Programa de eficiencia
 energética – Triple A
Programa de eficiencia
energética – Triple A

II Seminario de Eficiencia
Energética
Contenido



0. Breve introducción – Operación de Triple A


1. Fase diagnóstica


2. Diseño de soluciones


3. Pruebas piloto


4. Programa de eficiencia
0. Breve introducción – Operación de Triple A


Cobertura actual de prestación de servicios

                         Puerto Colombia
                                                                          - Servicio de acueducto y alcantarillado en 13
                                               Barranquilla
                                                                          municipios
                         Tubará
                                           Galapa
                                                          Soledad

                                              Malambo
                                                                          - Servicio de aseo en 4 municipios
        Juan de acosta
                                    Baranoa
                                                           Sabanagrande
                                           Polonuevo
    Piojó                Usiacurí                       Santo Tomás       - 400,000 suscriptores
                                                     Palmar de
                                                     Varela

                                                                          - Más de 2,100,000 de usuarios atendidos
                             Sabanalarga
                                                    Ponedera



                                                                          - Venta de agua en bloque a 4 municipios


                                                                          - Facturamos mas de 6.5 Millones de m3 y se
                                                                          consumen en promedio 25 Gwh / año
1. Fase diagnóstica
1. Fase diagnóstica


Topología de red

    Planta Puerto                          Bombeo directo a red

      Colombia      B                        Puerto Colombia

                                               Ciudadela
                                                                   Bombeo directo a red
                                                    B               Soledad / Galapa

                                          Recreo                    Delicias         Guaimaral           Piojó 1   Piojó 2
      Planta
    Barranquilla    B                       B                           B                  B               B         B

                             Bombeo directo a red – Barranquilla                    Bombeo a tanques – Acueducto Costero


                                                                Achotera                       Baranoa
       Planta
    Sabanagrande    B                                               B                            B

                       Bombeo directo a red                Bombeo directo a red           Bombeo directo a red
                    Sabanagrande – Santo Tomás                 Polonuevo                       Baranoa

                                      Cordialidad
      Planta
    Sabanalarga     B                      B                 Bombeo directo a red
                                                                Sabanalarga
1. Fase diagnóstica


Tipos de causas encontradas y soluciones establecidas
          Causa                                           Acciones proyectadas


                                                   Reparación / mantenimiento de motor
    Motores ineficientes
                                                              Cambio de motor



                                                   Reparación / mantenimiento de bomba
    Bombas ineficientes
                                                             Cambio de bomba



                                                         Reconfiguración del sistema
    Sistema de bombeo
                                                 Cambio de conducciones de entrada / salida
         ineficientes
                                                 Instalación de variadores de velocidad (VFD)
2. Diseño de soluciones
2. Diseño de soluciones




2.1 Motores y/o bombas de baja
eficiencia
2. Diseño de soluciones


P ent= 100 KW                       Aceptables          B2 - Ciudadela
                                Motor eléctrico      Motor eléctrico

                                     P sal= 96 KW         P sal= 94 KW

                                    P perd= 4 KW          P perd= 6KW

                                   Eficiencia= 96%      Eficiencia= 94%

                                Bomba                Bomba

                                     P sal= 82 KW         P sal= 45 KW

                                    P perd= 14 KW        P perd= 49 KW

                                   Eficiencia= 85%      Eficiencia= 52%

                                Total Bomba Motor    Total Bomba Motor

                                    P sal= 82 KW         P sal= 45 KW

                                    P perd= 18 KW        P perd= 55 KW
      Caso Bomba 2 de
         Ciudadela                 Eficiencia= 82%      Eficiencia= 45%
2. Diseño de soluciones




