Estudio para el diseño de un sistema de gestión de energía eléctrica bajo criterios de eficiencia energética en la Central Hidroeléctrica San Francisco de CHEC

Abstract

En este trabajo de tesis de maestría se analiza la eficiencia energética y la importancia en las centrales de generación hidráulica, el aporte que se puede realizar al sistema interconectado nacional con la implementación de equipos eficientes y mejoras operativas, teniendo en cuenta el consumo y el estado de los equipos asociados y no asociados a la operación de la central San Francisco. De allí el objetivo de la tesis al analizar cada uno de los componentes realizando pruebas con dispositivos modernos y con certificado de calibración como es el analizador de redes Dranetz, basado en criterios de la norma NTC ISO 50001 y con el fin de evaluar la eficiencia energética de los elementos que se tienen instalados en la central y cumplir con la planeación expuesta en la norma anteriormente nombrada. Para ello fue necesario revisar las principales fuentes de energía y realizar pruebas a cada uno de los equipos, de esta manera verificando el estado de cada uno y registrando el consumo energético, la fecha de puesta en servicio y teniendo en cuenta las variables eléctricas arrojadas por las pruebas realizadas, se determina si el equipo está operando adecuadamente o requiere alguna mejora en el proceso, la información que fue analizada era desconocida para la Central Hidroeléctrica de Caldas (CHEC), por tanto es un gran aporte para la mejora y la implementación de la normativa NTC ISO 50001. Se realizan análisis comparando las unidades de consumo de la central en kWh/día con las unidades netas de producción en GWh/día de los datos registrados desde el 1 de septiembre del 2016 hasta el 28 de noviembre del 2018, verificando la correlación de producción versus consumo y obteniendo datos importantes luego del filtrado de los datos con los cuales se pudo obtener una línea base, línea meta e indicadores de desempeño con un modelamiento adecuado, se adquieren resultados de los días donde se produjo menor consumo energético y mayor producción de energía, precisamente direccionado ahorro energético que se presentó en la central San Francisco para dichos días. Se realizan unas recomendaciones y conclusiones para la implementación de la norma NTC ISO 50001 con el fin de iniciar procesos de producción eficientes y debido a que los equipos se encuentran con muchos años de operación se evaluó la eficiencia y recomendación de cambio para los menos eficientes, también se debe implementar capacitaciones al personal y seguir las directrices que se encuentran bajo la norma para lograr un mejor desempeño de los equipos y un consumo más bajo y una mayor producción de energía eléctrica

In this master’s thesis work we analyze the energy efficiency and the importance in the hydraulic generation plants, the contribution that can be made to the national interconnected system with the implementation of efficient equipment and operational improvements, taking into account the consumption and status of the associated and not associated equipment with the operation of the San Francisco power plant. Hence the objective of the thesis when analyzing each of the components performing tests with modern devices and with calibration certificate as is the Dranetz network analyzer, based on criteria of NTC ISO 50001 and in order to evaluate the energy efficiency of the elements that are installed in the power plant and comply with the planning set out in the above mentioned rule. To do this, it was necessary to review the main energy sources and to test each of the equipment, in this way verifying the state of each one and recording the energy consumption, the date put into service and taking into account the electrical variables produced by the tests carried out, it is determined whether the equipment is operating properly or requires some improvement in the process, the information that was analyzed was unknown for the Hydroelectric Power Plant of Caldas (CHEC), therefore it is a great contribution to the improvement and implementation of the norm NTC ISO 50001. Analyses are performed by comparing the power plant consumption units in kWh/day with the net production units in GWh/day of the data recorded from 1 September 2016 to 28 November 2018, verifying the correlation of production versus consumption and obtaining important data after filtering the data with which a baseline, a target line, and performance indicators were obtained with an appropriate modeling, the results are acquired of the days where produced less energy consumption and more energy production, precisely directed energy saving that was introduced in the central San Francisco for those days. Recommendations and conclusions are made for the implementation of the NTC ISO 50001 standard in order to initiate efficient production processes and because the equipment has many years of operation the efficiency was evaluated and the less efficient was recommended for a change, staff must also be trained and follow the guidelines that are under the norm to achieve better equipment performance, lower consumption, and higher electrical power production