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SESION: 4 EFICIENCIA ENERGERTICA APLICADA EN FABRICA
D. MANUEL CADENAS Director. Mercado Vertical Alimentacin y Bebidas.
EMPRESA - SIEMENS S.A
Professional Services Energy Management
Explotacin de indicadores energticos industria Alimentacin y Bebidas
Industry SectorPage 3
RETOS PARA LA INDUSTRIA SOSTENIBLE
como cumplo con normativas y regulaciones?
como mejoro mi competitividad con costes de la energa en aumento?
y como reduzco mis emisiones?
por donde empiezo con la gestin de energa en mi organizacin? como mejoro mi compra de
energa?
como obtengo transparencia en mis costes de energa y agua?
como consigo una gestinsostenible de la energa y agua?
* GHG: greenhouse gas emmissions
Industry SectorPage 4
DIN 50001 EMS Modelo definido en el reglamento
Control y ajustes
Poltica energtica
Planificacin
Implementacin y operacin
Medicin y controlAuditoria interna
Revisin de la gestin
acciones preventivas y correctivas
Fuente: DIN 50001
Industry SectorPage 5
Los Tres pilares de Excelencia en Gestin de Energa.
Estrategia
Operaciones(Produccin, mantenimiento, etc.)
Gestin (Procesos & organizacin)
Eficiencia
Concienciacin & GestinCrear una cultura top-down de responsabilidad y compromiso para uso sostenible de recursos
TrasparenciaAsegurar una monitorizacin o bottom-up para crear transparencia adecuada conoces solamente lo que mides
EficienciaAspirar a la mxima eficiencia en planta, procesos y edificios
Page 6 Energy & Environmental Services Unrestricted Siemens AG 2014. All rights reserved
Cmo abordar las tres dimensiones de la gestinenergtica?.C
ost
eEn
erg
tic
oA
ctu
al
Reduccin de consumo
Incrementar cost performance
Mejora de la Transparencia
Co
ste
Ene
rgt
ico
Futu
ro
Contratos de corta duracin (Ej. anuales)
Modificacin del sistema de tarifas (Ej. Sistema de tarifas de tiempo variable; time-of-use rate (TOU)
Contrarrestar aumento de los costes de adquisicin de la energa
Identificar perdidas
Identificar reservas inactivas
Crear sistemas de motivacin para el ahorro energtico
Optimizacin de la utilizacin
Industry SectorPage 7
Gestor Energtico -> base de la cultura de ahorro.
La gestin sistemtica ofrece mayores ahorros a corto y largo plazo, que la realizacin de medidas puntuales.
Altamente rentable la figura de Gestor Energtico: Fomenta el uso eficiente instalaciones. Se encarga del cumplimiento de las normas. 50001 Aplica poltica de incentivos para el ahorro.
Ahorros energticos y econmicos derivados de la implementacin de un sistema de gestin energtica
aos
Gestin no sistemtica
Pgina 8 I IA F&B
Energy Data Management System debe de cubrir todas las reas de la planta segn ISO 50001
Compra de Energa y distribucin Operacin Mantenimiento y Logstica Infrastructura
Compra de Energa Electrica, Gas Tarificacin
Cogeneracin Distribucin
Energtica
Aprovisionamiento deEnerga
Accionamientos, Agua , Ventilacin
Procesos y Produccin Emisiones C02 Perdidas Calorficas Agua depurada Agua de Proceso
Output
Edificacin Industrial Oficinas
Infraestructura
Electricidad Gas Vapor Aire comprimido Agua
Tipos de Energa
homogenizacin fillingRecepcin pasteur
Procesos Auxiliares
EMS BDATA un BIpara gestin y toma continua de decisiones de ahorro.
SOFTWARE CORPORATIVO ERP
Gestin y
Explotacin de
Datos energticos.