 2.2 Sistemas de bombeo que
requieren reconfiguración
2. Diseño de soluciones




 2.3 Sistemas de bombeo que
requieren Variadores de velocidad
2. Diseño de soluciones


Sistema con una bomba - Directo a la red
2. Diseño de soluciones


Sistema con dos bombas - Directo a la red
2. Diseño de soluciones


Sistema con de Variador de velocidad




 +
2. Diseño de soluciones


Fundamento técnico del ahorro en el Variador de velocidad
                                Flujo /
                                           Presión   Potencia
                               Velocidad
                                 10%            1%         0%
                                 20%            4%         1%
                                 30%            9%         3%
                                 40%           16%         6%
                                 50%           25%        13%
                                 60%           36%        22%
                                 70%           49%        34%
                                 80%           64%        51%       Leyes de
                                 90%           81%        73%
                                 100%         100%       100%
                                                                proporcionalidad
3. Prueba piloto
3. Prueba piloto


Variador de velocidad para la estación Sabanalarga

                                    Datos del sistema intervenido

                                    Sabanalarga:
                                    •11,000 usuarios

                                    Motor:
                                    • Potencia:150 HP
                                    • Tensión nominal: 440 v

                                    Variador de velocidad
                                    • Potencia nominal: 200 HP
                                    • Tensión: 440 v
                                    • Proveedor equipo: ABB
                                    • Instalación: personal propio
                                    • Integrado al sistema SCADA de telemando y
                                    telecontrol

                                    Fecha de instalación: 15 de marzo de 2011
3. Prueba piloto


Efecto en consumo de energía con y sin Variador de velocidad

                            SABANALARGA (Kwh)
   110.000


   100.000


    90.000
                                                     Consumo promedio de
                                                       energía antes de
    80.000
                                                         intervención:
    70.000                                                93,000 Kwh

    60.000


    50.000




             Consumo Antes: 93,534 Kwh – Consumo después: 55,640 Kwh
3. Prueba piloto


Perfil de carga de un día promedio antes y después del VFD

          160



          140



          120



          100
     Kw




          80



          60



          40




                                                                             H19



                                                                                   H21
                                                  H11




                                                                                         H23
                                                        H13



                                                                H15



                                                                       H17
                                  H7
                H1




                          H5




                                          H9
                     H3




                                       kWh-día Antes      kWh-día Después




                     Gap de potencia en baja: 68 Kw – en alta: 40 Kw
3. Prueba piloto


Costo de la energía antes y después del VFD

                                 Costo $
  26.000.000

  24.000.000

  22.000.000

  20.000.000

  18.000.000

  16.000.000

  14.000.000

  12.000.000




                 Costo Antes: 22 M$ – Costo después: 14 M$
3. Prueba piloto


Agua bombeada vs. facturada
                              SABANALARGA (m3)
  350.000                                                        600.000

  340.000
                                                                 500.000
  330.000
                                                                 400.000
  320.000

  310.000                                                        300.000
                                                                             M3 bomb
  300.000
                                                                 200.000     m3 fact
  290.000
                                                                 100.000
  280.000

  270.000                                                        0




            Bombeo Antes: 322,498 m3 – Bombeo después: 301,216 Kwh

            El promedio de facturación en m3 no se afectó, Creció en un 4%
3. Prueba piloto


Beneficio total del variador de Sabanalarga

                   TIPO                      CANTIDAD        VALOR MENSUAL          PARTICIPACIÓN

  Reducción en energía pagada                35,389 (Kwh)        $8,871,778                43%


  Reducción de agua bombeada y
                                             21,282 (m3)         $7,895,622                39%
  potabilizada *

  Reducción en costos de mantenimiento
                                                 1 (Gl)          $3,629,939                18%
  en la red de distribución


  TOTAL                                                         $20,397,339               100%


  * El agua se ha costeado como producción marginal, cuantificando solo costos de energía, químicos y
  mantenimiento en Captación, Potabilización y Conducción
3. Prueba piloto


Costo – beneficio del variador de Sabanalarga


       Valor de la inversión                $ 24,000,000




        Ahorros mensuales                       $20,397,339




      Tiempo de retorno de la
                                                   1.17
         inversión (meses)
4. Programa de eficiencia
3. Prueba piloto


