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Manual de trabajo Metodologa de Control de la Demanda Elctrica

Metodologa de Control de la Demanda Elctrica

Manual de trabajo

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ContenidoINTRODUCCIN CAPTULO 1. ALCANCES Y OBJETIVOS 1.1. Objetivos particulares 1.2. Alcances del estudio CAPTULO 2. METODOLOGA 2.1. Procedimiento de aplicacin 2.2. Requerimientos de uso CAPTULO 3. LEVANTAMIENTO DE DATOS 3.1. Recursos con los que debe contar el personal 3.2. Actividades de recopilacin de informacin 3.2.1 Datos bsicos de la empresa (Formato F1) 3.2.2 Datos histricos de facturacin elctrica (Formato F2) 3.2.3 Datos de produccin (Formato F3) 3.2.4 Censo de cargas elctricas que operan en periodo punta (Formato F4) 3.2.5 Observaciones y/o comentarios (Formato F5) CAPTULO 4. HERRAMIENTA DE CAPTURA DE INFORMACIN 4.1. Definicin de la herramienta 4.2. Obtencin de la herramienta CAPTULO 5. ANLISIS DE LA INFORMACIN CAPTULO 6. EVALUACIN DE POTENCIALES DE AHORRO 6.1. Potenciales de ahorro por administracin de energa 6.2. Potenciales de ahorro por control de la demanda en periodo punta 4 5 5 5 6 6 7 7 7 8 8 10 11 11 14 15 15 15 15 16 16 18

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6.3. Potenciales de ahorro por autoabastecimiento de energa elctrica CAPTULO 7. INFORME FINAL 7.1. Resumen Ejecutivo 7.2. Estudio de control de la demanda elctrica 7.3. Anexos ANEXOS A. B. C. D. Formatos de captura para el levantamiento de datos Interpretacin de recibos de facturacin elctrica Periodos y horarios tarifarios de la tarifa H-M Mediciones elctricas

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IntroduccinLa Comisin Nacional para el Ahorro de Energa (Conae) es un rgano administrativo desconcentrado de la Secretara de Energa, que tiene por objeto fungir como rgano tcnico de consulta de las dependencias y entidades de la Administracin Pblica Federal, as como, cuando as lo soliciten, de los gobiernos de las entidades federativas, de los municipios y de los particulares, en materia de ahorro y uso eficiente de la energa y de aprovechamiento de energas renovables. Para cumplir con este objetivo, la Conae entre otras muchas acciones, ha desarrollo herramientas metodolgicas, aplicables va Internet, que permiten identificar oportunidades de ahorro en diferentes sistemas y equipos a bajos costos de transaccin para el usuario de la energa. Una de ellas es la presente metodologa de Control de la Demanda Elctrica, la cual est enfocada exclusivamente a empresas que se encuentran en tarifa horaria en media tensin (H-M) y tienen la factibilidad de modificar sus patrones de consumo y/o demanda elctrica al operar sus equipos elctricos con mayor intensidad en los periodos de bajo costo de la energa, o bien controlar su operacin durante el periodo punta por medio de sistemas de control manual y/o automtico. El control de la demanda elctrica se plantea como una alternativa de ahorro econmico en sistemas ya eficientes, y se requiere que las personas que estn aplicando este tipo de programas tengan un amplio conocimiento del proceso productivo de la empresa y su capacidad de flexibilidad. Asimismo, tener conocimientos sobre los consumos horarios, particulares y totales, adems de los costos de produccin y su balance. Es importante sealar que la aplicacin de un sistema de control de la demanda es una de las oportunidades de ahorro econmico que ms atencin, tiempo y comprensin del proceso productivo requiere. Aunque existe la posibilidad de implementar otras alternativas tecnolgicas como el termoalmacenaje, el autoabastecimiento elctrico o la cogeneracin, stas no sern analizadas en la presente metodologa. Por otro lado, es aconsejable que el usuario inicie con la aplicacin de un programa de administracin de la energa que adems de identificar los usos inadecuados de los equipos (medidas operativas), evale la conveniencia de sustituir los equipos convencionales por tecnologas de mayor eficiencia.

