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Diagnóstico del desempeño en consumo de energía eléctrica en plantas de

beneficio

Conferencista: Juan Camilo Barrera

Identificación de la gestión

en generación y consumo

de servicios industriales

Desarrollo de indicadores

de servicios industrial

Establecimiento de Línea

Base de Estudio

Gestión de Mejoramiento

Estandarización y

regulación

Me

jora

mie

nto

co

nti

nu

o

Recambio tecnológico

DIA

GN

OS

TIC

OE

ST

RA

TE

GIA

S

Resultados de un proceso sistemático de administración de servicios industriales

Basados en norma ISO 50001

Productividad desde servicios industriales

ISO 50001.

Decreto 3172 de 2003.

Decreto 030 de 2018.

RSPO

SISTEMA DE GESTIÓN DE LA ENERGÍA

SOSTENIBILIDAD EN PRODUCCIÓN DE ACEITE DE

PALMA

REDUCCIÓN DE ARANCELES E IMPUESTOSCERTIFICADOS

INTERNACIONALES E INCENTIVOS TRIBUTARIOS

Ley 1715 de 2014

Motivantes del sector

VENTA DE ENERGÍA

Metodología de medición Inicio diagnóstico

consumo

Revisión de instalaciones e

información histórica

¿Existen medidor

es?

Registro de datos

Selección de muestreo e

instrumentación

Verificación de información

Reportes

Indicadores de consumo

Análisis de información

Estudio de tendencias de

consumo

Establecimiento de meta

Construcción de línea base

Plan de mejora de consumo

APC RAP RACP APL PTAR PTA GVA

DIESEL COGEN RED

SISTEMA DISTRIBUCIÓN

MONITOREO INTERNO

FUENTESGENERACIÓN

CONSUMOS MODULOS DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS

Metodología de medición

DISTRIBUCIÓN ENERGIA SUMINISTRADA Y GENERADAFuente: Metodología para la medición del consumo de energía eléctrica. Caso de estudio.

1- GENERACIÓN Y/O SUMINISTRO

RED; 97.04%

DIÉSEL;2,96 %

RED36%

COGEN63%

DIÉSEL1%

COGEN68%

DIÉSEL32%

CASO 1ZONA NORTE

4672 MWh/año

CASO 2ZONA CENTRAL3258 MWh/año

CASO 3ZONA ORIENTAL3156 MWh/año


RELACIÓN POTENCIA INSTALADA

Fuente: Metodología para la medición del consumo de energía eléctrica. Caso de estudio.

2- ANÁLISIS DEMANDA


11.696.87

32.52

117.35

9.77

0

20

40

60

80

100

120

140

EAPC (kWInst/tRFF)

RAPC (kWInst/m3 Lodo)

RAL (kW Inst/tNuez)

EAPL (kW Inst/tAlmendra)

GVA (kW Inst/TonVapor)

PO

TEN

CIA

(K

W)

PLANTA A PLANTA B PLANTA C PROM PLANTA D PLANTA E PLANTA F EL ROBLE

APC32%

RAL28%

GVA19%

RAPC13%

NO OP.5%

PTA3%

DISTRIBUCIÓN DE POTENCIA REQUERIDA POR EL PROCESO


2- ANÁLISIS DEMANDA

CASO CZONA ORIENTAL

APC22%

GVA8%

PTA5%

PTAR0%RAL

16%RAPC11%

NO OP3%

APL35%

APC28%

APL23%

GVA18%

RAL21%

RAPC10%

CASO AZONA NORTE

734 kW

590 kW

338 kW

ConvenciónAPC: Extracción Aceite de Palma CrudoRAP: Recuperación de Almendra de PalmísteRAPC: Recuperación de Aceite de Palma CrudoGVA: Generación de VaporGEE: Generación de Energía EléctricaPTA: Planta de Tratamiento de Agua