Gestin Energtica Comercial
Adquisicin de energa Soporte a la compra Calculador de escenarios
Planificacin Energtica Plan de adquisic. de Energa Especificacin al LM
Previsin Previsin energtica Planificacin presupuestaria
Facturacin energtica Asignacin a centros de coste Evaluacin / clculo
Balance energa y material Calculo de KPIs Asignacin a la Produccin
Emisiones CO2 seguimiento de emisiones Eliminacin aguas residuales
Transparencia de Costes Monitorizacin y reporting
Conexin de sistemas externos Gestin de instalaciones M.E.S- ERP (Ej. SAP) Gestin del mantenimiento
Sistema de informes Anlisis y presentacin informes Sistemas de flujo de trabajo Visor Intranet / Internet
B.D
ata
Accounting / $
EmissionCO2
Energy planning
kWh/kW
Energy Distribution / periodekWh/d
Pgina 9 I IA F&B
Energy Data Management SystemDesde la aplicacin local hasta la corporativa.
Corporate Energy Data Management
B.Data Client
B.Data Database
CFO / CEO / Energy Manager
Energy Planning
WAN
Headquarter
EE measures (Corp) SAP
Web ClientsReports (Corp)
Plant 1B.Data Client
Web ClientsEnergy-/FacilityManager
B.Data Acquisition (Buffering)
Reports EE measures
SCADA/DCS
Monitoring
BMS Meters
Plant 2B.Data Client
Web ClientsEnergy-/FacilityManager
B.Data Acquisition (Buffering)
Reports EE measures
SIMATIC WinCC/PCS 7powerrate
Monitoring
BMS Meters
Load Mngmt.
Plant 3B.Data Client
Web ClientsEnergy-/FacilityManager
B.Data Database
Reports EE measures
SCADA/DCS
Monitoring
BMS Meters
Industry SectorPage 10
Implementacin Gestin de EnergasEstructura de KPIs Ejemplo: Lcteos
Admiinistracin Leche Cruda separadora Estandarizacionhomogenizadora Pasteur/ refrigeracin filling
filling / packingevaporadora homogenizador incubador refrigerador Mixer
separadora estandarizacion Batidora Prensa salazn Fermentacin
Aire comprimido
Calderas
Bombas de agua
Agua congelada
Utilities
bulk starter
packing Volteado
CIP
Source: Dairy Processing Handbook/Literature; publishing Company: Th. Mann Gmbh & Co. KG, 2003
Siemens AG 2012. All Rights Reserved.Industry SectorPage 11
Implementacin Gestin de EnergasEstructura de KPIs Ejemplo: Lcteos
Administration raw milk tank separating standardizinghomogenizing pasteurizing / cooling filling
filling / packingevaporating homogenizing incubation cooling fruit mix
separating standardizing cheese vat cheese press salting fermenting / ripening
compressed air
boilers (steam)
water pumps
ice water
Utilities
bulk starter
packing turning
CIP
Nivel Planta
Quelle: Handbuch der Milch- und Molkereitechnik; Verlag Th. Mann Gmbh & Co. KG, 2003
Siemens AG 2012. All Rights Reserved.Industry SectorPage 12
Implementacin Gestin de EnergasEstructura de KPIs Ejemplo: Lcteos
Administration raw milk tank separating standardizinghomogenizing pasteurizing / cooling filling
filling / packingevaporating homogenizing incubation cooling fruit mix
separating standardizing cheese vat cheese press salting fermenting / ripening
compressed air
boilers (steam)
water pumps
ice water
Utilities
bulk starter
packing turning
CIP
Nivel Planta
Quelle: Handbuch der Milch- und Molkereitechnik; Verlag Th. Mann Gmbh & Co. KG, 2003
Nivel Produccin
Siemens AG 2012. All Rights Reserved.Industry SectorPage 13
Implementacin Gestin de EnergasEstructura de KPIs Ejemplo: Lcteos
Administration raw milk tank separating standardizinghomogenizing pasteurizing / cooling filling
filling / packingevaporating homogenizing incubation cooling fruit mix
separating standardizing cheese vat cheese press salting fermenting / ripening
compressed air
boilers (steam)
water pumps
ice water
Utilities
bulk starter
packing turning
CIP
Nivel Planta
Quelle: Handbuch der Milch- und Molkereitechnik; Verlag Th. Mann Gmbh & Co. KG, 2003
Nivel de Produccin Areas de Proceso
Siemens AG 2012. All Rights Reserved.Industry SectorPage 14
Administration raw milk tank separating standardizinghomogenizing pasteurizing / cooling filling
filling / packingevaporating homogenizing incubation cooling fruit mix
separating standardizing cheese vat cheese press salting fermenting / ripening
compressed air
boilers (steam)
water pumps
ice water
Utilities
bulk starter
packing turning
CIP
Nivel de Planta
Quelle: Handbuch der Milch- und Molkereitechnik; Verlag Th. Mann Gmbh & Co. KG, 2003
s
Nivel de produccin Areas de proceso Equipos Clave
Implementacin Gestin de EnergasEstructura de KPIs Ejemplo: Lacteos
Siemens AG 2012. All Rights Reserved.Industry SectorPage 15
KPI como elemento clave para la transparenciaEstructura principal en planta.
