Sistemas de frío a base de calor.

• Instalaciones de usos no energéticos de combustibles.

- Sistemas eléctricos.

• Empalme eléctrico, transformadores, condensadores.

• Sistemas motrices eléctricos.

• Sistemas eléctricos para agua caliente, vapor u otro medio.

• Sistemas eléctricos para generar calor directo.

• Sistemas de refrigeración y/o aire acondicionado.

• Sistemas electroquímicos.

• Iluminación.

• Artefactos eléctricos, herramientas, etc.

• Sistemas de tecnología de información, data center.

• Sistemas de packing.

• Equipos de oficina.

• Condiciones arquitectónicas.

- Especificaciones técnicas resumidas que incluyan materialidad y componentes de los muros, techumbres, pisos (ventilados y/o en contacto con el terreno), ventanas. - Cálculo de valores de transferencia térmica de los componentes mencionados anteriormente.

• Condiciones climatológicas del lugar.

Información sobre las medias mensuales de temperatura, humedad, radiación solar, velocidades de viento.

• Tarífas.

- Tarifa eléctrica. - Costos de combustibles. - Costos de otras fuentes energéticas (biomasa, ERNC, etc.).

• Otras fuentes de energía disponibles.

- Solar. - Eólica.

4.2 / Actividades

4.2.1 / Constituir el equipo EED

La primera actividad es constituir el equipo EED, definiendo claramente roles y responsabilidades, así como las relaciones y comunicaciones entre las partes. Lo anterior es indispensable para lograr que el trabajo sea efectivo y los miembros se comprometan en todos los niveles.

El equipo debe estar compuesto por los siguientes integrantes:

• Representante del equipo directivo de la empresa mandante.


• EED mandante, quien actúa como coordinador del equipo.

• Equipo de proyecto mandante, liderado por el gerente de proyecto.

• Experto EED.

• Equipo de diseño contratista de ingeniería, liderado por el jefe de proyecto.

4.2.2 / Reunión de inicio EED

Se puede organizar una reunión exclusiva para EED o se puede realizar dentro de la reunión estándar de inicio de proyecto. Es de suma importancia que participen todos los integrantes del equipo EED, especialmente el representante del equipo directivo de la empresa mandante. Además, debe haber al menos un representante de cada especialidad de los equipos de proyectos del mandante y del contratista de ingeniería.

El propósito de la reunión es el siguiente:

• Revisar los alcances y requisitos del proyecto de diseño para introducir mejoras en el desempeño energético de la planta proyectada.

• Aclarar responsabilidades de cada integrante del equipo EED.

• Revisar y confirmar los recursos asignados al proyecto (en términos de personas y costos).

• Revisar y confirmar los entregables del proyecto en fase conceptual y sus responsables.

• Acordar cronograma de actividades y entregables.

4.2.3 / Planificación de actividades

La planificación en la etapa de Ingeniería Conceptual considera lo siguiente:

• Planificar en detalle las actividades EED.

• Coordinar y controlar la fase de Ingeniería Conceptual.

• Realizar estimaciones de costos y límites para la ejecución de actividades.

Aspectos esenciales a considerar en la planificación de actividades EED:

• Se debe tener claridad sobre los requisitos, objetivos y alcances EED.

• Se deben tener en cuenta los propósitos y las expectativas del equipo directivo de la empresa mandante.

• Hay que considerar los criterios energéticos, técnicos y ambientales de la empresa mandante para el desarrollo del proyecto de inversión (demanda máxima, emisiones, confiabilidad, relación con la comunidad, etc.).

• Hay que tener en cuenta el marco para la evaluación económica de la empresa (tasa de descuento, periodo de evaluación, régimen impositivo, etc.) y los indicadores utilizados para la toma de decisiones de inversión (VAN, TIR, Payback, etc.).

• Se debe contar con plazos definidos para el desarrollo de las actividades EED en cada una de las fases de ingeniería.

• Se debe definir la información relevante que deberá estar disponible en cada una de las fases.

• Hay que asignar recursos específicos a cada actividad EED.

• Se deben conocer las regulaciones legales y contratos que pudieran afectar directa o indirectamente el desarrollo de las actividades EED.

4.2.4 / Análisis de información

Revisión y recolección de datosSe recomiendan las siguientes acciones para verificar la integridad/validez de la información:


Matriz de Consumos de Energía(Base 5.235 MWh/año)

Diésel 12%

GLP 20%

Energíaeléctrica 68%

Matriz de Costos de Energía(Base MM$340/año)

Diésel 8%

GLP 19%

Energíaeléctrica 73%

Distribución Consumos de Energía

Iluminación 4%

Proceso 6%

Residuos 2%

Administración y servicios 8%

Aire comprimido 5%

Bombas de impulsión 15%

Envasado 6%Equipos de frío 54%

Figura 4.2Distribución de consumo y costos energéticos según fuente

Figura 4.3Distribución de usos de energía

• Preguntarse si la información es lógica y razonable.

• Comparar las hojas de datos con archivos electrónicos u otra fuente de información (doble chequeo).

• Observar y hacer seguimiento al proceso de recolección de datos estándar.

• Comprobar todos los cálculos manuales y fórmulas automatizadas.

• Verificar los certificados de calibración de las mediciones a utilizar.

Consumos significativos de energíaDe acuerdo a la Guía de Implementación ISO 50001 de la AChEE, para determinar los consumos significativos hay que seguir los siguientes pasos:

1. Identificar las fuentes de energía que serán utilizadas en el proyecto, indicando cantidades y costos para cada una de ellas (figura 4.2).

2. Recopilar información de consumo de cada fuente de energía en función de los datos de diseño del proyecto, considerando las estacionalidades de cada proceso.

3. Evaluar usos y consumos de energía en forma desagregada (figura 4.3).


Figura 4.4Gráfico de Pareto para identificar los usos significativosde energía

Figura 4.5Balance de energía

Uso de energía 1

45004000350030002500200015001000500

0

120%

100%

80%

60%

40%

20%

0 %Uso de

energía 2Uso de

energía 3Uso de

energía 4Uso de

energía 5

Balance de energía grupo electrógeno Condiciones de operación prime

Gases de combustiónCaudal de gases 530 litros/sDensidad de gases 0,425 kg/m3Caudal de gases 811 kg/hTemperatura de gases 553 °CCp gases 0,253 kcal/kg/°CCalor en gases 138.628 kcal/hRendimiento 33,6%

Energia eléctricaPotencia media 160,0 kWEnergía generada 137.600 kcal/hRendimiento 33,4%

Agua de refrigeraciónTemperatura de entrada 40 °CTemperatura de salida 95 °CCalor retirado 94.712 kcal/hCaudal de agua 1.722 litros/horaRendimiento 23%

Operación primeConsumo diésel 45 litros/hEnergía ingresada 412.155 kcal/hPotencia 160 kWEnergía generada 137.600 kcal/hRendimiento 33,4%

DiéselConsumo diésel 45,0 litros/horaPCI 9.159 kcal/litroEnergía ingresada 412.155 kcal/horaRendimiento 100%

Radiación y otras pérdidasRendimiento 10%

4. Identificar usos y consumos significativos de energía. Los usos significativos de energía son aquellos que tienen un consumo sustancial de energía y/o ofrecen un alto potencial de mejora en el desempeño. Es en ellos donde la organización debe enfocar su gestión. Lo más común es identificar los usos con la mayor porción del consumo de energía o con los mayores costos en energía. Una herramienta sencilla para determinar los usos y consumos significativos es el gráfico de Pareto (ver figura 4.4).

4.2.5 / Desarrollo del balance de energía

Mediante el balance de energía se busca cuantificar la relación entre el consumo y los usos de energía. En este caso se debe tener especial cuidado con procesos como la generación de electricidad o vapor en la planta o instalación, para evitar dobles conteos. En esta fase, la simulación para el balance no necesita gran nivel de detalle.

Además de revelar el desempeño energético completo del proceso, el desarrollo del balance permite detectar potenciales pérdidas, determinar los usos significativos de energía, estimar los costos energéticos del proyecto e identificar tempranamente oportunidades de ahorro o de recuperación de energía. En algunos casos, es recomendable realizar este balance para algún equipo o proceso con consumos significativos (figura 4.5).

El experto EED es quien prepara el balance de energía para el proyecto, con y sin incorporación de eficiencia energética, mientras que el EED mandante es quien lo revisa y aprueba.


Incorporación de Medidas de EE

ene.

feb

.

mar

.

abri.

may

.

jun. jul.

ago

.

sep

.

oct

.

nov.

dic

.