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Captulo 1. Alcances y objetivosEl objetivo de la metodologa de control de la demanda es determinar los potenciales de reduccin en la facturacin elctrica al aplicar medidas de control, manual o automtico, que modifiquen los patrones de consumo y/o demanda elctrica en periodo punta. Como complemento del estudio a realizar, se estimarn los posibles potenciales de ahorro al aplicar medidas de administracin de la energa, a travs de ndices energticos en donde se analizar la relacin entre consumo de energa y produccin, lo anterior es debido a que los programas de control de la demanda elctrica se plantean como una alternativa de ahorro en sistemas ya eficientes, y se pretende que el Usuario aplique medidas de ahorro de energa, e identifique posibles anomalas en el proceso productivo antes de implementar un programa de control de la demanda. 1.1. Objetivos particulares La aplicacin de la metodologa de control de la demanda permitir establecer: Eficiencia energtica actual de la empresa Potenciales de ahorro de energa elctrica Determinacin de la reduccin de la demanda facturable Estimacin de potenciales de ahorro econmico Estimacin de la inversin requerida para la adquisicin de un equipo automtico de control, y Tiempo simple de recuperacin

1.2. Alcances del estudio El campo de aplicacin de la presente metodologa est limitado a empresas que se encuentran en tarifa horaria en media tensin (H-M) y que tienen la factibilidad de modificar sus patrones de consumo y/o demanda elctrica, es decir, aquellas empresas que tienen la capacidad de operar sus equipos elctricos con mayor intensidad en periodos de bajo costo de la energa, o bien controlar su operacin en periodo punta por medio de sistemas de control manual y/o automtico. Por tanto, esta metodologa es aplicable exclusivamente en empresas donde se tienen cargas elctricas que operan normalmente dentro del periodo punta por lo menos 15 minutos, ya sea en horario de verano o fuera de verano, y que sean factibles a ser desconectadas por un tiempo mnimo de 15 minutos.

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Captulo 2. MetodologaLa metodologa propone una estrategia de trabajo conjunto Usuario-Conae; por tanto, tmese un momento para estudiar este captulo antes de entrar de lleno a las actividades. Asegrese de entender el procedimiento de aplicacin, llenado de los formatos y captura de la informacin, as como las actividades y responsabilidades de cada una de las partes. 2.1. Procedimiento de aplicacin Es importante sealar que el presente manual de trabajo, adems de dar una idea clara y precisa de las actividades globales para el desarrollo del estudio de control de la demanda, pretende mostrar paso a paso las actividades a desarrollar por el Usuario. Las actividades necesarias para realizar el estudio citado por el mtodo propuesto, estn desglosadas conforme a las tareas a desarrollar por los involucrados. Por un lado, la empresa o Usuario tiene a su cargo realizar el levantamiento de datos, capturar la informacin y enviarla a la Conae. Por su parte, la Conae analizar la informacin, estimar los potenciales de ahorro y entregar un reporte ejecutivo. A continuacin se describen las principales actividades: Levantamiento de datos (Usuario) Se trata esencialmente de la recopilacin de datos generales de la empresa, facturaciones histricas de energa elctrica, datos de produccin, censo de cargas elctricas que operan y pueden ser desconectados durante el periodo punta, e indicar las observaciones y/o comentarios correspondientes Captura de datos (Usuario) Bsicamente es la captura de informacin recabada en el levantamiento de datos, a travs de una herramienta que facilita la captura y envo de la informacin a la Conae. La herramienta de captura tendr que ser descargada de Internet y ejecutada en su computadora Envo de informacin va correo electrnico a Conae (Usuario) Una vez recopilada la informacin y capturada a travs de la herramienta, el Usuario debe enviar la informacin va e-mail a Conae, donde ser analizada Anlisis de la informacin (Conae) Se verifica que la informacin sea correcta con la finalidad de poder estimar los potenciales de ahorro, de no ser as, ser notificado al Usuario va e-mail y/o telfono para su correccin

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Estimacin de potenciales de ahorro (Conae) Se calculan los potenciales de ahorro econmico por control de la demanda, y se cuantifican los potenciales de ahorro por administracin de la energa bajo el mtodo de ndices energticos Elaboracin del informe final (Conae) Realizacin y entrega de un reporte ejecutivo que incluye los resultados obtenidos

2.2. Requerimientos de uso El Usuario de la metodologa de control de la demanda elctrica requiere contar los siguientes elementos: a) Una computadora, requisitos mnimos para un ptimo desempeo Procesador 486 5 MB de memoria libre en disco duro (mximo) 16 MB de memoria Ram Windows 95 Conexin a Internet Correo electrnico (e-mail)

b) c)

Captulo 3. Levantamiento de datosEn el proceso del estudio de control de la demanda, el levantamiento de datos es la etapa base para el buen desarrollo del mismo, debido a que las subsecuentes etapas estn fundamentadas en la informacin que aqu se recopila. Como se describi en el captulo anterior, esta etapa ser realizada por el Usuario; por lo tanto, este paso se explicar con mayor detalle en el punto 3.2. No obstante, podr contar, en todo momento, con la asistencia tcnica en lnea de la Conae. 3.1. Recursos con los que debe contar el personal Se recomienda que el personal encargado para realizar el levantamiento de datos cuente con: Conocimientos del proceso productivo Responsabilidad en la operacin y mantenimiento de la empresa o apoyo de quienes realizan estas funciones Acceso a la informacin propia de la empresa, como son las facturaciones elctricas y datos histricos de produccin