Consideraciones del programa
                                                                 VALOR          TIEMPO
     ACTIVIDAD                   DESCRIPCIÓN
                                                               Millones de $   EJECUCIÓN
                     Cambio de bombas, cambio de 3
Fase 1               configuraciones de bombeo,
                                                                  6,000         1.2 Años
  (TRET <= 3 años)   instalación del 100% de los VFD de
                     baja tensión y de 4 en media tensión


Fase 2               Cambio de nuevas configuraciones, 2
                                                                 24,000        En estudio
  (TRET > 3 años)    conducciones, 3 tanques elevados

                     Contratación de ingeniero
                     permanente , establecimiento de
Mantenimiento        sistema de gestión de eficiencia en el                    Permanente
                     de calidad y planificación integrada de
                     actividades

7. Avances en la implementación de los Planes de Eficiencia Energética en Empresa Triple A

  • 1.
    Programa de eficiencia energética – Triple A
  • 2.
    Programa de eficiencia energética– Triple A II Seminario de Eficiencia Energética
  • 3.
    Contenido 0. Breve introducción– Operación de Triple A 1. Fase diagnóstica 2. Diseño de soluciones 3. Pruebas piloto 4. Programa de eficiencia
  • 4.
    0. Breve introducción– Operación de Triple A Cobertura actual de prestación de servicios Puerto Colombia - Servicio de acueducto y alcantarillado en 13 Barranquilla municipios Tubará Galapa Soledad Malambo - Servicio de aseo en 4 municipios Juan de acosta Baranoa Sabanagrande Polonuevo Piojó Usiacurí Santo Tomás - 400,000 suscriptores Palmar de Varela - Más de 2,100,000 de usuarios atendidos Sabanalarga Ponedera - Venta de agua en bloque a 4 municipios - Facturamos mas de 6.5 Millones de m3 y se consumen en promedio 25 Gwh / año
  • 5.
  • 6.
    1. Fase diagnóstica Topologíade red Planta Puerto Bombeo directo a red Colombia B Puerto Colombia Ciudadela Bombeo directo a red B Soledad / Galapa Recreo Delicias Guaimaral Piojó 1 Piojó 2 Planta Barranquilla B B B B B B Bombeo directo a red – Barranquilla Bombeo a tanques – Acueducto Costero Achotera Baranoa Planta Sabanagrande B B B Bombeo directo a red Bombeo directo a red Bombeo directo a red Sabanagrande – Santo Tomás Polonuevo Baranoa Cordialidad Planta Sabanalarga B B Bombeo directo a red Sabanalarga
  • 7.
    1. Fase diagnóstica Tiposde causas encontradas y soluciones establecidas Causa Acciones proyectadas Reparación / mantenimiento de motor Motores ineficientes Cambio de motor Reparación / mantenimiento de bomba Bombas ineficientes Cambio de bomba Reconfiguración del sistema Sistema de bombeo Cambio de conducciones de entrada / salida ineficientes Instalación de variadores de velocidad (VFD)
  • 8.
    2. Diseño desoluciones
  • 9.
    2. Diseño desoluciones 2.1 Motores y/o bombas de baja eficiencia
  • 10.
    2. Diseño desoluciones P ent= 100 KW Aceptables B2 - Ciudadela Motor eléctrico Motor eléctrico P sal= 96 KW P sal= 94 KW P perd= 4 KW P perd= 6KW Eficiencia= 96% Eficiencia= 94% Bomba Bomba P sal= 82 KW P sal= 45 KW P perd= 14 KW P perd= 49 KW Eficiencia= 85% Eficiencia= 52% Total Bomba Motor Total Bomba Motor P sal= 82 KW P sal= 45 KW P perd= 18 KW P perd= 55 KW Caso Bomba 2 de Ciudadela Eficiencia= 82% Eficiencia= 45%
