Development of a methodology for integral energy analysis of industrial processes and plants.

Abstract

La presente tesis contextualiza el consumo de energía del sector industrial cuyos procesos presentan alta variabilidad y dinamismos. Estos procesos no han sido evaluados tan extensivamente como los continuos y, sin embargo, presentan altos márgenes de eficiencia energética y potenciales de ahorro. Después de un exhaustivo análisis del estado del arte sobre modelado de procesos, se confirma una ausencia de metodologías orientadas a este tipo de procesos (normalmente con alta componente térmica). Basado en las metodologías analizadas y los estudios de mejora de la eficiencia energética de procesos, se plantea una metodología integral (multi escala -operativa, táctica y estratégica- multi nivel -dispositivo, proceso, planta, entorno-) para la identificación, cuantificación y evaluación de medidas de mejora de la eficiencia energética. La metodología propuesta analiza el proceso desde el punto de vista energético y operativo y crea modelos de simulación. Todos los fenómenos y eventos que afectan al proceso en cuestión son identificados modelados (transcripción de ecuaciones física que rigen el fenómeno o parametrización). La metodología se implementa en un caso de estudio con datos reales y se validan los modelos. De este modo, varios cursos de acción son identificados y analizados en profundidad. Las medidas identificadas son modeladas y evaluadas (energética-económica y ecológicamente). Como consecuencia, se obtiene ahorros energéticos de hasta el 50% con PayBacks inferiores a 24 meses. Finalmente, las capacidades de la metodología, las conclusiones y sus resultados son discutidos y comparados.