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Disponibilidad de tiempo completo para realizar el censo de cargas elctricas. El tiempo de trabajo depender del tamao de la empresa, complejidad del sistema productivo, disponibilidad de la informacin, habilidad y tiempo (h/da) dedicado a ste Autorizacin de acceso a todas las reas de la empresa Una o ms personas que lo auxilien

3.2. Actividades de recopilacin de informacin El desarrollo del levantamiento de datos se establece como una labor de campo, y consiste fundamentalmente en el compendio de informacin en formatos previamente establecidos, por lo que se sugiere se saquen copias fotostticas a los formatos incluidos en el anexo A y los distribuya con el personal que realizar el levantamiento de datos; son cinco los formatos mencionados: F1. Datos bsicos de la empresa F2. Datos de facturacin elctrica (12 facturaciones del ao inmediato anterior) F3. Datos de produccin (12 meses del ao inmediato anterior) F4. Censo de cargas elctricas que operan en periodo punta F5. Observaciones y/o comentarios 3.2.1. Datos bsicos de la e mpresa (Formato F1) En el primer formato denominado F1, se presentan las siguientes secciones: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Empresa Materias primas y produccin Personal en la empresa Horario de labores Electricidad Principales cargas elctricas Responsable del levantamiento de datos

Con el fin de entender claramente la informacin requerida, a continuacin se describe cada una de las secciones contenidas en el formato: Fecha Anotar el da/mes/ao en que se realiz el levantamiento de datos CDE Esta celda corresponde al estudio de control de la demanda elctrica, la cual permanecer en blanco; la Conae asignar un nmero de registro

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1. Empresa Indicar el nombre de la empresa o razn social, ao de inici de operacin de la misma, nombre del corporativo al que pertenece, direccin completa donde se ubica la empresa, anotando calle, nmero, localidad, municipio o delegacin, cdigo postal y estado de la Repblica Mexicana 2. Materias primas y produccin (principales productos) En esta seccin, se indicarn cuales son las principales materias primas que se utilizan y que tipo de productos se obtienen a partir de ellas 3. Personal en la empresa Se deber especificar la cantidad de personas que laboran en la empresa de acuerdo con las siguientes reas: mantenimiento, produccin y administracin. De igual forma, indicar el total de personal que labora dentro de la empresa 4. Horario de labores En esta seccin se especificarn los horarios laborares para cada uno de los turnos existentes (primer turno, segundo y tercer turno) 5. Electricidad Tarifa elctrica y regin Indicar la tarifa elctrica y la regin en la que se encuentra contratado el suministro de energa elctrica, para mayor informacin vase el anexo B. Interpretacin de los recibos de facturacin elctrica Capacidad de la subestacin Se deber anotar la potencia del o los transformadores que se encuentran en la subestacin, en kVA. En caso de tener ms de una subestacin y/o transformadores, la capacidad total ser la suma de las capacidades individuales Capacidad de las plantas de emergencia La capacidad de las plantas de emergencia se encuentra indicada en los datos de placa del generador de la planta, por lo que se deber anotar la potencia de operacin continua en kW

6. Principales cargas elctricas Con la finalidad de identificar cuales son las cargas representativas de la empresa, se deber indicar lo ms aproximado posible para cada uno de los siguientes sistemas, la carga total instalada en kW y el porcentaje de la misma que actualmente est en operacin: Equipos de fuerza Especificar la carga total instalada en kW y el porcentaje en operacin de los motores elctricos destinados al proceso productivo, como son: motores de

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mquinas, molinos, bombas, ventiladores, etc.; evite registrar motores que formen parte de los sistemas de aire acondicionado Equipos de aire acondicionado Especificar la carga total instalada en kW y el porcentaje en operacin de los equipos de aire acondicionado, tales como: sistemas de compresin, torres de enfriamiento, bombas, ventiladores, etc. Equipos de iluminacin Especificar la carga total instalada en kW y el porcentaje en operacin de los equipos de iluminacin. Para obtener un estimado de la carga instalada en iluminacin, se deber realizar la suma de potencias de cada uno de los sistemas de iluminacin, incandescente, fluorescente, y lmparas de alta intensidad de descarga (HID). Si desea estimar el potencial de ahorro existente en los sistemas de iluminacin, la Conae pone a su disposicin una metodologa especfica para estos sistemas Equipos conectados a contactos Anotar la carga total instalada en kW y el porcentaje en operacin de los equipos que se encuentran conectados a contactos, como son: computadoras, impresoras, fotocopiadoras, faxes, cafeteras, etc.