Proceso de PasteurizacinRatio (kWh/ton; J/ton)
Proceso Nata Ratio (kWh/ton; J/ton)
Proceso Mantequilla Ratio (kWh/ton; J/ton)
Proceso UHT/Long Life (kWh/ton; J/ton)
Ratio Aire comprimido Ratio (kWh/m compressed air)
Ratio Calderas (J/ton) Ratio llenadoras
(kWh/ton; J/ton; kWh/package)
Calderas: Rendimiento Vapor
Refrigeracin: consumo/ tonelada producto terminado(kWh/ton; J/ton)
CIP (kWh or m3 water / cleaning cycle; J/cleaning cycle)
Pasteur (kWh/ton,m water/ton)
Centrifugadora (kWh/ton) Homogenizedora (kWh/ton) Tunnel refrigeracin
(kWh/ton) Fermentacin (kWh/ton; J/ton) .
Ratio de consumo electrico(kWh/ton; J/ton)
Electrividad en actividadesno productivas (kWh; J)
Ratio de gas Natural (kWh/ton; m/ton) Ratio de Energa
Trmica(kWh/ton; J/ton) Ratio de agua tratada
(m3/ton) Ratio de agua de proceso
(m3/ton)
NivelPlanta
Nivel de Produccin(Todos los tipos de energia) Areas de proceso Equipos clave
Entrada leche Fria(kWh/ton; m/ton)
Pasteur(kWh/ton; m/ton)
Leche Normalizada.(kWh/ton; m/ton)
Deposito leche largaduracin.(kWh/ton; m/ton)
Mantequilla. (kWh/ton; m/ton) Fbrica Queso(kWh/ton; m/ton) Produccin leche(kWh/ton;
m/ton)
Filling/Packaging (kWh/ton; m/ton)
CIP (ep. (kWh/ton; m/ton) Utilities (kWh/ton; m/ton) .
Siemens AG 2012. All Rights Reserved.Industry SectorPage 16
KPIS Matrix : Estandarizacin de KPIS para establecer las bases de la transparencia.
Pgina 17 I IA F&B
Source; DIRECTIVE 2003/87/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND THE COUNCIL of October 13, 2003 PRINCIPLES FOR MONITORING AND REPORTING IN ACCORDANCE WITH ARTICLE 14 PARAGRAPH 1
Emission =
activity data emission factor oxidation factor
Fuel
Raw material
Emission
Products
Productionprocess
Measurement Standard factors
Plant performance / Benchmarking/Targeting
Energy Assessment
Ejemplos de Informes :Facturacin interna -> Claridad en el Espectrode costes.
Infrome General para cubrir todos los consumos de Energia. Facturacin segn centro de costes y correcta imputacin a
Lote/Producto
Comparativos : Periodo previo / periodo del ultimo ao
Espectro de costes energticos
Beneficio Para el cliente
Base del reporte de la gestin y el proceso. Crea cultura de ahorro a travs de la incentivacin. Analisis de tendencias. Contribucin de cada departamento a la politica de ahorro(e.g. -
5%)
Pgina 18 I IA F&B
Ejemplo Anlisis de Energia elctrica Mejoras.
1
2Superacin del limite.
Solo pocos dias en el ao.
Indicacin para la aplicacin de Gestin de cargas.
Linea de consumo anual
4 Reduccin del pico d energa anual.
Contratratacin mas econmica del contrato elctrico.