1.200

1000

800

600

400

200

0

Con

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Wh/

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)

Mes

Línea Base Energética - Proyección de Consumo con Medidas de EE

Línea Base Energética

Fuente de energía Indicador Resultado

Electricidad Consumo eléctrico en un periodo definido kWh / año

Biomasa Consumo de biomasa por tonelada de producto kg pellets / t producto

Electricidad Consumo eléctrico por unidad de superficie kWh / m2

Gas natural Consumo de gas natural por tonelada de producto m3GN / t producto o kWh / t producto

Diésel Rendimiento de caldera t vapor / L diésel

Determinación de la línea base

La siguiente etapa consiste en elaborar una línea base con los valores de los IDE, según lo desarrollado en el balance de energía sin eficiencia energética y la información relacionada con otras variables relevantes (producción, estacionalidad, datos climáticos, superficie, cantidad de operarios, etc.).

Esta línea base representa el desempeño energético sin la aplicación de medidas de eficiencia energética; es la referencia cuantitativa contra la cual se comparará el desempeño energético después de haber incorporado medidas de mejoramiento. Debe ser determinada como variable independiente de forma tal que determine fielmente el consumo específico de energía del proyecto evaluado.

Se recomienda que la línea base sea desarrollada al menos para un periodo de doce meses, para incorporar los efectos de estacionalidad, detenciones de la planta y otros efectos que puedan distorsionar las comparaciones entre distintos escenarios. Sin

Los indicadores de desempeño energético (IDE) son medidas cuantificables del desempeño energético de la organización. Generalmente se expresan en términos de consumo de energía (kWh), ratios (o consumos específicos) (kWh/ton) o modelos más complejos.

embargo, cuando los ciclos de operación son más breves, estables y repetitivos, es posible determinar la línea base considerando periodos de evaluación más reducidos.

Los IDE permiten evaluar comparativamente el desempeño energético propio con el de otros proyectos similares que ya se encuentran en operación. En la siguiente tabla, se muestran algunos ejemplos de IDE.

4.2.6 / Elaboración de caso base

Definición de indicadores de desempeñoenergético (IDE)


4.2.7 / Definición de áreas de interés

Las áreas de interés en eficiencia energética se determinan de acuerdo a los consumos significativos de energía.

El método de análisis de necesidades puede ser fundamental para presentar y definir áreas de interés en eficiencia energética. Algunos aspectos a considerar para realizar este análisis son los siguientes:

• Calidad requerida.

• Eficiencia y rendimiento.

• Confiabilidad y aspectos de mantención.

• Seguridad.

• Impacto ambiental.

• Costos.

• Aspectos sociales y éticos.

• Flexibilidad.

• Durabilidad.

A partir de este listado es posible definir los objetivos y las especificaciones requeridas para la evaluación de

los consumos significativos de energía e identificar, de esta manera, las potenciales áreas de interés.

Para el desarrollo de esta actividad se debe poner especial atención en ciertas condiciones especiales relacionadas con el medio ambiente, los consumidores, la competencia, las regulaciones, la seguridad u otras consideraciones que puedan ser percibidas como un riesgo para la continuidad del proyecto, ya que pueden bloquear el desarrollo de medidas de eficiencia energética en fases posteriores, a pesar de que se hayan destinado recursos a su evaluación.

Las áreas de interés son generalmente un subconjunto de los usos significativos de energía. Estas áreas se listan en una tabla donde se describen las áreas de interés, enumerándolas y definiendo aspectos significativos de cada una.

El listado proporciona oportunidades de alto nivel para reducir el consumo energético, determinadas a partir de los usos significativos de energía y otras herramientas de análisis asociadas. Típicamente, este documento le permite al inversionista visualizar el valor de proceder con la siguiente fase de EED.

Área interés Descripción del área de interés Aspectos significativos

1 Planta térmica con biomasa• Aprovechamiento de residuos• Reducción de costos de combustible• Mejoramiento de huella de carbono

2Distribución de vapor y condensado

• Corroborar diseño y capacidad del sistema• Recuperación de condensado

3Sistema de generación y distribución de aire comprimido

• Corroborar diseño y capacidad del sistema• Compresores con variadores de frecuencia

4Sistema de maceración de trozos con agua caliente

• Aprovechamiento de energía térmica residual de condensados de cámaras de secado• Reducción de consumos eléctricos en producción de láminas para paneles

5 Iluminación artificial• Incorporar iluminación natural• Instalar sensores de movimiento en espacios de poco uso

6Generadores autónomos de energía eléctrica

• Verificar correcto dimensionamiento• Conexión y desconexión automática a la red


En esta fase las áreas de interés deben ser desglosadas a nivel de sistema o proceso, por ejemplo: enfriamiento, iluminación, destilación, etc. Aún no es necesario que sean desglosadas a nivel de equipos (ventiladores, compresores, evaporadores, etc.).

4.2.8 / Requisitos de información para fabricantes y proveedores

Se debe elaborar un listado con los requerimientos de información sobre el desempeño energético de los principales equipos o sistemas de las áreas de interés identificadas, que será solicitada a los fabricantes y proveedores. Se debe poner especial atención en la información sobre consumo de energía en distintos niveles de utilización o capacidad, ya que existen procesos con estacionalidades fuertemente marcadas a lo largo del año y también hay casos en que las plantas se diseñan considerando ampliaciones futuras.

Estos requisitos son utilizados para especificar y evaluar las distintas alternativas en fases posteriores.

4.3 / Entregable (Informe EED Ingeniería Conceptual)

Como entregable de esta etapa, se debe elaborar un informe EED de Ingeniería Conceptual con los resultados de las actividades anteriormente descritas, el cual puede ser acompañado de planillas de cálculo, registros y/o diagramas, con el fin de generar una documentación consistente y auditable para próximas fases del EED. Esta información también puede ser de utilidad para el desarrollo del Sistema de Gestión de Energía durante la operación. El informe debe contener a lo menos lo siguiente:

4.3.1 / Resumen ejecutivo

• Antecedentes generales del proyecto de inversión.

• Resumen de uso y consumo energético.

• Áreas de interés identificadas.

• Programa de implementación sugerido.

4.3.2 / Información del proyecto

• Información general sobre la planta proyectada.

• Descripción del proyecto.

• Caracterización y descripción de metas y objetivos del proyecto.

4.3.3 / Análisis de información

• Fuentes de información y tipos de datos utilizados.

• Estimaciones y supuestos usados.

• Determinación de consumos significativos de energía.

4.3.4 / Balance de energía

• Estimación y análisis del consumo de energía y gasto energético.

• Estimación y análisis del uso energético.

• Memoria de cálculo.

• Modelos, métodos y/o software utilizados.


4.3.5 / Caso base

• Definición de indicadores de desempeño energético (IDE).

• Elaboración de línea base.

- Análisis de desempeño energético y de IDEs.

- Base para cálculos, estimaciones, supuestos y precisión resultante.

- Criterio para la categorización de las oportunidades para mejorar el desempeño energético.

• Oportunidades para mejorar el desempeño energético.

- Recomendaciones y programa de implementación sugeridos.

- Supuestos y métodos usados en el cálculo de ahorros de energía, precisión resultante de los ahorros y beneficios calculados.

- Supuestos usados en el cálculo de los costos de implementación, y la precisión resultante.

- Análisis económico apropiado, incluyendo los incentivos financieros conocidos y las ganancias no energéticas.

- Potenciales interacciones con otras recomendaciones propuestas.

- Métodos de medición y verificación recomendados para la evaluación post-implementación de las oportunidades sugeridas.

• Conclusiones y recomendaciones.

4.3.6 / Áreas de interés en EED

Descripción y antecedentes que justifiquen las áreas de interés identificadas. Se debe tener estrecha correlación entre las áreas de interés en EED y los Usos Significativos de Energía (USE).

4.3.7 / Requisitos de información para fabricantes y proveedores

Listado con información sobre desempeño energético por solicitar a fabricantes y proveedores relacionados con las áreas de interés identificadas.

4.4 / Aprobación de áreas de interés

El EED mandante debe presentar el informe EED ante el equipo directivo, para que este último apruebe las áreas de interés definidas. Este paso es de suma importancia, ya que a dichas áreas se destinarán recursos para evaluar medidas de eficiencia energética en las próximas fases.

Si es necesario, el equipo directivo puede solicitar mayores antecedentes para tomar la decisión.

La aprobación de las áreas de interés debe ser documentada y si el equipo directivo decide no continuar con alguna de ellas, su decisión deberá quedar justificada.