7. Responsable del levantamiento de datos Se deber anotar los datos de la persona responsable del levantamiento de datos, indicando nombre, cargo correspondiente, telfono, e-mail y fax, con el fin de establecer comunicacin en caso de alguna duda referente a la informacin proporcionada 3.2.2. Datos histricos de f acturacin elctrica (Formato F2) Para la captura del formato F2 se recomienda recopilar los datos elctricos de las 12 facturaciones elctricas consecutivas del ao inmediato anterior. Para evitar contratiempos al Usuario, en el anexo B se indica cmo deben ser interpretados los recibos de facturacin elctrica. La informacin a obtener de los recibos de la facturacin elctrica es la siguiente: Mes Para definir el mes de facturacin, se debe elegir a aquel mes que tenga un mayor nmero de das de acuerdo con el periodo de facturacin; por ejemplo: Perodo: 00/feb/12 al 00/mar/11

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El mes de febrero tiene 18 das facturados y el mes de marzo tiene solo 11, por lo tanto, el mes de facturacin a indicar es febrero Perodo Anotar el perodo correspondiente a la factura elctrica, de la siguiente forma: Inicio del perodo: ao/mes/da Fin del perodo: ao/mes/da

Parmetros elctricos y costos Anotar la demanda elctrica y consumo de energa en cada uno de los periodos tarifarios (base, intermedio y punta), as como el valor correspondiente de demanda facturable, factor de potencia y el monto total de facturacin elctrica (incluyendo el IVA) En el anexo C se muestran los periodos tarifarios y los horarios para la tarifa horaria H-M.

3.2.3. Datos de produccin (Formato F3) Para el llenado del formato F3, se recomienda recopilar los datos de produccin de los 12 meses consecutivos del ao inmediato anterior. Es importante sealar que los periodos de produccin debern coincidir con los de facturacin. Ejemplo: Para el periodo de facturacin 00/feb/12 al 00/mar/11 que corresponde al mes de febrero, se deber anotar el valor de produccin para el mismo periodo de facturacin, es decir, 00/feb/12 al 00/mar/11. Si en la empresa se producen diferentes artculos, se deber indicar con un nmero consecutivo los tipos de productos, las unidades de medida y la cantidad de artculos producidos mes a mes del ao inmediato anterior. Ejemplo: Una empresa que produce jabn en sus tres presentaciones deber anotar la informacin solicitada en el formato F3 como sigue:No. 1 2 3 Producto Jabn en polvo Jabn de pasta Jabn lquido Unidad de medida Toneladas Toneladas Litros Enero 1,500 1,800 850,000 Febrero 1,750 1,450 750,000 Marzo 1,700 1,700 800,000

3.2.4. Censo de cargas elc tricas que operan en periodo punta (Formato F4) El punto medular del levantamiento de datos, e incluso del estudio de control de la demanda en periodo punta, se encuentra en la informacin a recopilar en el formato F4.

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De ello depende que las estimaciones de los potenciales de ahorro estn bien sustentadas, por lo que se recomienda poner especial cuidado en su llenado. Es importante mencionar que en el levantamiento de datos de las cargas elctricas, se deben registrar nica y exclusivamente aquellas cargas que operan normalmente dentro del periodo punta por lo menos 15 minutos, ya sea en horario de verano o fuera de verano, y que sean factibles a ser desconectadas por un tiempo mnimo de 15 minutos. En el caso de que la carga elctrica no opere en horario de verano o fuera de verano, tendr que registrar con cero el tiempo de operacin y desconexin en el horario correspondiente. Para el llenado del Formato 4 se debern considerar los siguientes aspectos: No. Ref. Con la finalidad de que cada equipo (carga o conjunto de cargas elctricas) sea identificado con facilidad, el Usuario deber asignar un nmero consecutivo de referencia Descripcin del equipo En este apartado se deber indicar la aplicacin del equipo, por ejemplo: para una carga elctrica puede ser bomba de agua No. 2, y para un conjunto de cargas puede ser Inyectora No. 5 Potencia del equipo En esta seccin se deber anotar la capacidad en kW indicada en la placa o etiqueta de la carga elctrica, o bien, la suma de potencias para un conjunto de cargas. En caso de que la capacidad del equipo este indicada en Caballos de Potencia (CP hp por sus siglas en ingls) tendr que multiplicar los CP por el factor de conversin a kW de 0.746. Asimismo, se debe indicar la potencia de operacin en kW de la carga o conjunto de cargas, por ejemplo: potencia total medida en la bomba de agua No. 2 y potencia total medida en la inyectora No. 5 Para obtener la potencia de operacin o potencia medida de cada uno de los equipos, es necesario realizar mediciones elctricas puntuales por lo que es recomendable consultar el anexo D de mediciones elctricas. Tiempo de operacin Para el llenado de esta celda es necesario conocer los horarios del periodo punta de la tarifa contratada, tanto para el horario de verano como para el horario fuera de verano (vase anexo C de periodos y horarios tarifarios) Ya conocidos los horarios existentes para el periodo punta, el Usuario deber anotar el tiempo (en minutos) de operacin normal del equipo durante este periodo. El tiempo mximo de operacin que se puede anotar ser la duracin del periodo punta de acuerdo con la tarifa elctrica y regin as como la poca del ao.

