Curso de Auditorias Energéticas

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6.1. Introducción al IPMVP

El Volumen I del Protocolo Internacional de Medida y Verificación del Ahorro Energético (International Performance Measurement and Verification Protocol, IPMVP)

es una guía que describe las prácticas más comunes relacionadas con la medida, el cálculo y la elaboración de los informes demostrativos de ahorros, derivados de los diferentes proyectos de eficiencia energética, en las instalaciones del usuario final. El

IPMVP presenta un marco de trabajo y cuatro opciones de Medida y Verificación para la elaboración de un informe de ahorros de un proyecto transparente, fiable y

coherente. Las actividades de Medida y Verificación incluyen el análisis de las instalaciones, la medición de la energía o la cantidad de agua, la monitorización de variables independientes, el cálculo y la elaboración de informes. Si se siguen las

recomendaciones del IPMVP, estas actividades de Medida y Verificación pueden dar lugar a informes de ahorro fiables.

El IPMVP está pensado para que los profesionales lo utilicen como base para la elaboración de informes de ahorro. Previamente, cada usuario debe establecer un Plan

de Medida y Verificación propio y específico que englobe las características particulares de cada proyecto.

El IPMVP no es una norma y, por lo tanto, no existe la obligación formal de su

cumplimiento. El cumplimiento del IPMVP exige la elaboración de un Plan Medida y Verificación específico en cada proyecto que sea coherente con la terminología

empleada en el IPMVP. Se tiene que especificar el nombre de la opción, u opciones, del IPMVP que se van a utilizar, los métodos de análisis y de monitorización de la medida que se van a usar, los procedimientos de calidad a seguir y las personas

encargadas de la Medida y Verificación.

6.2. Definición y propósito de la medida y la verificación

El ahorro de energía no se puede medir de forma directa ya que representa la ausencia del consumo de energía. Por ese motivo, el ahorro se determina comparando

el consumo, o la demanda, antes y después de la implementación de un proyecto de eficiencia energética, al tiempo que se realizan los ajustes necesarios según la variación de las condiciones iníciales.

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Como ejemplo del proceso para determinar el ahorro, de energía la Figura presenta el histórico del consumo de energía de una caldera industrial antes y después de la

implantación de una medida de mejora de la eficiencia energética (MMEE) para recuperar el calor de los gases de escape. Justo en el momento de la implantación de

la MMEE la producción de la planta aumentó.

Para valorar de forma adecuada el impacto de la MMEE, su impacto energético tiene que ser separado del efecto provocado por el aumento de la producción. Para ello se

realizó un estudio del patrón de consumo, la energía de referencia, antes de implantar la MMEE, para determinar la relación existente entre el consumo de energía y la

producción. Tras implantar la MMEE esta relación de referencia se utilizó para estimar la cantidad mensual de energía que habría consumido la caldera si no se hubiera implementado la MMEE, denominada energía de referencia ajustada. El ahorro o el

consumo de energía evitado es la diferencia entre la energía de referencia ajustada y la energía que realmente se midió durante el periodo demostrativo de ahorro.

Si no se realizan ajustes en función de las variaciones de la producción, la diferencia entre la energía de referencia y la energía del periodo demostrativo de ahorro sería mucho menor, lo que supondría que en el informe no se reflejaría todo el efecto

provocado por la recuperación de calor.

Es necesario separar el efecto que tienen sobre el consumo de energía un proyecto de

eficiencia energética, del efecto que generan otros cambios que se producen de manera simultánea, y que repercuten en los equipos que consumen energía. La comparación del consumo de energía antes y después se tiene que realizar de forma

adecuada utilizando la siguiente ecuación:

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Ahorro de Energía = (Energía Período de Referencia - Energía Periodo Demostrativo de Ahorro) ± Ajustes

En esta ecuación el elemento ajustes se emplea para reformular el consumo del periodo de referencia y del periodo demostrativo de ahorro bajo un conjunto de

condiciones similares. El elemento ajustes diferencia los informes demostrativos de ahorros veraces de lo que sería una simple comparación de consumo, antes y después de la implementación de una MMEE. La simple comparación de costes sin ajustes sólo

recogería la variación del coste y no lograría reflejar el rendimiento real del proyecto. Para mostrar de forma adecuada el ahorro, los ajustes deben tener en cuenta las

diferencias entre las condiciones del periodo de referencia y del periodo demostrativo de ahorro.