EED Fase de Ingeniería Básica

5.1 Entradas 275.1.1 Informe EED de Ingeniería Conceptual 275.1.2 Áreas de interés aprobadas 275.1.3 Diseño de ingeniería actualizado 275.1.4 Diseño de fabricantes y proveedores 275.2 Actividades 285.2.1 Constituir el equipo EED 285.2.2 Reunión de inicio EED 285.2.3 Planificación de actividades 295.2.4 Actualizar caso base 295.2.5 Taller de lluvia de ideas 295.2.6 Análisis técnico de Oportunidades de Mejoras en Eficiencia Energética (OMEE) 305.2.7 Evaluación económica de OMEE 325.2.8 Priorizar OMEE 325.2.9 Valorizar OMEE 335.3 Entregables 355.4 Aprobación de OMEE 35

05.


Durante la Fase de Ingeniería Básica se determinan las oportunidades de eficiencia energética a partir de las áreas de interés aprobadas en la Fase de Ingeniería Conceptual. Estas oportunidades son incorporadas definitivamente en el proyecto durante la Fase de Ingeniería de Detalles.

5.1 / Entradas

5.1.1 / Informe EED de ingeniería conceptual

Corresponde a los resultados obtenidos en la fase anterior. Este informe puede ser acompañado de planillas de cálculo, registros, diagramas y otros antecedentes o documentos de respaldo.

5.1.2 / Áreas de interés aprobadas

Corresponde al listado de áreas de interés aprobadas por el equipo directivo de la empresa mandante al finalizar la Fase de Ingeniería Conceptual.

5.1.3 / Diseño de ingeniería actualizado

Corresponde a la versión actualizada del diseño de ingeniería del proyecto de inversión e incluye lo siguiente:

• Objetivos.

• Bases y criterios de diseño.

• Análisis técnico.

- Diagramas de flujo de procesos.

- Balance de materia y energía.

- Listado de equipos principales y especificaciones técnicas de los componentes principales.

- Criterios básicos de operación.

- Determinación preliminar de las condiciones de operación, peso y dimensiones de los equipos principales del proceso.

- Memorias de cálculo de sistemas de proceso y sistemas auxiliares.

- Especificaciones de compra de los equipos principales y de los que presenten largos tiempos de entrega.

- Estudios técnicos complementarios (ambientales, de seguridad, etc.).

• Evaluación económica (Inversión ± 20%, flujos de caja, rentabilidad, sensibilización).

• Actualización de evaluación general, riesgo financiero e implementación.

• Conclusiones y recomendaciones.

Este documento también debe establecer los estándares mínimos de calidad requeridos por la empresa mandante para los distintos entregables de la Fase de Ingeniería Conceptual. Además, debe incorporar recomendaciones y aspectos clave para la toma de decisiones de la empresa mandante durante la evaluación de los proyectos.

5.1.4 / Diseño de fabricantes y proveedores

En esta fase del desarrollo de ingeniería, generalmente se dispone de propuestas técnicas de los fabricantes de los equipos principales. Estas propuestas deben incluir los aspectos relacionados con el desempeño energético, según la información definida en la Fase de Ingeniería Conceptual (ver 4.2.8 Requisitos de información para fabricantes y proveedores).


Según lo establecido por la norma ISO 50001, “la organización debe informar a los proveedores que la adquisición se evalúa parcialmente sobre la base del desempeño energético”. Esto propicia que las ofertas entregadas para el desarrollo del proyecto contengan los productos con mejoras de eficiencia energética previamente incorporadas.

Se propone que durante el proceso de diseño con EED, las directrices de la empresa mandante sean revisadas y analizadas, de modo de ampliar el potencial de mejoramiento del desempeño energético.

Una práctica común en la industria es copiar el diseño de plantas similares sin revisar los desempeños energéticos de los procesos involucrados, lo que implica que también se traspasan las ineficiencias en el desempeño energético de la planta. Esta práctica, dentro de lo posible, debe ser evitada, ya que genera barreras para la incorporación de EED en la nueva planta.

Si lo considera necesario, el equipo EED podrá solicitar al equipo directivo de la empresa mandante modificar o flexibilizar estas directrices, con el fin de mejorar el desempeño energético de la nueva planta o proceso.

5.2 / Actividades


Al igual que en la Fase de Ingeniería Conceptual, la primera actividad es la constitución del equipo EED, con roles y responsabilidades claramente definidos dentro de la organización del proyecto. Contar con relaciones bien definidas entre el equipo del proyecto

y la línea de operación es esencial para la efectividad del trabajo y el compromiso de los miembros del proyecto en todos los niveles.

El equipo debe estar compuesto por:



• Equipo de proyecto mandante, liderado por el gerente de proyecto.

• Experto EED.



Se puede organizar una reunión exclusiva para EED o realizar una dentro de la reunión estándar de inicio de la Fase de Ingeniería Básica. Al igual que en la fase anterior, deben participar todos los integrantes del equipo EED, especialmente el representante del equipo directivo de la empresa mandante. En cuanto al equipo de proyecto mandante y al de diseño contratista de ingeniería, debe participar al menos un representante por cada especialidad relacionada con las áreas de interés aprobadas en la Fase de Ingeniería Conceptual.

El propósito de esta reunión es:

• Revisar el informe de la Fase de Ingeniería Conceptual y el listado de áreas de interés aprobadas.

• Revisar la documentación del diseño actualizado de


ingeniería y analizar su relación con las áreas de interés aprobadas.

• Aclarar las responsabilidades de cada integrante en la Fase de Ingeniería Básica, en especial las de aquellos integrantes que se incorporan en esta etapa.

• Revisar y confirmar los recursos asignados al proyecto para la fase básica.

• Revisar y confirmar los entregables del proyecto en esta fase y sus responsables.

• Acordar un cronograma de actividades y entregables.


La planificación en la etapa de Ingeniería Básica considera lo siguiente:

• Planificar en detalle las actividades de EED.

• Coordinar y controlar la Fase de Ingeniería Básica.

• Revisar y actualizar costos estimados y límites para la ejecución del proyecto.

Temas esenciales a considerar en la planificación de actividades EED:

• Se debe tener claridad sobre los requisitos, objetivos y alcances EED de la fase básica.

• Hay que tener en cuenta los propósitos y las expectativas del equipo directivo de la empresa mandante para esta fase.

• Se debe contar con plazos definidos para el desarrollo de las actividades EED en la fase básica.

• Se debe definir la información relevante que deberá

estar disponible en esta fase.

• Hay que conocer los requerimientos de formato de los reportes de esta etapa de ingeniería.

• Se deben asignar recursos específicos a cada actividad EED.

• Se deben conocer las regulaciones legales y los contratos que pudieran afectar directa o indirectamente el desarrollo de las actividades EED.

5.2.4 / Actualizar caso base

Actualización de IDELos IDE definidos en la Fase de Ingeniería Conceptual deben ser validados y/o actualizados considerando el diseño actualizado de ingeniería y las OMEE.

Actualización de la línea baseLa línea base definida en la Fase de Ingeniería Conceptual debe ser actualizada con los valores de los IDE, según lo desarrollado en el balance de energía sin eficiencia energética y la información relacionada con otras variables relevantes (producción, estacionalidad, datos climáticos, superficie, cantidad de operarios, etc.).

5.2.5 / Taller de lluvia de ideas

El objetivo del taller de lluvia de ideas es generar un listado de oportunidades de eficiencia energética: medidas de aumento del desempeño energético en las áreas de interés de consumos energéticos. Para su desarrollo, se propone lo indicado en la siguiente tabla.


Actividad RequerimientoDefinir equipoparticipante en taller

• Equipo EED.

• Profesionales relacionados con áreas de interés (operaciones, mantenimiento, etc.).

Preparaciónprevia

• Envío de invitaciones en forma anticipada. Asegurarse de que no existan otras actividades relevantes en la misma fecha.

• Lugar amplio y cómodo.

• Equipos audiovisuales.

• Pizarra.

• Hojas de papel autoadhesivo de distintos tamaños y colores (tipo Post-it).

Facilitación

• Se debe contar con un facilitador que modere la sesión para asegurar que se cumplan el tiempo y los entregables del plan.

• El facilitador debe procurar que todos los invitados participen y contribuyan con su conocimiento, y evitar que la discusión se torne poco productiva o se desvíe del entregable.

• El facilitador puede ser un miembro del equipo EED u otra persona con conocimiento en técnicas de facilitación de talleres y grupos de trabajo.

Levantamiento de ideas

• El facilitador solicita a cada participante que contribuya con una idea por turnos, de manera sucesiva, hasta que las ideas de cada participante se agoten.

• Inicialmente, se busca volumen y no calidad de ideas, por lo que cuando un participante contribuye con una idea discutible no se emiten comentarios, para evitar que la sesión se alargue demasiado.

Organizaciónde ideas

• Las ideas levantadas deben ser organizadas y validadas por los participantes del taller. Para ello es de suma importancia determinar la percepción sobre:

• Viabilidad técnica.

• Potenciales mejoras en el desempeño energético.