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Tiempo de desconexin En esta celda, el Usuario deber anotar el tiempo en minutos que el equipo o carga elctrica puede ser desconectado en periodo punta, siempre de acuerdo con el tiempo de operacin indicado. El tiempo mximo de desconexin no podr ser mayor al valor anotado en la seccin del tiempo de operacin en periodo punta, y el tiempo mnimo de desconexin para cualquier equipo en operacin ser de 15 minutos.

3.2.4.1. Ejemplo del correcto llenado del formato F4 De manera ilustrativa, a continuacin se muestra el correcto llenado del formato F4, para el cual se tienen las siguientes consideraciones: El censo de cargas elctricas fue realizado en un da tpico de operacin normal de la empresa, y el suministro de energa elctrica es en tarifa H-M regin centro, cuyo periodo punta en horario de verano es de 120 minutos (20:00 a las 22:00 horas de lunes a viernes), y en horario fuera de verano es de 240 minutos (18:00 a las 22:00 horas de lunes a viernes). El Usuario identific dos cargas elctricas, inyectora No.5 y bomba de agua No. 2 que operan en periodo punta y que son factibles a ser desconectadas en este periodo con objeto de reducir la demanda facturable, por lo que se obtuvo la potencia de placa o etiqueta as como la potencia de operacin para cada uno de los equipos y se asignaron nmeros consecutivos de referencia, datos que fueron registrados en el formato. Formato F4: Ejemplo del correcto llenado del formatoConae CENSO DE CARGAS ELCTRICAS QUE OPERAN EN PERIODO PUNTA Fecha: CDE: Formato F4 10/08/00

No. Ref. 1 2

Descripcin del equipo Inyectora No. 5 Bomba agua No. 2

Potencia Verano Tiempo de Tiempo de Placa o Operacin operacin desconexin etiqueta (kW) (min) (min) (kW) 157 127 120 30 30 28 60 60

Fuera de verano Tiempo de Tiempo de operacin desconexin (min) (min) 0 0 180 180

La determinacin de los tiempos de operacin y desconexin de estos equipos en periodo punta se realiza de la siguiente manera: Inyectora No. 5 Tiempo de operacin: La inyectora No. 5 opera normalmente en horario de verano de las 17:00 a las 23:00 horas, es decir, 360 minutos; 120 minutos de su operacin corresponden al periodo punta (20:00 a 22:00 horas), por consiguiente, se deber anotar 120 minutos en el tiempo de operacin para verano. Esta misma inyectora no es utilizada en el horario fuera de verano, por lo que se deber anotar un cero en el 13


tiempo de operacin en horario fuera de verano. (vase tiempo de operacin de la Inyectora No. 5 para verano y fuera de verano) Tiempo de desconexin: Con el fin de limitar la demanda en periodo punta, es factible sacar de operacin (controlar) durante 30 minutos de este periodo a la Inyectora No 5, por tanto, se deber anotar 30 minutos en el tiempo de desconexin para verano. Debido a que la Inyectora no es utilizada en horario fuera de verano y as fue indicada con un cero en el tiempo de operacin, del mismo modo se deber anotar un cero en el tiempo de desconexin para este horario. (vase tiempo de desconexin de la Inyectora No. 5 para verano y fuera de verano) Bomba de agua No. 2 Tiempo de operacin: Una bomba de agua opera normalmente en verano y fuera de verano de las 16:00 a las 21:00 horas. En horario de verano, 60 minutos de su operacin corresponden al periodo punta (20:00 a 21:00 horas), y en el horario fuera de verano, esta bomba opera en periodo punta 180 minutos (18:00 a 21:00 horas), por consiguiente, se deber anotar un tiempo de operacin de 60 y 180 minutos en el horario de verano y fuera de verano respectivamente. (vase tiempo de operacin de la bomba de agua No. 2 para verano y fuera de verano) Tiempo de desconexin: Con el fin de limitar la demanda en periodo punta, es factible sacar de operacin (controlar) durante todo este periodo a la bomba de agua No. 2, tanto en horario de verano como en fuera de verano, por lo tanto, el tiempo de desconexin ser de 60 minutos en verano y 180 minutos en fuera de verano. (vase tiempo de desconexin de la bomba de agua No. 2 para verano y fuera de verano) 3.2.5 Observaciones y/o co mentarios (Formato F5) En el formato F5, se indicar la problemtica detectada por el Usuario a efectos de controlar la demanda elctrica, si existen o no interrupciones de energa elctrica y la frecuencia con la que ocurren, si se han instalado equipos eficientes en los sistemas de fuerza, aire acondicionado e iluminacin, si hay programas o sugerencias para el control de la demanda y administracin de la energa elctrica, etc.