6.3. Principios de medida y verificación

Los principios fundamentales para utilizar correctamente la Medida y Verificación son:

Preciso: Los informes de Medida y Verificación tienen que ser tan precisos

como permita el presupuesto asignado. En general, el presupuesto de la Medida y Verificación tiene que ser pequeño en relación con el valor económico del ahorro que se está evaluando. El coste de la Medida y

Verificación tienen que estar acorde con el impacto financiero que pueda involucrar un informe sobrevalorado o infravalorado sobre el rendimiento de

un proyecto. Las variaciones en la exactitud deben ser acompañados de una mayor cautela en el momento de realizar cualquier estimación o valoración.

Amplio: Un informe demostrativo de ahorros de energía debe tener en cuenta todos los aspectos de un proyecto. Las actividades de Medida y

Verificación tienen que realizar mediciones para cuantificar los efectos relevantes, a la vez que realizar estimaciones del resto.

Conservador: Cuando se realizan estimaciones con cantidades poco precisas, el diseño de la Medida y Verificación debe infravalorar el ahorro.

Coherente: Un informe de un proyecto de eficiencia energética debe

mantener su coherencia con:

Los diferentes proyectos de eficiencia energética.

Los diferentes profesionales relacionados con la gestión energética que participan en cualquier proyecto.

Los diferentes periodos de tiempo en un mismo proyecto. Los proyectos de eficiencia energética y los proyectos para los

nuevos suministros de energía.

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Coherente no quiere decir idéntico ya que cualquier informe basado en datos empíricos implica valoraciones que no son formuladas de la misma forma. Al identificar los puntos clave, el IPMVP evita las incoherencias que puedan surgir

por la falta de consideración de las cuestiones importantes.

Relevante: La determinación del ahorro deberá medir los parámetros del rendimiento que son de interés o, al menos permitir que sean conocidos. Los parámetros menos importantes o predecibles pueden ser estimados.

Transparente: Todas las actividades de Medida y Verificación deben ser

documentadas con detalle y de forma clara. El detalle debe incluir todos los elementos definidos en los Capítulos 6.4 y 6.5 sobre los contenidos de un Plan de Medida y Verificación y un informe demostrativo de ahorro,

respectivamente.

En resumen, se presenta un marco de trabajo que incluye los procedimientos básicos y cuatro opciones para que la realización de la Medida y Verificación siga estos principios fundamentales. Cuando el marco no exista, o no sea coherente,

en cualquier aplicación específica, servirán de guía estos principios de Medida y Verificación.

6.4. Contenido del plan de medida y verificación

Cuando se quiere determinar un ahorro es muy recomendable elaborar un Plan de

Medida y Verificación. Una planificación detallada garantiza que se dispondrá de todos los datos necesarios para poder determinar el ahorro tras implementar las MMEE, y dentro de un presupuesto razonable.

Los datos de referencia y los detalles de las MMEE se pueden perder con el paso del tiempo.

Por tanto, es mejor tener un registro donde a futuro se pueda consultar si cambian las condiciones de referencia o fallan las MMEE. La documentación tiene que ser fácil de encontrar y comprender por parte de cualquier verificador

independiente y por cualquier persona, ya que pueden pasar años hasta que se necesite volver a consultar.

Un completo Plan de Medida y Verificación tiene que tratar los siguientes aspectos:

Ocupación, densidad y periodos.

Condiciones de operación en cada turno de trabajo y estación de referencia, que no sean variables independientes. Por ejemplo, en un proceso industrial, las condiciones de operación de referencia pueden

incluir el tipo de producto, el tipo de materia prima y el número de turnos por día. En las condiciones de operación de referencia de un edificio se

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incluirán el nivel de iluminación, los niveles de ventilación, humedad y

temperatura. Una evaluación del confort térmico, o de la calidad interior del aire, también puede ser útil cuando el rendimiento del nuevo sistema es diferente del sistema antiguo, menos eficiente. Ver IPMVP Volumen II.

Describir cualquier condición de referencia que no cumpla las condiciones requeridas. Por ejemplo, la temperatura de la instalación es

inferior a la deseada durante el periodo de referencia, pero con la MMEE se conseguirá restaurar la temperatura deseada. Detallar todos los ajustes que son necesarios para que los datos de la energía de

referencia reflejen la mejora esperada con el proyecto de eficiencia energética respecto a las condiciones de referencia.

Tamaño, tipo y aislamiento de cualquier elemento del edificio como techos, tejados, puertas, ventanas, etc.

Inventario de los equipos: placas identificativas, ubicación, estado. Elaborar

un archivo fotográfico, o vídeo, es una buena forma de dejar constancia del estado de los equipos.