5.2.6 / Análisis técnico de Oportunidades de Mejoras en Eficiencia Energética (OMEE)

En base a las ideas levantadas en el taller de lluvia de ideas, el equipo de EED mandante debe preparar un listado de Oportunidades de Mejora de Eficiencia Energética (OMEE), las cuales deberán ser evaluadas por el experto EED, apoyado por el equipo de diseño contratista de ingeniería.


Área interés acordada

Descripción del área de interés

N° de medida Descripción de la OMEE

1 Planta térmica con biomasa

1.1 Instalación de sistema de control con medición de O2.1.2 Variador de frecuencia en ventilador inducido.

2 Distribución de vapor y condensado 2.1 Recuperación de vapor flash en estanque de condensado

de prensas.

3 Secadores de chapas con vapor 3.1 Implementación de sistema de control de humedad

automático.

4 Sistema de maceración de trozos con agua caliente

4.1 Evaluación de factibilidad de maceración alternativo con vapor.

4.2 Instalación de bombas con sistema de control inteligente.

5 Sistema de extracción neumático 5.1 Diseño alternativo con transporte en fase densa.

Ejemplo de Oportunidades de Mejoras en Eficiencia Energética (OMEE)

Este análisis podrá comprender lo siguiente:

• Incorporar equipos y/o tecnología de mayor eficiencia en los diseños existentes.

• Revisar sobredimensionamiento de equipos (ejemplo: transformadores, bombas, compresores, motores eléctricos, etc.) y su efecto en la etapa de operación, especialmente en periodos prolongados de baja producción o detención de la planta.

• Revisar la integración de distintas disciplinas y proponer mejoras (ejemplo: analizar configuración de layout para optimizar el trazado de cañerías o la ubicación de la sala de máquinas).

• Revisar la incorporación de elementos pasivos en el diseño (ventilación natural, uso de luz solar, etc.).

• Analizar el desempeño energético del sistema en periodos de baja carga y, si es posible, proponer esquemas modulables (ejemplo: utilizar dos calderas en periodos de alta demanda y solo una en periodo de baja demanda).

• Utilización de sistemas con control automático, que se ajusten a la demanda (ejemplo: variadores de frecuencia en bombas).

• Revisión de la eficiencia energética de sistemas auxiliares (ejemplo: grupo electrógeno, planta de agua de proceso, planta de tratamiento de residuos, etc.).

El listado de OMEE debe describir la práctica de diseño actual y explicitar las principales diferencias que tendría con respecto a la nueva alternativa de diseño propuesta. Los datos que debe contener cada medida son los siguientes:

• Nombre de la medida.

• Práctica actual de diseño.

• Descripción de OMEE propuesta.

• Ahorros de energía o mejora esperada en el desempeño energético.

• Impacto en el monto de inversión (aumento o disminución).

• Impacto o modificaciones en planes de operaciones y/o mantenimiento.

• Impacto en costos de operación y mantenimiento (aumento o disminución).


• Encargado de la empresa mandante para el desarrollo de la medida.

• Encargado de la empresa contratista de ingeniería para el desarrollo de la medida.

5.2.7 / Evaluación económica de OMEE

El experto EED, apoyado por el equipo de diseño contratista de ingeniería, debe realizar la evaluación económica de cada una de las OMEE analizadas anteriormente.

Los criterios y la metodología para la evaluación económica son entregados por el equipo del proyecto mandante, previa validación del equipo directivo de la empresa mandante. Para ello es de suma importancia que se establezcan los plazos de evaluación (10 años, 20 años, etc.) y la tasa de descuento anual a utilizar, la cual debe representar los costos de capital de la empresa mandante y el riesgo del proyecto.

Sin perjuicio de lo anterior, se recomienda realizar el análisis con el método de costo de ciclo de vida (LCCA, por sus siglas en inglés).

En el LCCA se debe calcular el valor presente utilizando los montos de inversión, los costos de operación y mantenimiento, además del valor residual (o de salvamento) de la planta o el proceso de acuerdo a la práctica actual de diseño.

Posteriormente se debe realizar el cálculo de valor presente en las mismas partidas considerando la implementación de las OMEE.

Según el LCCA, la medida es viable económicamente si el valor presente (valor absoluto) obtenido para el caso de las OMEE es menor que el valor presente (valor absoluto) del caso en que se utilice la práctica actual de diseño.

5.2.8 / Priorizar OMEE

Hay que priorizar las OMEE para la toma de decisiones. En algunos casos será necesario desarrollar estudios adicionales, mientras que otras podrían ser aceptadas sin mayor análisis.

Para desarrollar una matriz de priorización, las OMEE se pueden considerar de modo independiente unas de otras. También es posible considerar un conjunto de varias OMEE, especialmente cuando se refieren a una misma área o generan una sinergia, y en conjunto generan un mejor desempeño energético que si fuesen consideradas de modo individual.

La matriz de priorización ayuda a decidir estructuradamente el orden de importancia de las OMEE, de manera de centrar el foco en los principales temas y las opiniones importantes para la empresa mandante.

La matriz de priorización proporciona los medios para hacer comparaciones relativas y presentar la información en forma organizada. Dentro de la matriz, a cada criterio se le asigna una ponderación de importancia relativa, que es determinada por la organización o el equipo de trabajo, ya sea de modo arbitrario, según su experiencia e intereses, o bien mediante técnicas existentes para estos efectos, que permiten definirlas de modo más racional y objetivo. La priorización de las OMEE debe considerar criterios como costos, riesgos y beneficios esperados, calidad, plazos u otro parámetro considerado relevante durante el proceso de priorización.

Lo importante es que el resultado sea objetivo en términos de los criterios que fueron establecidos como relevantes para la priorización.


Los resultados de esta matriz permiten descartar algunas OMEE que obtengan bajo puntaje, aprobar aquellas con alto puntaje o solicitar mayores antecedentes, análisis o estudios para aquellas que no queden claramente determinadas. Las OMEE tendrán mayor impacto mientras estén asociadas a los Usos Significativos de Energía (USE).

5.2.9 / Valorizar OMEE

En las OMEE priorizadas se deben valorizar los potenciales ahorros de energía. Por medio de este análisis es posible determinar las medidas que no son viables para un análisis posterior.

A partir de la tabla de OMEE priorizadas, se desarrollan las medidas incorporando herramientas de ingeniería para simulación e integración, así como herramientas de evaluación de proyectos. De esta manera, se genera un documento de evaluación de las OMEE. Este documento puede ser utilizado para la toma de decisión y la selección de las medidas por incorporar definitivamente en la Fase de Ingeniería de Detalles.

Criterios - Ponderación

Oportunidad de Mejora en Eficiencia Energética (OMEE)

Monto de inversión Implementación

Impacto en Eficiencia

EnergéticaTecnología

Puntaje10 8 5 2

Rango de valores (Alto = 0) (Bajo = 10)

(Difícil = 0) (Fácil = 10)

(Bajo = 0) (Alto = 10)

(Nueva = 0) (Probada = 10)

Instalación de sistema de control con medición de O2 4 5 1 3 91

Variador de frecuencia en ventilador inducido 5 8 4 6 146

Recuperación de vapor flash en estanque de condensado prensas 6 7 7 7 165

…


El equipo del proyecto mandante propone los criterios y la metodología para realizar la evaluación económica, para lo que debe definir los plazos de evaluación, la tasa de descuento anual a utilizar, el método de depreciación y cualquier otro criterio que debiera ser considerado.

Los criterios a utilizar en la evaluación económica deben ser validados por el equipo directivo de la empresa mandante.

La evaluación económica, realizada por el equipo de ingeniería y revisado por el equipo mandante, entrega parámetros objetivos para decidir cuáles OMEE deberían pasar a la fase siguiente.

Para el desarrollo del análisis y la valorización de las OMEE se pueden utilizar diversas herramientas de ingeniería, como programas de simulación, herramientas de evaluación de proyectos, etc. La sección 8 muestra de manera más detallada estas herramientas.

Priorización Nº Descripción de la medida EnergíaMWh/año

Costo inversiónUS$

Ahorro económicoUS$/año

Pay backAños VAN TIR

1 Diseño alternativo con transporte en fase densa 750 15.000 12.000 1,3 46.200 66%

2Implementación de sistema de control de humedad automático

900 20.000 15.000 1,3 82.000 83%

3 Variador de frecuencia en ventilador inducido 600 15.000 10.000 1,5 36.000 55%

4 Instalación de bombas con sistema de control inteligente 750 20.000 10.000 2,0 31.000 40%

5Recuperación de vapor flash en estanque de condensado prensas

400 15.000 6.000 2,5 15.600 31%

6Evaluación de factibilidad de maceración alternativo con vapor

1.000 50.000 17.000 2,9 36.700 25%

7 Instalación de sistema de control con medición de O2 750 35.000 11.000 3,2 21.100 23%

Ejemplo de OMEE valorizadas

Nota: Las cifras de inversión no corresponden a valores reales.


