L’eficiència energètica elèctrica té un paper rellevant davant del continu augment de la demanda d’energia. Les previsions de demanda d’energia existents a curt termini mostren una sèrie de problemes a escala mundial:
Afectació greu al medi ambient
Encariment progressiu de les energies fòssils
Repercussions sobre les economies
Manca de model energètic
Les raons que porten a aquesta anàlisi són bàsicament dues: La primera raó és la gran dependència dels combustibles fòssils:
80% combustibles fòssils
10% biomassa tradicional
6% energia nuclear
2% hidràulica
2% energies renovables
La segona raó és que el 15% de la població mundial consumeix el 53% de lenergia generada i amb economies emergents en procés de desenvolupament, es preveu un increment dels seus consums denergia.
Per poder compatibilitzar les necessitats d’energies actuals i futures, amb el medi ambient i les economies, hi ha dues línies de treball molt importants:
La implantació d’energies renovables
Un ús racional i conscient de l’energia, o el que és el mateix, la necessitat de fortes polítiques d’Eficiència Energètica
L’eficiència energètica elèctrica és la reducció de les potències i energies demandades al sistema elèctric, però sense que afecti les activitats normals realitzades a edificis, indústries o qualsevol procés de transformació.
Una instal·lació elèctricament eficient permet la seva optimització tècnica i econòmica, aconseguint així la reducció dels costos tècnics i econòmics d’explotació.
Un estudi destalvi i eficiència energètica comporta tres punts bàsics:
Ajudar la sostenibilitat del sistema i el medi ambient mitjançant la reducció d’emissions de CO2 en reduir la demanda d’energia.
Millorar la gestió tècnica de les instal·lacions augmentant-ne el rendiment i evitant parades de processos i avaries.
Reducció del cost econòmic de lenergia i del cost econòmic dexplotació de les instal·lacions.
Des d’un punt de vista tècnic, per a la realització d’una instal·lació elèctrica eficient es plantegen quatre punts bàsics:
Optimització i gestió de la contractació
Control intern de lenergia mitjançant sistemes de mesura i supervisió
Gestió de la demanda
Millores de la productivitat mitjançant el control i eliminació de pertorbacions
Els quatre punts anteriorment esmentats plantegen, per a cadascun, una sèrie de preguntes. Aquestes preguntes pretenen identificar els objectius a treballar per tenir una instal·lació elèctricament eficient.
Optimització i gestió de la contractació
És la seva contractació elèctrica la més adequada a les vostres necessitats?
Sap que una mala qualitat d’ona elèctrica pot afectar els seus processos productius?
Mesura
És conscient de com, quan i on consumeix l’energia?
Esteu segur que tota l’energia que esteu consumint és necessària?
Gestiona la demanda
Podeu reduir els vostres consums d’energia elèctrica sense afectar els processos o activitats realitzades?
És possible una millora del rendiment de les instal·lacions?
Millora de la productivitat
Hi ha una manera d’evitar les parades i les avaries dels seus equips elèctrics?
Pot millorar la productivitat dels processos?
El primer pas a realitzar en un procés d’eficiència energètica elèctrica és la diagnosi i l’auditoria d’energia elèctrica. Amb la diagnosi i auditoria es prenen i interpreten mesuraments de potència, energia i de totes les variables necessàries per a la posterior presa de decisions.
Per això, hi ha dos punts claus a tenir en compte:
Què es pretén obtenir de les mesures?
Quins punts de mesura són els idonis?
Depenent de la instal·lació objecte d’estudi, hi ha dues maneres de realitzar l’auditoria:
Instal·lacions sense sistema de mesura i supervisió
Es realitzen mesuraments amb equips portàtils de mesura. Aquests equips permeten l’emmagatzematge a la memòria de totes les variables seleccionades (potències, energies, THD, corrent, etc.). Els mesuraments s’han de fer en tots els punts que s’hagin considerat crítics o necessaris.
En funció del tipus de procés, es determina la durada de cadascuna de les mesures per tal que sigui representativa de l’estat del punt mesurat. Els equips portàtils de mesura aporten una gran flexibilitat, però, no permeten fer un seguiment del consum denergia una vegada shan pres les decisions oportunes.
Per aquesta raó, s’aconsella la instal·lació posterior d’un equip de mesura fix i comunicat amb un programari de supervisió i control PowerStudio Scada. Lequip de mesura portàtil realitza una funció de suport en aquells llocs on no es mesuri amb equips fixos.
Instal·lacions amb sistema de mesura i supervisió PowerStudio Scada
Obtenim la informació del sistema de mesura i supervisió PowerStudio Scada de la instal·lació, mitjançant les dades emmagatzemades als històrics. PowerStudio Scada ens facilita l’obtenció de la informació d’una manera ràpida i permet fer un seguiment de les variables crítiques.
Esquema general d´un projecte d´eficiència energètica elèctrica
La instal·lació dequips electrònics i de potència és una realitat pels avantatges que presenten en termes destalvi energètic i facilitat de regulació, és a dir, de confort.
Instal·lar equips d’electrònica de potència és cada cop més habitual pels avantatges que ofereixen en estalvi energètic i facilitat de regulació.
Entre aquests equips cal destacar ordinadors i tots aquells equips que regulen o converteixen algun tipus de magnitud elèctrica com SAI, variadors de velocitat, arrencadors, dimmers, etc.
La utilització d’aquests equips provoca la generació de fuites a terra i la generació de mala qualitat d’ona (corrents harmònics i freqüències altes)
És important distingir entre qualitat de subministrament elèctric i qualitat d’ona, cosa que permet conèixer l’origen de les pertorbacions.