CASO BZONA NORTE

45 tRFF/h

27 tRFF/h

42 tRFF/h

INDICADORES DE CONSUMO POR MÓDULOS


3- ANÁLISIS CONSUMO


5.73

4.67

2.34

5.50

0.93 0.94 1.12

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

EAPC RAL RAPC GVA PTA NO OP. PÉRDIDAS(CALIDAD)

IND

ICA

DO

R C

ON

SUM

O E

SPEC

ÍFIC

O(k

Wh

/tR

FF)

PLANTA A PLANTA B PROMEDIO PLANTA C PLANTA D PLANTA E

4.774.58

4.12

1.65

1.15 1.11 1.00 0.91 0.76 0.76 0.72

0.2722%

43%

62%

69%75%

80%84%

88%92%

95%99% 100%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0

1

2

3

4

5

6

FREC

UEN

CIA

AC

UM

ULA

DA

CO

NSU

MO

DE

ENER

GÍA

ELÉ

CTR

ICA

(K

WH

/T D

E R

FF)



INDICADORES DE CONSUMO POR ÁREAS


INDICADORES DE CONSUMO - GVA

3.72.9

5.6

9.4

2.2

3.63.2

5.2

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

Planta A Planta B Planta C Planta D Planta E Planta F Planta I Planta J

Co

nsu

mo

de

en

ergí

a (k

Wh

t R

FF-1

)


INDICADORES DE CONSUMO - PALMISTERIA

5.1

4.0 4.13.6

7.9

3.5

5.2

1.8

3.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

Planta A Planta B Planta C Planta D Planta E Planta F Planta G Planta I Planta J

Co

nsu

mo

de

ener

gía

(kW

h t

RFF

-1)


INDICADORES DE CONSUMO – DIGESTIÓN Y PRENSADO

3.6

2.5

5.5

3.5

4.3

5.4

4.2 4.13.7

3.4

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

Planta A Planta B Planta C Planta D Planta E Planta F Planta G Planta H Planta I Planta J

Co

nsu

mo

de

ener

gía

(kW

h t

RFF

-1)

Benchmarking – Indicadores energéticos

INDICADORES DE CONSUMO ESPECÍFICO (APC)

12

13.5

17.3 17.4 17.6 17.8 18.118.7

19.720.6

21.2

23

0

5000

10000

15000

20000

25000

0

5

10

15

20

25

Pro

du

cció

n (

t R

FF/m

es)

Co

nsu

mo

de

en

ergí

a (k

Wh

t R

FF-1

)

66.6

87.6

117.4

69.7

106.28

43.2042.81

42.50 41.99

38.69

36

37

38

39

40

41

42

43

44

0

20

40

60

80

100

120

140

SOLVENTES PASO SENCILLO+ COMPRA

DOBLE PASO +COMPRA

PASO SENCILLO DOBLE PASO

EXTR

AC

CIÓ

N (

%)

IND

ICA

DO

R C

ON

SUM

O D

E EN

ERG

ÍA

ELÉC

TRIC

A (

KW

H/T

ALM

)

IC (kWh/tALM) EXTRACCIÓN (%)

Benchmarking – Indicadores energéticos

INDICADORES DE CONSUMO ESPECÍFICO (APL)


ÍTEMSIDENTIFICACIÓN

DEL PROBLEMA

POTENCIAL

DE AHORROESTRATEGIAS DE MEJORA

ANÁLISIS

GENERACIÓN

• Irregularidades con el

suministro de la energía

por parte de proveedor

-• Evaluación de fuentes de energía eléctrica de respaldo

menos costosas

ANÁLISIS

DEMANDA

• Sobredimensionamiento

de fuerza motriz para

equipos.

Disposición de

< 600 kW>

• Reducción de fuerza motriz en equipos

• Inspección de equipos para verificar su operación

• Utilización de excedentes de fuerza motriz en otras

operaciones y procesos.

ANÁLISIS

CONSUMO

• Desarrollo mínimo planes

de mantenimiento,

medición y corrección.