Priorización Nº Descripción de la medida Costo de inversiónUS$

Ahorro económicoUS$/año

Pay backAños

1 Diseño alternativo con transporte en fase densa 15.000 12.000 1,3

2 Implementación de sistema automático de control de humedad 20.000 15.000 1,3

3 Variador de frecuencia en ventilador inducido 15.000 10.000 1,5

Ejemplo de listado aprobado de medidas de ahorro de energía

5.3 / Entregables

El informe de la fase básica es el segundo hito del proceso de implementación de EED.

El informe debe contener al menos la siguiente información:

• Registro completo de OMEE.

• Registro priorizado y valorizado de OMEE.

• Valor de desarrollar actividades de EED en la fase siguiente.

A partir de este informe, el dueño del proyecto puede decidir qué medidas incorporar en el diseño del proyecto. Para el control y seguimiento de las medidas seleccionadas será necesario determinar nuevos indicadores de desempeño energético que reflejen el impacto que ellas tienen en el proyecto. Del mismo modo, estos IDEs definirán una nueva línea base que será la referencia contra la cual se determinará el desempeño energético del proyecto

5.4 / Aprobación de OMEE

El EED mandante debe presentar el informe de EED al equipo directivo, para que este último apruebe las OMEE valorizadas. Este paso es de suma importancia, ya que a las áreas determinadas se destinarán recursos para evaluar medidas de eficiencia energética en la próxima fase.

Si lo considera necesario, el equipo directivo puede solicitar mayores antecedentes para tomar la decisión.

La aprobación de las áreas de interés debe ser documentada, y si el equipo directivo decide no continuar con alguna de ellas, ello deberá quedar justificado.

Equipo o sistemaConsumo anual de energía

Ahorro energético Ahorro monetario Inversión requeridaSin OMEE Con OMEE

Sistema 1

Sistema 2

Sistema 3

Ejemplo cuadro comparativo


EED Fase de Ingeniería de Detalles

6.1 Entradas 376.1.1 Informe EED de Ingeniería Básica 376.1.2 OMEE valorizadas y aprobadas 376.1.3 Diseño de ingeniería actualizado 376.1.4 Documentos de ingeniería fabricantes 386.2 Actividades 386.2.1 Constituir el equipo EED 386.2.2 Reunión de inicio EED 386.2.3 Planificación de actividades 386.2.4 Actualizar caso base 396.2.5 Desarrollar las OMEE aprobadas en diseño 396.2.6 Licitación de equipos considerando EED 396.2.7 Adquisición de equipos 406.2.8 Implementar ingeniería de fabricantes en el diseño 406.3 Entregables 406.3.1 Diseño de ingeniería 406.3.2 Informe final de EED 40

06.


La Fase de Ingeniería de Detalles es la última fase del diseño de ingeniería.

En esta etapa se toma el listado de proyectos de ahorro de energía evaluados, priorizados y aprobados en fase básica, y se incorporan al diseño de ingeniería y al proceso de adquisiciones. El informe final de esta fase resume todas las actividades, los entregables y los principales logros del desarrollo del proyecto con EED.

En esta etapa se elaboran los cálculos, diseños y planos de detalle definitivos para la propuesta de equipos y materiales; se cuantifican los volúmenes de obra por especialidad, y se desarrolla la documentación técnica necesaria para la implementación o construcción del proyecto.

6.1 / Entradas

6.1.1 / Informe EED de Ingeniería Básica

Corresponde a los resultados obtenidos en la fase anterior. El informe puede ser acompañado de planillas de cálculo, registros, diagramas y otros antecedentes o documentos de respaldo.

6.1.2 / OMEE valorizadas y aprobadas

Corresponde al listado de OMEE valorizadas que fueron aprobadas por el equipo directivo de la empresa mandante al finalizar la Fase de Ingeniería Básica.

6.1.3 / Diseño de ingeniería actualizado

Algunos requisitos necesarios para el desarrollo del EED son los siguientes:

• Objetivo del diseño de detalles.

• Bases y criterios de diseño.

• Análisis técnico.

- Memoria descriptiva del proyecto por especialidades.

- Diagrama de procesos, arreglos de planta y diagramas de piping e instrumentación (P&ID).

- Listado de equipos, instrumentación, accesorios y materiales.

- Planos de detalles de servicio y diseño.

- Ingeniería de detalles eléctrica.

• Redes de servicio.

• Transformadores.

• Grupos electrógenos.

• Celdas de tensión.

• Tableros eléctricos.

• Conductores.

• Requerimientos eléctricos equipos mecánicos.

• Centros de distribución de cargas.

• Alumbrado exterior, entre otros.

- Ingeniería de detalles instrumentación.

• Sistemas de protección.

• Lógicas de automatización.

- Ingeniería de detalles redes de servicio.

- Memorias de cálculo detalladas por especialidades.

- Especificaciones técnicas de equipos detalladas.

- Procedimientos técnicos operativos.

- Manuales de operación y mantenimiento.

- Cronograma de ejecución de obras.

- Licencias, licitaciones y contratos.

• Evaluación económica (Inversión ± 10%, flujos de caja, rentabilidad).

• Actualización de evaluación general, riesgo, financiero e implementación.


• Conclusiones y recomendación.

• Anexos: Diseño conceptual y básico.

6.1.4 / Documentos de ingeniería fabricantes

Una vez adquiridos los equipos, el fabricante deberá enviar la documentación comercial y técnica. La documentación técnica puede incluir planos de instalación, detalles de diseño del equipo (conexiones, requerimientos de energía, lógica de automatización, etc.), criterios de diseño para fundaciones, características de paneles eléctricos y recomendaciones de tipo y calidad de aislación térmica, entre otra información relevante que debe ser incorporada en la Fase de Ingeniería de Detalles.

6.2 / Actividades


Al igual que en las fases anteriores, la primera actividad de la Fase de Ingeniería de Detalles es la constitución del equipo EED, en el cual deben estar claramente definidos los roles y las responsabilidades dentro de la organización del proyecto. Contar con relaciones bien definidas entre el equipo del proyecto y la línea de operación es esencial para la efectividad del trabajo y el compromiso de los miembros del proyecto en todos los niveles.

El equipo debe tener los siguientes integrantes:



• Equipo del proyecto mandante, liderado por el gerente de proyecto.

• Experto EED.



Se puede organizar una reunión exclusiva para EED o se puede realizar dentro de la reunión estándar de inicio de la Fase de Ingeniería de Detalles. Al igual que en la fase anterior, deben participar todos los integrantes del equipo EED, especialmente el representante del equipo directivo de la empresa mandante. En cuanto al equipo de proyecto mandante y al de contratista en ingeniería, debe participar al menos un representante por cada especialidad relacionada con las OMEE de las áreas de interés aprobadas en la Fase de Ingeniería Básica.

El propósito de esta reunión es:

• Revisar el informe de la Fase de Ingeniería Básica y el listado de las OMEE aprobadas.

• Revisar documentación del diseño de ingeniería actualizado y analizar su relación con las áreas de interés aprobadas.

• Aclarar las responsabilidades de cada integrante en la Fase de Ingeniería de Detalles, en especial las de aquellos integrantes que se incorporan en esta fase.

• Revisar y confirmar los recursos asignados al proyecto para la fase de detalles.

• Revisar y confirmar los entregables del proyecto en esta fase y los responsables de cada uno de ellos.

• Acordar cronograma de actividades y entregables.


La planificación en la etapa de detalles considera lo siguiente:


• Planificar en detalle las actividades.

• Coordinar y controlar la Fase de Ingeniería de Detalles.

• Planificar el comisionamiento del proyecto.

• Revisar y actualizar los estimados de costos y los límites para la ejecución del proyecto.

Esenciales a considerar en la planificación de actividades EED:

• Se debe tener claridad sobre los requisitos, objetivos y alcances de las EED de esta fase.

• Hay que tener en cuenta los propósitos y las expectativas del equipo directivo de la empresa mandante para la fase de detalles.

• Se debe contar con plazos definidos para el desarrollo de las actividades EED en la fase de detalles.

• Se debe definir la información relevante que deberá estar disponible para esta fase.

• Hay que conocer los requerimientos de formato de los reportes de la fase de detalles.

• Se deben asignar recursos específicos a cada actividad de EED.

• Se deben conocer las regulaciones legales, los programas estratégicos, los sistemas de gestión y/o contratos que pudieran afectar directa o indirectamente el desarrollo de las actividades de EED.