Qualitat de subministrament elèctric fa referència a com la companyia subministradora lliura la tensió (interrupcions, buits, sobretensions, etc.)
Qualitat d’ona fa referència a com l’usuari utilitza el corrent i com després afecta la tensió. En aquest concepte és on apareixen els problemes derivats de corrents harmònics i altes freqüències.
Tal com hem comentat anteriorment, una instal·lació que funciona aplicant una política d’eficiència energètica elèctrica obté, a més de la reducció del consum elèctric, una reducció dels costos d’explotació de la instal·lació.
Per facilitar-ne la comprensió s’explica cadascun d’ells de manera detallada.
Costos tècnics
Què són?
S’entén com a cost tècnic la pèrdua de capacitat de transport i distribució, així com escalfaments (pèrdues per efecte Joule), pertorbacions i caigudes de tensió en instal·lacions i sistemes elèctrics.
Qui els produeix?
Les causes responsables d’aquesta saturació de les instal·lacions són les següents:
Puntes de màxima demanda denergia
Existència de potència reactiva
Existència de corrents harmònics
Línies amb càrregues desequilibrades
Utilització de receptors no eficients
Com es redueixen?
La reducció dels costos tècnics es realitzen mitjançant:
Compensació denergia reactiva
Filtratge d’harmònics
Equilibrat de fases
Amortiment de les puntes de màxima demanda i, en la mesura del possible, la seva reubicació
Utilitzant receptors eficients
Què aporta la millora dels costos tècnics?
Menys consum d’energia
Major rendiment de les instal·lacions mitjançant un millor aprofitament de les línies de distribució i transformadors
Reducció de pèrdues i escalfaments en línies i equips
Reducció del nombre d’avaries
Continuïtat del servei elèctric
Reducció dels costos econòmics dexplotació
Què són?
Els propis d’una factura no optimitzada i l’import conseqüència dels costos tècnics generats. Es poden classificar en dos tipus:
Costos visibles
Costos ocults
1- Costos visibles
Aquells que es dedueixen de la interpretació de la factura elèctrica:
Potència contractada no adequada
Tarifa elèctrica no adequada
Consum horari d’energia
Puntes de demanda
Consum d’energia reactiva
Com es redueixen?
Mitjançant un estudi de la factura elèctrica es poden definir les accions adequades per reduir el cost global.
Ajustar la potència contractada i, si cal, canviar de tarifa. Aquesta acció no representa pràcticament cap cost. Això no obstant, abans de fer un canvi de potència contractada o de tarifa, es recomana estudiar els processos i els consums d’energia, per veure si la demanda s’ajusta a les necessitats reals.
Eliminació del recàrrec o cost de lenergia reactiva mitjançant la seva compensació. Per això, s’instal·la una bateria de condensadors que, en la majoria dels casos, queda amortitzada al cap de pocs mesos de la instal·lació.
Amortiment de les puntes de màxima demanda. Consisteix a no sobrepassar el màxim de potència permès per la companyia subministradora i, quan sigui possible, reubicar les càrregues en moments en què la demanda d’energia sigui menor
2- Costos ocults
Què són?
– Tot aquell consum denergia no necessari. El cost que representa tant en termes de potencia, com d’energia, de tots aquells consums no realment necessaris o que poden ser prescindibles durant un cert temps
– Tots aquells que tenen l’origen en els costos tècnics i en la utilització de receptors que generin pertorbacions. Aquests poden representar una despesa important per a lempresa. Es divideixen, alhora, en dos tipus:
Costos en instal·lacions elèctriques
Ampliació d’instal·lacions com a conseqüència de:
Sobrecàrrega de línies
Sobrecàrrega de transformadors
Pèrdues econòmiques per efecte Joule en distribució. Aquest concepte és especialment important en distribució elèctrica i en indústries amb grans distàncies de línies
Avaries en màquines (motors, transformadors, variadors de velocitat, etc.) i equips de control (ordinadors, PLC)
Costos en processos productius
Parades d’instal·lacions
Pèrdues de producte no finalitzat
Costos addicionals en hores de mà dobra
Com es redueixen?
Realitzar un estudi d’eficiència de l’empresa o la indústria
Mitjançant la correcció dels costos tècnics detallats al punt anterior
Què aporta la millora dels costos econòmics visibles i ocults?
Menys consum d’energia
Disminució de la factura elèctrica
Millor aprofitament de la instal·lació i de la seva capacitat, evitant invertir en ampliacions innecessàries
Millora de la productivitat en tenir menor nombre d’avaries i parades
Costos ecològics
Què són?
Els costos ecològics són les emissions de CO2 que produeix el consum denergia no necessària (prescindible).
Com es redueixen?
Es redueixen mitjançant un plantejament general del consum denergia global duna indústria o empresa. El plantejament general porta associada una auditoria prèvia que determini els punts següents:
Hàbits de consum d’energia
Estat de les instal·lacions
Instal·lació d’equips que permetin el control i la supervisió del consum energètic de les instal·lacions
Consum d’energia a cada planta o àrea de treball
Determinar quins consums denergia poden ser disminuïts
Detectar quins receptors han de ser substituïts per altres de més eficients.
Què ens aporta la millora dels costos ecològics?
Reducció d’emissions de gasos amb efecte d’hivernacle
Disminució de costos tècnics i econòmics
Nacional
Comunidades Autónomas
Asociaciones
Centros Universitarios
Europa
Resto del mundo
Protocolos de Medida y Verificación