Procedimientos de operación de los equipos (calendarios y puntos de ajuste, temperaturas reales y presiones).

Problemas significativos con los equipos o cortes de suministro de

energía durante el periodo de referencia.

La documentación de referencia suele precisar auditorias muy bien documentadas, estudios, inspecciones o toma de medidas de corta duración. El alcance de este tipo de información viene determinada por el límite de medida

elegido o por el alcance para determinar el ahorro.

Periodo demostrativo de ahorro.

Identificar el periodo demostrativo de ahorro. Este periodo puede ser tan corto como el tiempo que se tarda en realizar una medición instantánea durante la puesta en marcha de una MMEE, o tan largo como el tiempo necesario para

recuperar el coste de la inversión del proyecto de implantación de las MMEE (ver Capítulo 4.5.2).

Base para el ajuste.

Establecer las condiciones con las que se ajustarán todas las mediciones de energía. Estas condiciones pueden ser establecidas con respecto al periodo

demostrativo de ahorro, o con respecto a algún otro conjunto de condiciones fijas. Como se trató en el Capítulo 4.6, esta elección determina si el ahorro se tiene que considerar en el informe como consumo de energía evitado (4.6.1) o

como ahorro normalizado (4.6.2).

Procedimiento de análisis.

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Especifique el procedimiento concreto de análisis de los datos, los algoritmos y las

suposiciones que se utilizarán en cada informe de ahorro. Hay que incluir en el informe todos los elementos que se han utilizado en el modelo matemático, así como el rango de las variables independientes para las que el modelo es válido.

Precios de la energía.

Especificar todos los precios de la energía que se utilizarán para valorar el ahorro y la forma en que se ajustará el ahorro si los precios cambian en el futuro (ver Capítulo

8.1).

Especificaciones de la medida. Especificar los puntos de medida y los periodos de toma de lecturas si la medida no es

continua. En el caso de que los equipos de medida no sean de la empresa de suministro hay que especificar: características del equipo de medida, lectura del

equipo de medida y protocolo utilizado, procedimiento de puesta en marcha de la medida de ahorro.

6.5. Elaboración de informes demostrativos de ahorros

Presentación del informe demostrativo de ahorros, siguiendo dos ejemplos del modelo A que es el más común en este tipo de auditorías globales

6 .5 .1 COMPRESOR NUEVO

Se trata de describir en un documento todos los pasos a seguir en la elaboración del

informe demostrativo de ahorros siguiendo un guión como el siguiente:

Objetivo.

Substituir el compresor de alquiler de gasoil por otro de las mismas características que los actuales pero eléctrico. La red de aire comprimido cuenta

con cuatro compresores eléctricos más el de gasoil que garantiza la producción en las paradas de mantenimiento o averías de los demás equipos. Este equipo está en régimen de alquiler y por lo tanto, los costes asociados son bastante

elevados, a parte del consumo de gasoil para obtener energía eléctrica para el compresor, un sistema muy ineficiente.

Opción escogida y límite de medida.

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Puesto que se realizara una medida aislada de la energía consumida por el

equipo, la opción escogida es la A.

El límite de medida es el compresor.

No se consideran efectos cruzados.

Referencia: período, energía y condiciones.

El período de referencia se ajusta a las 1.912 horas de producción contabilizadas por el contador de horas del equipo objeto del contrato de suministro. Serán las horas necesarias para satisfacer la demanda de las

plantas de proceso cuando uno de los equipos entre en paro. El caudal y la presión serán las específicas de los equipos actuales.

Se tratará de evaluar el consumo eléctrico y los costes del compresor nuevo en un tiempo igual al período de referencia y compararlo con los costes globales del anterior de gasoil.

Total costes 223.830 €

El precio de la energía eléctrica es el establecido en la situación de referencia de la auditoría realizada

Precio electricidad (€/MWh) 79,45

Período demostrativo del ahorro.

El período demostrativo del ahorro deberá alcanzar las 1.912 horas de funcionamiento que se obtendrán del contador de horas del equipo.

Especificaciones de la medida.

Puesto que se dispone de un registrador de amperios con tomas de frecuencia

10 minutos, se sacaran tantos datos hasta completar las horas del período demostrativo.

Bases para el ajuste.

No se aplica ningún ajuste

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Procedimiento de análisis.