6.2.4 / Actualizar caso base

Actualización de IDE

Los IDE deben ser validados y/o actualizados considerando el diseño actualizado de ingeniería y las OMEE.

Actualización de la línea base

La línea base debe ser actualizada con los valores de los IDE según lo desarrollado en el balance de energía sin eficiencia energética y la información relacionada con otras variables relevantes (producción, estacionalidad, datos climáticos, superficie, cantidad de operarios, etc.).

6.2.5 / Desarrollar las OMEE aprobadas en diseño

En esta etapa, el experto EED se encarga de que la lista de medidas de eficiencia energética (OMEE) -aprobada al término de la Fase de Ingeniería Básica- sea efectivamente implementada en la Fase de Ingeniería de Detalles.

El EED mandante, por su parte, debe velar para que la empresa mandante y el contratista de ingeniería estén apoyando la implementación de las medidas en el diseño.

6.2.6 / Licitación de equipos considerando EED

El equipo de proyecto (empresa mandante y/o contratista de ingeniería) prepara las bases de licitación para la compra de los equipos y/o líneas de producción del proyecto.

Desarrollar un proceso de licitación tiene como objetivo beneficiar la libre competencia entre distintos proveedores y fabricantes que puedan cumplir los requisitos contractuales establecidos para el proyecto, incluyendo los requerimientos de EED.

Es posible contratar a proveedores con garantías de desempeño futuro, que consideran multas si el equipo no funciona como debería. En la práctica, normalmente el desempeño es mejor que el garantizado, debido al margen de seguridad con el que trabajan los fabricantes.


6.2.7 / Adquisición de equipos

El objetivo del proceso de adquisición de equipos es generar las órdenes de compra de acuerdo a las especificaciones establecidas por el proyecto y en cumplimiento de las obligaciones contractuales en cuanto a calidad y cantidad especificadas, al mejor precio posible, para asegurar el mejor resultado financiero para el proyecto.

Las actividades de compra siguen principios y políticas internas que define cada organización.

Las empresas que han implementado o están en proceso de implementar la norma ISO 50.001 deben usar los procedimientos de gestión asociados a las compras como parte del proceso de adquisición de equipos para proyectos de inversión.

6.2.8 / Implementar ingeniería de fabricantes en el diseño

En esta etapa, el experto EED debe asegurarse de que la documentación técnica de diseño de los equipos adquiridos sea incorporada en la Fase de Ingeniería de Detalles del proyecto y así velar para que las medidas se implementen efectivamente en la fase de ejecución.

El EED mandante, por su parte, debe asegurarse de que la empresa mandante y el contratista de ingeniería apoyen la incorporación de los documentos anteriormente mencionados.

6.3 / Entregables

6.3.1 / Diseño de ingeniería

Como entregable de esta etapa se actualiza el diseño de ingeniería de detalles incorporando las OMEE valorizadas y aprobadas, para asegurar su implementación en la fase de ejecución del proyecto. Este diseño también debe incorporar la ingeniería de los fabricantes para asegurar su implementación en la fase de ejecución del proyecto.

6.3.2 / Informe final de EED

El informe final de EED es compilado y desarrollado por el experto EED, y resume todos los logros y entregables del proceso de diseño con EED. Este informe debe contener al menos la siguiente información:

• Balance de energía de instalación tomando en cuenta las OMEE.

• Se incluirá una tabla comparativa de los indicadores de desempeño energético que permita comparar desde la fase inicial del proyecto hasta el término de su fase de detalles.

• Identificación de usos y consumos significativos de energía según la fase de ingeniería conceptual.

• Listado de áreas de interés acordadas en la fase conceptual.

• OMEE priorizado y valorizado, desarrollado en la Fase de Ingeniería Básica.

OMEE Ahorro energético

Ahorro monetario

Sistema 1

Sistema 2

Sistema 3

Total


• Diseño de ingeniería de detalles con las OMEE incorporadas.

• Diseño de ingeniería de detalles con propuestas de fabricantes incorporadas, considerando los compromisos de desempeño energético.

Adicionalmente, se propone incorporar otros aspectos fundamentales del desarrollo del proceso con EED, como los siguientes:

• Describir todos los beneficios obtenidos por el desarrollo de EED, además de la incidencia en el monto de inversión del proyecto.

• Documentar todos los aprendizajes en relación al consumo y desempeño energético, además de las barreras detectadas para el desarrollo con EED.

• Documentar cualquier medida adicional que no haya sido incorporadas finalmente en el diseño, y que pudiera ser considerada en la fase de operación como parte del SGE.

• Buenas prácticas de operación y comisionamiento que influyan en el desempeño energético de procesos y equipos.


Sistema de Gestión de la Energía (SGE)

7.1 Consideración del uso de la energía y el control de proyecto en operación 437.2 Generación de ideas de mejora en desempeño energético para el registro de oportunidades del sistema de gestión 437.3 Planificación energética 437.4 Desarrollo de un plan de medición de energía 437.5 Apoyo a la mejora continua 437.6 Apoyo a las actividades EED 43

07.


La introducción de EED en proyectos apoya el cumplimiento de los requisitos de los sistemas de gestión de energía (detallados en la norma ISO 50.001). Algunos aspectos importantes son los siguientes:

7.1 / Consideración del uso de la energía y el control de proyecto en operación

EED entrega un mapa de ruta para cumplir las condiciones de diseño de proyectos, operación de procesos y compra de equipos o tecnología establecidos en la norma ISO 50001-cláusula 4.5.6, para nuevos proyectos que tengan impacto energético.

7.2 / Generación de ideas de mejora en desempeño energético para el registro de oportunidades del sistema de gestión

Las ideas residuales de las OMEE -que no serán implementadas en la fase de diseño del proyecto- pueden ser traspasadas al registro de oportunidades del SGE (ISO 50.001-cláusula 4.4.3).

7.3 / Planificación energética

El informe EED -y en particular, el balance de energía- puede ser útil para la revisión energética en el establecimiento de la línea base (ISO 50.001-cláusula 4.4.4). El nivel de exactitud de los datos puede no ser suficiente, pero proporciona un buen punto de inicio para un desarrollo posterior.

7.4 / Desarrollo de un plan de medición de energía

El plan de medición de energía que podría generarse en el proyecto para evaluar el desempeño real respecto del presupuestado puede ser útil para el control operacional en el SGE (ISO 50.001-cláusula 4.5.5).

7.5 / Apoyo a la mejora continua

El principio de mejora continua de los sistemas de gestión es aplicable en EED para evaluar si en la operación las iniciativas de ahorro de energía se alcanzaron, excedieron o no cumplieron las expectativas proyectadas en la fase de diseño del proyecto.

7.6 / Apoyo a las actividades EED

Ideas, iniciativas y proyectos generados a raíz del sistema de gestión de la energía pueden ser desarrollados siguiendo la metodología EED.


Herramientas de ingeniería

8.1 Diagrama de Sankey 458.2 Análisis Pinch 468.3 Integración 478.4 Simulación 47

08.


Figura 8.3Diagrama de Sankey

8.1 / Diagrama de Sankey

El diagrama de Sankey es un tipo específico de diagrama de flujo, en el que el ancho de las flechas es proporcional a la cantidad de flujo.

Energía reciclada10-30%

Energía en gases de combustión (escape)

20-50%

Precalentamiento de aire

Horno

Radiación por paredes3-10%

Fugas por apertura1-2%

Energía útil30-60%

Pérdidas por enfriamiento5-10%Calor almacenado

2-5%

Calor recuperado (Energía reciclada)

Combustible consumido 100%


Tem

per

atur

a (C

º)

80

60

40

20

0

-20

-40

Se necesita servicio adicional de enfriamiento

Curva compuesta de corrientes frías

Se necesita servicio adicional de calentamiento

Curva compuesta de corrientes calientes

Punto Pinch : ΔT mínima

Diagrama Pinch

8.2 / Análisis Pinch

El análisis Pinch es una herramienta utilizada en el campo de la integración de procesos. Analiza los flujos de energía dentro de un proceso y sirve para identificar la forma más económica de maximizar la recuperación de energía, minimizando la demanda de fuentes de energía, tales como vapor o agua de enfriamiento. Este acercamiento puede ser utilizado para identificar proyectos de ahorro de energía dentro de un proceso o sistema.


8.3 / Integración

La integración es un acercamiento holístico de diseño de proceso que enfatiza la unidad de proceso y considera las interacciones entre las distintas unidades operacionales, de manera de optimizarlas de manera conjunta.