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Captulo 4. Herramienta de captura de informacinLa informacin recopilada en campo, a travs de los formatos establecidos en el levantamiento de datos (vase anexo A), deber ser capturada en la herramienta obtenida de Internet. 4.1. Definicin de la herramienta Con el fin de promover el desarrollo y la aplicacin de proyectos que busquen abatir los costos de energa elctrica para empresas en tarifa horaria (H-M), mediante programas para controlar la demanda elctrica en el periodo punta, la Conae ha diseado una herramienta que se puede obtener va Internet y que facilita la captura de la informacin necesaria para realizar un estudio que permita cuantificar los potenciales de ahorro econmico. Esta herramienta es un programa automatizado (software) de captura de informacin, que incluye un manual de instalacin y operacin, por lo que ser necesario descargarla de Internet y ejecutarla en el disco duro de su computadora. 4.2. Obtencin de la herramienta Para poder tener acceso a la herramienta de captura de informacin, es necesario contar con la contrasea proporcionada por Conae, por lo que le sugerimos se ponga en contacto con representantes de la Conae, ya sea a travs de las Unidades de Enlace para la Eficiencia Energtica (U3E), o Puertos de Atencin Conae (PAC), para que personal autorizado registre los datos generales del Usuario en la pgina de Conae en Internet y asigne la contrasea correspondiente. Es importante sealar que sin la contrasea asignada por Conae, el Usuario no podr accesar a la herramienta de captura, ni hacer uso de la opcin que presenta la herramienta de generar los formatos en cdigo ASCII para facilitar el envo de informacin va correo electrnico (e-mail) a la Conae.

Captulo 5. Anlisis de la informacinLa Conae realiza un anlisis de la informacin que el Usuario enva a la Conae va email; se verifica que la informacin capturada no presente datos errneos o faltantes. Para determinar que los datos proporcionados por el Usuario son confiables, se realiza un cruce de informacin de los formatos de captura, llamados filtros; es decir, se comparan datos de un formato con datos de otro. De manera similar, la herramienta

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tiene filtros para identificar informacin faltante y/o minimizar errores de captura. A continuacin se presentan los principales filtros: Se deber anotar en el formato F1 la tarifa elctrica y la regin (seccin 5 del formato), con las cuales se obtiene informacin del periodo punta en horario de verano y fuera de verano La capacidad total de las principales cargas elctricas en operacin (seccin 6 del formato F1) deber ser inferior a la demanda mxima registrada en el formato de facturaciones elctricas Con relacin al formato F2 de facturaciones elctricas, s la demanda elctrica mxima medida ocurre en periodo punta, la demanda facturable no podr ser mayor que la registrada en el periodo punta. El formato F3 de produccin est relacionado con el formato F2 de facturaciones elctricas, de manera que los periodos de facturacin y produccin debern ser coincidentes (vase punto 3.2.3), de lo contrario, en la herramienta de captura se indicar que no ha ingresado datos de consumo de energa para el periodo de produccin que est intentando registrar En el formato F4, la herramienta de captura desplegar informacin relacionada con los periodos y horarios punta de acuerdo con la tarifa elctrica y regin indicada en el formato F1, por lo que no se podrn anotar tiempos de operacin de la carga elctrica en punta mayores a los tiempos de duracin del periodo punta sealado por la tarifa y la regin. De la misma forma, no se podrn anotar tiempos de desconexin mayores a los indicados en los tiempos de operacin de dichas cargas, ni menores a 15 minutos (vase puntos 3.2.4 y 3.2.4.1)

En caso de existir irregularidades en la informacin enviada por el Usuario a la Conae, se notificar al mismo va e-mail y/o telfono con el objeto de que realice las correcciones correspondientes

Captulo 6. Evaluacin de potenciales de ahorroLa Conae ha diseado formatos para evaluar los potenciales de ahorro energticos y econmicos a efecto de que en stos se integre la informacin bsica que conduzca a la estimacin de los potenciales de ahorro al aplicar medidas de administracin de la energa y control de la demanda elctrica. 6.1. Potenciales de ahorro por administracin de energa Los potenciales de ahorro por aplicar medidas de administracin de energa se determinan a travs de los ndices energticos, los cuales relacionan el consumo de energa y produccin, a fin de identificar los meses donde la empresa presenta la mayor y menor eficiencia energtica (vase Figura 1), de manera que el Usuario se interese en los meses donde se presentan menores eficiencias y aplique medidas de ahorro de energa e identifique posibles anomalas en el proceso productivo. 16