  • 11.
    2. Diseño desoluciones 2.2 Sistemas de bombeo que requieren reconfiguración
  • 12.
    2. Diseño desoluciones 2.3 Sistemas de bombeo que requieren Variadores de velocidad
  • 13.
    2. Diseño desoluciones Sistema con una bomba - Directo a la red
  • 14.
    2. Diseño desoluciones Sistema con dos bombas - Directo a la red
  • 15.
    2. Diseño desoluciones Sistema con de Variador de velocidad +
  • 16.
    2. Diseño desoluciones Fundamento técnico del ahorro en el Variador de velocidad Flujo / Presión Potencia Velocidad 10% 1% 0% 20% 4% 1% 30% 9% 3% 40% 16% 6% 50% 25% 13% 60% 36% 22% 70% 49% 34% 80% 64% 51% Leyes de 90% 81% 73% 100% 100% 100% proporcionalidad
  • 17.
  • 19.
    3. Prueba piloto Variadorde velocidad para la estación Sabanalarga Datos del sistema intervenido Sabanalarga: •11,000 usuarios Motor: • Potencia:150 HP • Tensión nominal: 440 v Variador de velocidad • Potencia nominal: 200 HP • Tensión: 440 v • Proveedor equipo: ABB • Instalación: personal propio • Integrado al sistema SCADA de telemando y telecontrol Fecha de instalación: 15 de marzo de 2011
  • 20.
    3. Prueba piloto Efectoen consumo de energía con y sin Variador de velocidad SABANALARGA (Kwh) 110.000 100.000 90.000 Consumo promedio de energía antes de 80.000 intervención: 70.000 93,000 Kwh 60.000 50.000 Consumo Antes: 93,534 Kwh – Consumo después: 55,640 Kwh
  • 21.
    3. Prueba piloto Perfilde carga de un día promedio antes y después del VFD 160 140 120 100 Kw 80 60 40 H19 H21 H11 H23 H13 H15 H17 H7 H1 H5 H9 H3 kWh-día Antes kWh-día Después Gap de potencia en baja: 68 Kw – en alta: 40 Kw
  • 22.
    3. Prueba piloto Costode la energía antes y después del VFD Costo $ 26.000.000 24.000.000 22.000.000 20.000.000 18.000.000 16.000.000 14.000.000 12.000.000 Costo Antes: 22 M$ – Costo después: 14 M$
  • 23.
    3. Prueba piloto Aguabombeada vs. facturada SABANALARGA (m3) 350.000 600.000 340.000 500.000 330.000 400.000 320.000 310.000 300.000 M3 bomb 300.000 200.000 m3 fact 290.000 100.000 280.000 270.000 0 Bombeo Antes: 322,498 m3 – Bombeo después: 301,216 Kwh El promedio de facturación en m3 no se afectó, Creció en un 4%
  • 24.
    3. Prueba piloto Beneficiototal del variador de Sabanalarga TIPO CANTIDAD VALOR MENSUAL PARTICIPACIÓN Reducción en energía pagada 35,389 (Kwh) $8,871,778 43% Reducción de agua bombeada y 21,282 (m3) $7,895,622 39% potabilizada * Reducción en costos de mantenimiento 1 (Gl) $3,629,939 18% en la red de distribución TOTAL $20,397,339 100% * El agua se ha costeado como producción marginal, cuantificando solo costos de energía, químicos y mantenimiento en Captación, Potabilización y Conducción
  • 25.
    3. Prueba piloto Costo– beneficio del variador de Sabanalarga Valor de la inversión $ 24,000,000 Ahorros mensuales $20,397,339 Tiempo de retorno de la 1.17 inversión (meses)
  • 26.
    4. Programa deeficiencia
  • 27.
    3. Prueba piloto Consideracionesdel programa VALOR TIEMPO ACTIVIDAD DESCRIPCIÓN Millones de $ EJECUCIÓN Cambio de bombas, cambio de 3 Fase 1 configuraciones de bombeo, 6,000 1.2 Años (TRET <= 3 años) instalación del 100% de los VFD de baja tensión y de 4 en media tensión Fase 2 Cambio de nuevas configuraciones, 2 24,000 En estudio (TRET > 3 años) conducciones, 3 tanques elevados Contratación de ingeniero permanente , establecimiento de Mantenimiento sistema de gestión de eficiencia en el Permanente de calidad y planificación integrada de actividades