8.4 / Simulación

La simulación de procesos en el diseño consiste en el desarrollo de un modelo basado en la representación técnica de los procesos y las unidades operacionales en un software. Tiene como prerrequisito conocer las propiedades químicas y físicas de las sustancias y mezclas que pasan a través del proceso. Típicamente, el software desarrolla balances de materia y energía en todas las líneas para encontrar el punto estable de operación. A modo de ejemplo, se describen algunos de estos programas gratuitos de simulación:

RETSCreen

RETScreen es un software de gestión de energías limpias para analizar la viabilidad de proyectos de eficiencia energética, energías renovables y cogeneración, así como para analizar el rendimiento energético operativo.

Para mayor información:

http://www.retscreen.net/es/home.php

ECO 2 Schneider

Es un software para estimar ahorros energéticos en motores de bombas y ventiladores, aplicados en sistemas HVAC, hasta 2,4 MW.


http://www.schneider-electric.com/products/ww/en/5100-software/5105-configuration-software/7589-eco20/

SinaSave (Siemens)

Es un software utilizado para determinar el potencial de ahorro y amortización, basado en aplicaciones de condiciones particulares. Provee una ayuda para la toma de decisiones relacionadas con la inversión en tecnología de eficiencia energética.


http://www.industry.siemens.com/drives/global/en/engineering-commissioning-software/sinasave/pages/default.aspx

TLV

Software de cálculo para ingeniería, sistemas de vapor, agua, gas y aire.


http://www.tlv.com/global/LA/calculator/


Referencias

9.1 Estándares y documentos internacionales 499.2 Estándares y documentos nacionales 49

09.


En la elaboración de esta guía se emplearon, a modo de referencia, los siguientes documentos:

9.1 / Estándares y documentos internacionales

• ISO 50001: Requisitos

• ISO 50002: Auditorías energéticas

• ISO 50004: Guía para la implementación

• ISO 50006: Medición del desempeño energético- Línea Base-IDEs

• Material del curso “Certified Energy Manager (CEM)”, de la AEE, Association of Energy Engineers (Estados Unidos)

• IPMVP (International Performance Measurement and Verification Protocol): Protocolo Internacional para la Medida y Verificación-Conceptos y Opciones para la medida del Ahorro de Energía y Agua

• Energy Efficient Design Methodology-Sustainable Energy Authority of Ireland

• BREF (Best Available Techniques for Energy Efficiency European Commission)

• ASHRAE Advanced Energy Design Guide for Large Hospitals Version 2012

• Manual de Gestor Energético para el sector Construcción3

9.2 / Estándares y documentos nacionales

• Material del curso “Diagnóstico y proyectos de eficiencia energética” (AChEE)

• Eficiencia energética en el siglo XXI (Colegio de Ingenieros de Chile)

• Guía para la calificación de Consultores en Eficiencia Energética (AChEE)

• Norma Corporativa de Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión-Codelco (NCC32 Versión 2006)

• Manual Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión (operatividad de norma)-Codelco (Parte 1 Versión 4.0)

• Procedimiento de Eficiencia Energética y Producción Eficiente (EEPE)-Collahuasi, 2013

• Guías y Manuales de EE (AChEE, Chilealimentos, Industria Metalmecánica)

• Metodología de eficiencia energética en el diseño (AChEE).

• Guías prácticas de implementación de la eficiencia energética en fase de diseño (AChEE), para los siguientes sectores:

- Sector empresas de ingeniería

- Sector madera, celulosa y papel

- Sector empresas pesqueras y agroindustria

3http://www.acee.cl/areas/edificacion/recursos/guias


Anexo

Anexo 1: Lista de chequeo de antecedentes energéticos 51

10.


1 Antecedentes Generales1.1 Datos de Contacto de Participantes

ID_Empresa E_ ID_Cons C_ ID_JdP JP_

1.2 Antecedentes ProductivosCódigo

1.3 Descripción del Proyecto

Situación actual (incluir diagrama de bloques)

Breve descripción del proyecto

Proyecto de ampliación (incluir diagrama de bloques)

Estacionalidad

Empresa Consultora

Procesos productivos energéticamente relevantesEquipos con relevancia destacada para el consumo energético

Productos elaborados

Niveles de producción

Regimen de operación

Descripción del Sector según CAE:

RUT

Nombre Región

Nombre Sector

Otros aspectos y problemas relevantes relacionados con el proceso productivov consumo energético

Contraparte

E-mail :

Teléfono fijo:

Fax :

Contacto

Celular:

www:

SectorSector Económico

Dirección:

Cargo

Región, Nro:

Provincia:

Dirección:

Región, Nombre:

Lista de Chequeo Antecedentes EnergéticosÁrea Industria y Minería, AChEE

Apellidos

RUTNombre de Fantasía / SiglaResponsable

Ciudad (Comuna):

Jefe de Proyecto

Razón Social

Nombre

Empresa Beneficiaria Jefe de Proyecto

Anexo 1Lista de chequeo de antecedentes energéticos


2 Proyecciones Energéticas (Estimación)2.1 Proyección anual del consumo y del gasto energético (Estimación)

Periodo del consumo (si corresponde) desdehasta

Consumo anual Cantidad física Unidad Cont. energético Unidad Gasto energético

Fuente de energía ($)Electricidad kWh 0 kWh_el 1 kWh/kWhGas Natural m3 0 kWh_th 10,85 kWh/m3Gas Lic. Petr. (GLP) kg 0 kWh_th 14,05 kWh/kgGasolina lts 0 kWh_th 9,51 kWh/lDiésel lts 0 kWh_th 10,65 kWh/lPetróleo (5 o 6) lts 0 kWh_th 11,43 kWh/lKerosene/Parafina lts 0 kWh_th 10,46 kWh/lCarbón kg 0 kWh_th 8,14 kWh/kgPelets de leña 0 kWh_th 4,6 kWh/kgOtro, especificar: esp. unidadLeña (ejemplo) kg 0 kWh_th 4,00 kWh/kg

0 kWh_thTOTAL Combustible 0 kWh_th $ 0TOTAL 0 kWh $ 0

2.2 Usos de energía en la empresa Indicar por medio de selección los tipos usos de la energía en el proyecto:

2.2.1 Usos térmicos 2.2.2 Usos mecánicos

Usos térmicos relacionados con procesos productivos si/no Aplicaciones mecánicas relacionadas con procesos productivos si/no

si/no

Usos mecánicos, no relacionados con procesos productivos si/no

2.2.3 Otros usos de energíaUsos de energía (no térmicos ni mecánicos) si/noData CenterIluminación de ambientesOtros, especificar

2.32.3.1 Sistemas de combustibles (o otras fuentes no eléctricos) 2.3.2

si/no si/no

si/no

si/no

Ventilación de ambientes

Otros, especificar

Sistema de autogeneración eléctrica (sin uso de calor residual)

Motores y máquinas fijas de combustión interna(no utilizado para generación eléctrica ni en vehículos)

Uso de herramientas eléctricas o a aire comprimidoPrensar, moldear, plasmar, formar libre de virutas

Subestación de distribución

Indicar por medio de selección tipo de sistemas / instalaciones del proyecto

Bombeo de insumos y/o (semi-, sub-) productos líquidos

Sistemas eléctricosSistemas eléctricos

Procesos térmicos de separación (evaporación, destilación, cristalización, etc.)

Sistemas energéticamente relevantes

Calentar productos para cambiar su contextura en/con su procesamiento (hornear, fundir, ablandar, endurecer, etc.)

Bombeo de medios de calor o frío (agua, aceite, etc.) en / para procesos productivos

Sistema de transformación y distribución eléctrica

Sistemas de aire comprimido o evacuaciónSistemas de ventilación y/o soplado

Cocción de productos

Procesos mecánicos de unificación o homogenización (mezclar, sobar, amasar, etc.)

Bombeo de medios de calor o frío para calefacción, climatización o ACS

Secado de productos

Factores de conversión

Sistemas motrices eléctricos

Procesos mecánicos de separación (Filtrar, separar, etc.)

Calderas de agua calienteCalderas de otro tipo de medio de calor

Otros, especificar

Ventilación o soplado en procesos

Transporte vehicular o tratamientos con maquinaria agrícolaTransporte y/o movimiento de productos o insumos

Cortar, desmenuzar, triturar, formar con arranque de virutasCalentamiento para facilitar la mezcla o unión de insumos

Transformadores

Otros, especificar:

según BNE2009 de la CNE

Lavado de productos / envases con agua caliente

Sistemas de transporte de materiales/insumos

Ascensores, puertas, etc.