Figura 1. Evaluacin de ndices energticosCDE

Datos de consumo de energa y produccin Producto analizado Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Promedio mensual Consumo (kWh) Produccin (ton)

Ao de anlisis: Unidad de medida ndice energtico (kWh/ton) @ Ahorro consumo (kWh) A

---Grfica de ndices energticos

700 650 (kWh/ton) 600 550 500 450 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

ndice energtico

Lnea de referencia

Ahorros anuales estimados * Consumo de energa (kWh) %@

Econmico $B %

Se identifica el mes donde se presenta el ndice energtico de mxima eficiencia, y se utiliza como valor de referencia (lnea de referencia) para la estimacin de potenciales de ahorro A Ahorros en consumo de energa calculados a partir de la diferencia entre el ndice energtico actual y el ndice de mxima eficiencia, multiplicada por la produccin del mes correspondiente B Ahorro econmico calculado con el costo unitario anual de la energa

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6.2. Potenciales de ahorro por control de la demanda en periodo punta El mtodo aplicado en este estudio para evaluar los potenciales de ahorro por control de la demanda, est basado en la desconexin parcial de cargas en periodo punta, por lo qu con el apoyo del personal operativo de la empresa, se seleccionan algunas cargas elctricas para programar su desconexin en el perodo punta, y reducir as en primera instancia la demanda en periodo punta (vase Figura 2)Figura 2. Reduccin de demanda elctrica en periodo puntaPotencia operacin (kW) Tiempo de desconexin periodo punta (minutos) Verano F. Verano Reduccin en Demanda punta* (kW) Verano F. Verano

No Ref.

Descripcin del equipo

Totales

---

---

* La reduccin en demanda punta se estima a partir de un factor de coincidencia entre el tiempo que ser desconectada la carga elctrica y el tiempo del periodo punta, multiplicado por la potencia de operacin de dicha carga

Posteriormente, se determina la facturacin elctrica que se tendra al aplicar medidas de control demanda y se compara contra los datos de facturacin elctrica real. Finalmente, se estiman los potenciales de ahorro econmico, tanto en el horario de verano como para el horario fuera de verano (vase Figura 3).

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Figura 3. Evaluacin de potenciales de ahorro por control de la demanda

Datos histricos de facturacin elctrica (promedio mensual) Verano Demanda Consumo (kW) (kWh/mes)

CDE Ao de anlisis: Fuera de verano Demanda Consumo (kW) (kWh/mes)

Concepto Periodo base Periodo intermedio Periodo punta Total Facturable F.P. Factor de potencia (%) F.C. Factor de carga (%) Facturacin ($/mes) Facturacin anual ($/mes) Facturacin actual estimada Concepto Facturacin mensual ($/mes) Facturacin anual ($/ao)A

Verano

Fuera de verano

Resultados al aplicar programas de control de la demanda elctrica Valores estimados de demanda Concepto Demanda en periodo punta (kW) Demanda facturable (kW) Facturacin estimada Concepto Facturacin mensual ($/mes) Facturacin anual ($/ao) Beneficios econmicos Concepto Verano (mensual) Fuera de verano (mensual) Anual (anual) Evaluacin financiera del proyecto Concepto Inversin estimada del equipo de control automtica ($) Tiempo simple de recuperacin de la inversin (aos)A

Verano Reduccin Nuevo valor

Fuera de verano Reduccin Nuevo valor

A

Verano

Fuera de verano

Ahorro estimado ($) (%)

Ahorro estimado Mnima Mxima

Los clculos se realizaron para el mes de: mes - ao y no se incluyen los cargos por FP, DAP e IVA

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6.3. Potenciales de ahorro por autoabastecimiento de energa elctrica En el estudio de control de la demanda elctrica, se presenta una alternativa ms para evitar altos cargos por concepto de energa elctrica en periodos punta, ya que el usuario puede emplear su planta de emergencia para autoabastecerse de energa elctrica durante el periodo referido, es decir, generar su propia electricidad para dicho periodo evitando as consumir la energa elctrica de la compaa suministradora. El empleo de la planta de emergencia en periodo punta, presenta beneficios econmicos (vase Figura 4), no obstante, es importante sealar, que se dejar al usuario el anlisis de los beneficios netos, ya que se tienen que considerar los costos de generacin de energa elctrica, como son: los gastos por combustible, operacin y mantenimiento de la planta de emergencia, e instalacin del sincronizador para que entre en operacin dicha planta en horas de periodo punta.

