Optimización del uso de la energía y máxima demanda eléctrica en una planta de manufactura de cables

Abstract

La industria nacional tiene la imperiosa necesidad de reducir sus costos de operación para encarar el mercado internacional desde las mejores posiciones de competitividad. La necesidad de optimizar los procesos de manera de mejorar la calidad del producto está fuertemente ligada al costo de la energía eléctrica. La energía eléctrica como insumo de producción y por constituirse en uno de los elementos de composición de costos, debe ser objeto de atención y análisis especial de parte de los consumidores. La reducción de los costos está relacionada con la modernización de la planta, la automatización de los procesos, el control de pérdidas (mermas) y una adecuada administración que la energía y máxima demanda eléctrica. La administración de la energía eléctrica está orientada a la mejor utilización de los insumos energéticos y al establecimiento de políticas y criterios que conduzca al máximo aprovechamiento de ellas. De ahí la importancia de un Programa de Optimización del uso de la energía eléctrica el cual debe involucrar a todo el personal presente en el proceso productivo. El objetivo del Programa es la reducción de costos por concepto de facturación eléctrica, a través de la implementación de medidas administrativas (sin inversión) y tecnológicas llevadas a cabo íntegramente por el personal de la planta, reduciendo los costos de ejecución de las mismas. A continuación, se presenta un resumen del contenido de los capítulos que comprende este informe del Programa: El Capítulo I, inicia con una introducción histórica desde la crisis mundial de energía del año 1973 hasta nuestros días, señalando la necesidad de llevar adelante programas de ahorro de energía en todos los niveles bajo la filosofía del dominio de la energía. Se describe el Objetivo general y los objeticos específicos. Así mismo la justificación, el alcance y las limitaciones del presente trabajo en una planta de manufactura de cables eléctricos. Describimos la actual Ley de Concesiones Eléctricas que representa el marco legal regulatorio del mercado eléctrico peruano. Así también se enumeran los potenciales ahorros de energía eléctrica. En el Capítulo II, describimos las instalaciones y principales máquinas, el proceso de las líneas de producción para hacer una evaluación preliminar de las oportunidades de mejora en la eficiencia energética de la planta. Finalmente revisamos las facturaciones para analizar los consumos de energía y demanda de potencia eléctrica, así como determinar las penalizaciones debido a las deficiencias del actual contrato de suministro eléctrico.

Una vez identificado los principales problemas de la situación eléctrica de planta, en el Capítulo III, se definen medidas correctivas a aplicarse que conforman el Programa de Optimización del Uso de la Energía Eléctrica. La elaboración del diagrama de carga, el estudio de un nuevo contrato de suministro, la autogeneración en horas punta, la compensación reactiva de la planta y el diseño de un sistema automático de control de máxima demanda son las principales medidas a efectuarse. Una vez planteado el Programa de Optimización la primera medida decidida es la de hacer un conjunto de mediciones de los parámetros eléctricos, escogiendo una semana típica con niveles normales de producción. En el Capítulo IV, en base a las mediciones efectuadas describimos el comportamiento eléctrico de la planta en los tres turnos de producción. Se construyen el diagrama de carga de Máxima Demanda y la variación del factor de potencia el tiempo. También se hace una proyección de la demanda de potencia en base a la futura adquisición de nuevas maquinarias y equipos. El Capítulo V, desarrolla y describe cada una de las medidas administrativas y tecnológicas implantadas, señalando las características y forma de ejecución, el presupuesto de gastos que se desembolsará y los ahorros mensuales que permitiría. El Sistema Automático de Control de la Máxima Demanda se describirá en el siguiente capítulo.

La implementación del Sistema Automático de Control de la Máxima Demanda se ve completamente en el Capítulo VI, donde se explican los beneficios que se obtendrán, se describen las características técnicas y la forma de funcionamiento de los equipos que lo conforman. Se desarrolla la programación del sistema donde se encuentran todas las exigencias y restricciones para el control de las cargas de la planta. Finalmente, en el Capítulo VII, se hace una evaluación técnica y económica de los resultados de las medidas implantadas. Se analizan principalmente los valores del factor de utilización de la planta, el consumo específico de energía y el costo del kWh. Consumido, comparándolo con meses anteriores al programa ejecutado. Concluyendo en base a los valores obtenidos, que se logró mejorar la administración de la energía eléctrica, reduciendo considerablemente las facturaciones. Finalmente se presenta las conclusiones y recomendaciones del tema, materia en estudio.