Sistemas de bombeo

Calderas de vapor, agua caliente, u otro tipo fluidoCalderas de vapor, agua caliente, u otro tipo de medio de calor

Vehículos eléctricosOtros, especificar:

Sistemas de molido / chancado

Mantención productos en fríoOtros, especificar

Calefacción descentralizada de ambientes

Sistema de cogeneración

Otros, especificar:

Usos térmicos no relacionados con procesos productivosCalefacción centralizada de ambientes

Climatización centralizada de ambientesClimatización descentralizada de ambientesAgua caliente sanitaria centralizadaAgua caliente sanitaria descentralizadaOtros, especificar

Vehículos o maquinaria móvil con motores de combustión

Motores, máquinas y vehículos a combustión interna

Otros, especificar:


si/no Sistemas eléctricos para agua caliente, vapor u otro medio. si/no

Otros, especificar:

si/nosi/no

si/no

Sistemas de refrigeración y/o aire acondicionado si/no2.3.3

si/no

si/no Sistemas electroquímicas si/no

si/no

2.42.4.1 Tarifa Eléctrica

Baja Tensión si/no Alta Tensión si/no

BT1 AT1

BT2 AT2

BT3 AT3

BT4 AT4

BT4.1 AT4.1

BT4.2 AT4.2

BT4.3 AT4.3

2.4.2 Costos de Combustibles 2.4.3 Costos de otras fuentes disponibles

Gas Natural $/m3 Solar $/unidadGas Lic. Petr. (GLP) $/kg Eólico $/unidadGasolina $/L Geotérmico $/unidadDiésel $/L Hidráulico $/unidadPetróleo (5 o 6) $/L Minihidro $/unidadKerosene/Parafina $/L Mareomotriz $/unidadCarbón $/kg Otro, especificar: $/unidadPelets de leña $/kg $/unidadOtro, especificar: $/unidad

Temperaturas máximas y mínimas

Medición de energía y medición de demanda máxima

Medición de energía y alguna de las siguientes modalidades

Medición de energía y demanda limitada o potencia conectada inferior a 10 kW (residencial)

Sistemas de adsorciónSistemas de absorción

Medición de demanda máxima en horas punta y contratación de demanda máxima fuera de punta

Contratación de demanda máxima en horas punta y de la demanda máxima fuera de punta

Medición de energía y contratación de potencia (comercial y alumbrado público)

Sistemas eléctricos para generar calor directo

Sistemas de secado térmico a base de electricidad (p.e. microondas)

Medición de demanda máxima en horas de punta y de la demanda máxima fuera de punta.

Instalaciones de usos no energéticos de combustiblesOtros, especificar:

Descripción

Sistemas de resistencia eléctrica para generar vapor

Tarifas y Costos Indicar por medio de selección tipo de sistemas / instalaciones del proyecto

Sistemas de combustión para generar calor directo

Sistemas de secado con quemadores integrados

Otros, especificar:

Bombas de calor para uso de calor directoOtros, especificar:

Sistemas de refrigeración <0ºCSistemas de refrigeración >0ºC

Otros sistemas de resistencia eléctrica para generar calor directo

Sistemas para producir hielo

Instalaciones de climatización centralizada (chiller)Equipos de climatización descentralizada (split, ventana)

Sistemas de liofilización (secado a base de congelación y vacío)

Sistemas de resistencia eléctrica para calentar agua (proceso, calefacción, ACS)Bombas de calor para calentar agua (proceso, calefacción, ACS)

Hornos de arco eléctrico, inducción o resistencia eléctrica

Otros, especificar:

IluminaciónArtefactos eléctricos, herramientas, etc.Sistemas de técnología de información, data center

Condiciones arquitectónicas

Iluminación general y localizadaVentilación (extracción gases, ambiente presurizado)

Iluminación naturalOrientación geográfica de la instalaciónOtros, especificar:

Condiciones climatológicas

Otros, especificar:

Climatización (calefacción, aire acondicionado)

Diseño de la envolvente, formas y espaciosMaterialidad (conductividad térmica-características aislantes)

Condiciones ambientales de lugar de trabajo (DS 594)

Humedad

Radiación solarVelocidad y dirección del viento

Agua (potable, caliente, incendio, duchas de seguridad)

Otros requerimientos energéticamente relevantes

Sistemas no integrados en equipos (estufas, quemadores, etc.)Otros, especificar:

Otros, especificar:

Hornos con quemadores integrados

Sistemas de frío a base de calor


Indice1. Introducción 41.1 Importancia de incorporar eficiencia energética en el diseño 5

1.2 Acerca de esta guía 6

1.3 Esquema de la guía 6

2. Roles y responsabilidades 82.1 Equipo directivo de la empresa mandante 10

2.2 Equipo del proyecto mandante 10

2.3 Gerente de proyecto 10

2.4 Equipo de diseño contratista de ingeniería 10

2.5 Jefe de proyecto 10

2.6 EED mandante 11

2.7 Experto EED 11

2.8 Fabricantes y proveedores de equipos 11

3. Fases de un proyecto y su relación con EED 123.1 Fase de Ingeniería Conceptual 13

3.2 Fase de Ingeniería Básica 13

3.3 Fase de Ingeniería de Detalles 13

4. EED Fase de Ingeniería Conceptual 164.1 Entradas 17

4.1.1 Perfil del proyecto de inversión 17

4.1.2 Antecedentes energéticos 17

4.2 Actividades 18

4.2.1 Constituir el equipo EED 18

4.2.2 Reunión de inicio EED 19

4.2.3 Planificación de actividades 19

4.2.4 Análisis de información 19

4.2.5 Desarrollo del balance de energía 21

4.2.6 Elaboración de caso base 22

4.2.7 Definición de áreas de interés 22

4.2.8 Requisitos de información para fabricantes y proveedores 24

4.3 Entregable (Informe EED Ingeniería Conceptual) 24

4.3.1 Resumen ejecutivo 24

4.3.2 Información del proyecto 24

4.3.3 Análisis de información 24


4.3.4 Balance de energía 24

4.3.5 Caso base 24

4.3.6 Áreas de interés en EED 24

4.3.7 Requisitos de información para fabricantes y proveedores 24

4.4 Aprobación de áreas de interés 24

5. EED Fase de Ingeniería Básica 265.1 Entradas 27

5.1.1 Informe EED de Ingeniería Conceptual 27

5.1.2 Áreas de interés aprobadas 27

5.1.3 Diseño de ingeniería actualizado 27

5.1.4 Diseño de fabricantes y proveedores 27

5.2 Actividades 28




5.2.4 Actualizar caso base 29

5.2.5 Taller de lluvia de ideas 29

5.2.6 Análisis técnico de Oportunidades de Mejoras en Eficiencia Energética (OMEE) 30

5.2.7 Evaluación económica de OMEE 31

5.2.8 Priorizar OMEE 31

5.2.9 Valorizar OMEE 33

5.3 Entregables 35

5.4 Aprobación de OMEE 35

6. EED Fase de Ingeniería de Detalles 366.1 Entradas 37

6.1.1 Informe EED de Ingeniería Básica 37

6.1.2 OMEE valorizadas y aprobadas 37

6.1.3 Diseño de ingeniería actualizado 37

6.1.4 Documentos de ingeniería fabricantes 38

6.2 Actividades 38





6.2.4 Actualizar caso base 39

6.2.5 Desarrollar las OMEE aprobadas en diseño 39

6.2.6 Licitación de equipos considerando EED 39

6.2.7 Adquisición de equipos 40

6.2.8 Implementar ingeniería de fabricantes en el diseño 40

6.3 Entregables 40

6.3.1 Diseño de ingeniería 40

6.3.2 Informe final de EED 40

7. Sistema de gestión de la energía (SGE) 427.1 Consideración del uso de la energía y el control de proyecto en operación 43

7.2 Generación de ideas de mejora en desempeño energético para el registro de

oportunidades del sistema de gestión 43

7.3 Planificación energética 43

7.4 Desarrollo de un plan de medición de energía 43

7.5 Apoyo a la mejora continua 43

7.6 Apoyo a las actividades EED 43

8. Herramientas de ingeniería 448.1 Diagrama de Sankey 45

8.2 Análisis Pinch 45

8.3 Integración 45

8.4 Simulación 45

9. Referencias 489.1 Estándares y documentos internacionales 49

9.2 Estándares y documentos nacionales 49

10. Anexo 50Anexo 1: Lista de chequeo de antecedentes energéticos 51


Glosario

EED: Eficiencia Energética en el Diseño

SGE: Sistema de Gestión de la Energía (EnMS)

IDE: Indicador de Desempeño Energético (EnPI)

ISO: International Organization for Standardization

LCCA: Análisis de Costo de Ciclo de Vida

OMEE: Oportunidad de Mejora en Eficiencia Energética

USE: Usos Significativos de Energía (SEUs)

Nota: Entre paréntesis abreviaciones utilizadas en Norma ISO 50001

Monseñor Nuncio Sótero Sanz 221

Providencia, Santiago - Chile

Tel.: (56-2) 2571 2200

/AChEEnergetica

@AgenciAChEE

[email protected] - www.acee.cl

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