Utilizando la fórmula Raíz 3* V*I* cos phi siendo V=6000 v, I la intensidad en amperios obtenida del registro y el cos phi el aportado por el fabricante del nuevo compresor. Se obtendrá así la potencia y la energía de ese período de

muestra. Sumando todas las muestras obtendremos la energía total que multiplicada por los costes €/MWh anteriormente anotados nos dará el total de

ese compresor para el período de demostrativo.

El ahorro económico vendrá de la diferencia de los dos costes, el del gasoil y el eléctrico.

Responsabilidad de monitorización.

Se debe asignar un responsable para el seguimiento de las horas de funcionamiento del nuevo compresor y una vez alcanzadas determinar entre que dos fechas se deben capturar los datos registrados de consumo en

amperios para luego proceder al cálculo de la energía.

Presupuesto.

Respecto a la medida a aplicar:

Compesor 145.000 €

Cable MT 7.500 €

Celda ET IA 23.000 €

Inversió 175.500 €

Respecto al período demostrativo del ahorro, se deberá tomar los datos de

amperaje del registro de las intensidades y contador de horas, ambos inicialmente ya instalados en el equipo a petición del cliente.

Seguimiento de las horas.

Cumplimentar las hojas para cálculos de energía

Formato del informe.

El informe deberá incluir los siguientes datos:

Valores estimados.

Los precios de la energía.

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Datos del período demostrativo del ahorro.

El ahorro en unidades de energía y monetarias.

6 .5 .2 CONJUNTO MOTOR-BOMBA REFRIGERACIÓN A

Objetivo.

La medida propuesta se basa en la recomendación para que cuando alguno de

los 4 motores o bombas de la refrigeración área de trabajo A deba ser reparado por avería o sacado para su revisión u overhaul, se proceda a su substitución por otro motor de clasificación mínima IE2 para garantizar alta eficiencia y de

funcionamiento en el punto de trabajo de máximo rendimiento.

Opción escogida y límite de medida.

Puesto que se realizara una medida aislada de la energía consumida por el equipo, la opción escogida es la A.

El límite de medida es el conjunto motor-bomba.

No se consideran efectos cruzados.

Referencia: período, energía y condiciones.

El período de referencia se ajusta a un año que son los datos que se han podido

obtener de la medición del sistema de registrador de amperios por conjunto que se dispone, medido en frecuencias de 10 minutos. El caudal de circulación se

mantiene bastante constante.

Se tratará de evaluar la potencia antes de aplicar la medida de mejora de la eficiencia energética durante el período demostrativo del ahorro y contrastarla

con la misma medida después de realizar el cambio, una vez se considere la bomba ajustada y trabajando en las mismas condiciones que la anterior.

Las horas estimadas son 8760 h

La diferencia de potencias se aplicara a dichas horas estimadas para obtener el ahorro de energía

El precio de la energía eléctrica es el establecido en la situación de referencia de la auditoría realizada

Precio electricidad (€/MWh) 79,45

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Período demostrativo del ahorro.

El período demostrativo del ahorro será de 3 horas, intervalo suficiente para evaluar la potencia de trabajo del conjunto.

Especificaciones de la medida.

Puesto que se dispone de un registrador de amperios con tomas de frecuencia

10 minutos, se sacaran tantos datos hasta completar las horas del período demostrativo.

Bases para el ajuste.

No se aplica ningún ajuste

Procedimiento de análisis.

Se tratará de evaluar la potencia antes de aplicar la medida de mejora de la

eficiencia energética durante el período demostrativo del ahorro y contrastarla con la misma medida después de realizar el cambio, una vez se considere la

bomba ajustada y trabajando en las mismas condiciones que la anterior.

La diferencia de potencias se aplicara a dichas horas estimadas para obtener el ahorro de energía.

Responsabilidad de monitorización.

Se debe asignar un responsable para capturar los datos registrados de consumo en amperios para luego proceder al cálculo de la potencia antes y después de la medida.

Presupuesto.

Respecto al coste de la mejora a implementar:

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Concepto Inversión

Conjunto rotor completo ya equilibrado 10.100,00 €

Puesta a cero de la bomba 2.950,00 €

Cambio/acondicionamiento cajera y sello bombas 4.758,00 €

motor 10.100,00 €

acoplamiento nuevo 2.670,00 €

Total 30.578,00 €

Registro de las intensidades ya instalados en el equipo a requerimiento del cliente. Seguimiento de las horas.

Formato del informe.

El informe deberá incluir los siguientes datos:

Valores estimados.

Los precios de la energía.

Datos del período demostrativo del ahorro, antes del cambio y después

del cambio.

El ahorro en unidades de energía y monetarias.