Reducción en

consumo

< 8 % a 10 % >

Sin reemplazo de

tecnología

• Planificación de tiempo para proceso

• Operación racional de equipos

• Evaluar la integración de alternativas tecnológicas

ANÁLISIS CALIDAD

• Perdidas por Activa

• Perdidas por Reactiva

• Perdidas por Armónicos

• Perdidas por Desequilibrio

Reducción de

pérdidas sin

inversiones.< 16 % >

• Mantenimiento de redes de distribución, dispositivos de

control y acoples mecánicos.

• Compensación de factor de potencia individualmente por

tableros de distribución.

• Instalación de filtros para contrarrestar efectos de la

presencia de distorsiones armónicas.

Oportunidades de ahorro

y = 17.464x + 45945R² = 0.7008

y = 18.105x + 10452R² = 0.9611

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000

Ener

gía

(kW

h/m

es)

Produccion (t de RFF)

Caracterización energética en planta de beneficio

Relación consumo de energía vs producción

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

Co

nsu

mo

en

ergí

a (k

Wh

/t R

FF)

Indicador meta Indicador actual

Caracterización energética en planta de beneficio

Comparativo de indicadores de consumo de energía

•Rango de operación entre 50 Hz y 54 Hz

•Variación cada 0.5 Hz

Variable de control

•Medición de velocidadde arrastre

•Medición de velocidadmotor

Pruebas envacío •Muestreo de pérdidas

•Medición de consumo

Pruebas con carga

CaudalΤ𝑞1 𝑞2 = Τ𝑛1 𝑛2 Τ𝑑1 𝑑2

3

PresiónΤ𝑑𝑝1 𝑑𝑝2 = Τ𝑛1 𝑛2

2 Τ𝑑1 𝑑22

PotenciaΤ𝑃1 𝑃2 = Τ𝑛1 𝑛2

3 Τ𝑑1 𝑑25

Implementación de variadores de frecuencia

0.80

0.90

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

50.0 50.5 51.0 51.5 52.0 52.5 53.0 53.5 54.0

Re

laci

ón

(m

3/s

, kW

, alm

/fib

ra)

Frecuencia (Hz)

Pérdidas (Alm/fibra) Caudal Potencia

Caudal7,42 m3/s

Potencia37,6 kW

Pérdidas1,90 % Alm/fib

Implementación de columnas de desfibración

Escenario

Min Prom Max

Producción (tRFF)Energía

(kWh)

Indicador

(kWh/tRFF)

Producción

(tRFF)

Energía

(kWh)

Indicador

(kWh/tRFF)

Producción

(tRFF)

Energía

(kWh)

Indicador

(kWh/tRFF)

Antes 310.1 1355.66 3.26 475.9 1857.8 4.77 590.55 2339.8 6.82

Actual 523.3 1465.7 2.80 540.1 1567.5 2.90 555.5 1615.6 3.03

4.77

2.90

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Digestión y Prensado _ Actual Digestión y Prensado _Antes

kWh

/ t

de

RFF

Min Prom Max

-80% -60% -40% -20% 0% 20%

Prom

Indicador (kWh/tRFF) -64%

Energía (kWh) -19%

Producción (tRFF) 12%

Variación respecto a escenarios

Implementación de motores de alta eficiencia y reducción de carga

Consumo de energía KWh/t RFF Energía anual (kWh) Coste energía eléctrica

22 3.300.000 $315.000

Planeación energética y buenas prácticas

KWh/t RFF Energía anual (kWh) Ahorro potencial

1,3 195.000 $ 18.600 6 %

Variadores de frecuenciaKWh/t RFF Energía anual (kWh) Ahorro potencial

0,6 90.000 $8.600 3 %

Implementación motores (IE3o superior)

KWh/t RFF Energía anual (kWh) Ahorro potencial

1,76 264.000 $ 25.000 8 %

Ahorro potencialKWh/t RFF Energía anual (kWh) Ahorro potencial

3,6 549.000 $ 52.400 17 %

Ahorro potencial de energía eléctrica en plantas de beneficio

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