Reduccin de los costes de Energa
3 Consumo en Standby-
ca. 20 %
Curvas de Cargas : Potencial de ahorro en Energa Elctrica.
1
2
3
4
kW
Energy Distribution / periodekWh/d
Puedo ajustar la produccin a
periodos ms econmicos?
Pgina 19 I IA F&B
Energy ManagementEjemplo del analisis del perfil de carga.
Mismo consumo, pero Cantidad de
produccin diferente !
Cuanto me cuesta
las paradas ?
Dependencia del
Turno?
Pgina 20 I IA F&B
Control de las emisiones de CO2
Emisin =
Material usado factor emisin factor oxidacin
Combustible
Materia prima
Emisin
Productos
Proceso
produccin
Medida Factores estndar
DIN 50001
Pgina 21 I IA F&B
Resumen : Gestion de Energia Key Drivers
Coste de Energia porque un EM es tn importante
Reduce el coste de Energia (Contrato)
Incrementa la eficiencia energtica(Procesos y utilidades)
Produccin de energia eficiente
Transparencia KPIS Foco en detalles pensamiento global
Transparencia en el caudal de energa.(Electricidad, vapor, agua, CO2, )
Identificacin de Grandes consumidores
Tracking & tracing de KPIs
Reporte sostenible mejora continua
Reportes de KPI (de acuerdo a 50001)
Reporte energeticos (Imputacin de costes , huella CO2 , )
Benchmarking de diferentes plantas
Industry SectorPage 22
Ahorro de costes retorno de inversin sostenido.
Eficiencia Sostenible => Alto ahorro de costes y recursos en corto plazo.
Planta Potencial de ahorro Beneficios para el cliente
Ahoorros
en Procedimientos
Transparencia de datos Incentivada
3-10%(Del coste annual )
Incentivar el Cambiode comportamientode los empleados
Adquisicinautomtica de
datosAhorro en horas hombre
Adquisicin de datosde en tiempo real ahorra horas y
Errores
Generacin de informes Ahorro en horas hombre
Generacinautomatica de
informes(Dia, turno, )
Aire comprimidoHasta un 33%
(De los costes energticosanuales)
Perdidas, filtros, optimizacin refrigerain, A
horrosde procesos
Vapor / Calefaccion
Hasta el 20%(De los costes
energticos anuales)Defectos de aislamiento, Trampas de vapor ,
Refrigeracin
Hasta el 15%De los costes
energticos anuales)Temperaturas bajas de
condensado Optimizacionde sistemas
Industry SectorPage 23
Hacer uso de la gestin de datos de la energa como un servicio y beneficiarse de informes / anlisis peridicos por expertos de Siemens
Pequeas y medianas empresas o plantas individuales dentro de las grandes compaas Aquellos que comienzan con la gestin
energtica
Sin acceso a software, slo visor web de B.Data
El software se encuentra fuera de lasinstalaciones del cliente
Capex a Opex: Pago de cuota de serviciomensual dependiendo del paquete de servicioelegido
No son necesarios expertos en gestinenergtica internos
Servicio de Gestin: Energy Analytics
Operar un sistema propio de gestin de datos de energa y sacar provecho de la flexibilidad completa
Grandes compaas o empresas con despliegues de arriba hacia abajo
Clientes con gran experiencia en la gestin energtica
Acceso total al software
El Software se instala en la planta del cliente
Costes de licencia nico pago, posiblesservicios de actualizacin de Software
Total flexibilidad
Solucin en planta: SIMATIC B.Data
+
Propuesta
Cliente Tpico
Acceso Software
Implementacin
Inversin
Principal beneficio
Posibilidades de Gestin - Interna o Externa.
Industry SectorPage 24
Energy Analitics:Un enfoque integral basado en la captacin de datos para maximizar el potencial de la planta.
Cliente
Siemens
Visualizacin y recomendaciones
ConexinSegura
Anlisis de datos y simulacin
Soporte a la Consultora e
Implementacin
ConexinSegura
Combinacin de datos y almacenamiento seguro
Siemens AG 2012. All Rights Reserved.Industry SectorPage 25
GRACIAS
Manuel V. Cadenas Director Mercado Vertical Alimentacin y Bebidas.
SIEMENS S.A
[email protected] +34670929278