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Manual de trabajo Metodologa de Control de la Demanda Elctrica Figura 4. Evaluacin de potenciales de ahorro por autoabastecimiento de energa con planta de emergencia

Datos histricos de facturacin elctrica (promedio mensual) Verano Demanda Consumo (kW) (kWh/mes)

CDE Ao de anlisis: Fuera de verano Demanda Consumo (kW) (kWh/mes)

Concepto Periodo base Periodo intermedio Periodo punta Total Facturable F.P. Factor de potencia (%) F.C. Factor de carga (%) Facturacin ($/mes) Facturacin anual ($/mes) Facturacin actual estimada Concepto Facturacin mensual ($/mes) Facturacin anual ($/ao)A

Verano

Fuera de verano

Resultados al emplear planta de emergencia en periodo punta Valores estimados de demanda y consumo de energa Verano Concepto Reduccin Nuevo valor Demanda en periodo punta (kW) Demanda facturable (kW) Consumo de energa en punta (kWh) Consumo de energa total (kWh) Facturacin estimada Concepto Facturacin mensual ($/mes) Facturacin anual ($/ao) Beneficios econmicos Concepto Verano (mensual) Fuera de verano (mensual) Anual (anual)A

Fuera de verano Reduccin Nuevo valor

A

Verano

Fuera de verano

Ahorro estimado ($) (%)

Los clculos se realizaron para el mes de: mes - ao y no se incluyen los cargos por FP, DAP e IVA Ahorro estimado por la generacin de la energa en punta con la planta de emergencia Evitando as, el suministro de energa por la compaa suministradora; y se deja al usuario, el anlisis de los costos de generacin por combustible, mantenimiento y operacin de dicha planta

B

21


Captulo 7. Informe finalTodo trabajo establece la necesidad de presentar un reporte de las actividades realizadas, por lo cual a continuacin se desglosa el contenido del estudio de control de la demanda mediante un informe final con los datos recolectados y los resultados obtenidos del anlisis. 7.1. Resumen Ejecutivo El documento est dirigido a los altos directivos que cuentan con poco tiempo para estudiar grandes volmenes de informacin tcnica que no es indispensable para la toma de decisiones, por lo cual, los potenciales de ahorro estimados se presentan en forma clara, sencilla y concreta. 7.2. Estudio de control de la demanda elctrica En l se presenta una breve introduccin sobre la situacin energtica del inmueble mediante datos de facturacin elctrica y produccin con los que se establece el grado de eficiencia de la empresa, y el listado de cargas elctricas que durante el periodo punta son factibles de ser desconectadas, por lo menos 15 minutos. La parte medular del reporte corresponde a los potenciales de ahorro econmico por controlar la demanda elctrica en periodo punta, por lo cual, se estimar el monto de inversin para la adquisicin de un equipo de control automtico que limite la demanda, y se dar a conocer el tiempo simple de recuperacin de la inversin. Asimismo, se estimarn los potenciales de ahorro a travs de ndices energticos, al aplicar medidas de administracin de la energa, y los potenciales de ahorro econmico por autoabastecimiento de energa elctrica en horas de periodo punta. 7.3. Anexos En la seccin de anexos se presenta informacin adicional que servir de apoyo para realizar un anlisis ms detallado de lo reportado en el estudio de control de la demanda elctrica.

22


Metodologa de Control de la Demanda Elctrica

Anexos

23


A. Formatos de captura para el levantamiento de datos Formato F1. Datos bsicos de la empresaFORMATO F1 Conae 1. Empresa Nombre Direccin Delegacin/Municipio Ao de inicio operacin Corporativo Colonia/Localidad Estado Cdigo Postal DATOS BSICOS DE LA EMPRESA FECHA: CDE:

2. Materias primas y produccin (principales productos)

3. Personal en la empresa Mantenimiento 4. Horario de labores Turno Primero Segundo Tercero 5. Electricidad Tarifa elctrica Regin 6. Principales cargas elctricas Carga elctrica Fuerza (motores) Aire acondicionado Iluminacin Contactos 7. Responsable del levantamiento de datos Nombre: Cargo: Telfono: Fax: e-mail: Carga instalada aprox. (kW) Carga en operacin (%) Capacidad de la(s) subestacin (es) en kVA Capacidad de la(s) planta(s) de emergencia en kW Lunes a viernes De: A: Sbado De: A: Domingo De: A Produccin Administrativo Total

24

Formato F2. Datos de facturacin elctricaFORMATO F2 DATOS DE FACTURACIN ELCTRICA CDE:@

Conae

FECHA:

Empresa:

Mes Fin Base Base Intermedio Punta Facturable Intermedio Punta

Periodo

Demanda mxima (kW)

Consumo de energa (kWh) Total

Inicio

Factor de potencia [%]

Factura Elctrica [$]

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

@

Datos de las 12 facturaciones consecutivas del ao inmediato anterior


25

Formato F3. Datos de produccinFORMATO F3 DATOS DE PRODUCCIN CDE: FECHA:

Conae

Empresa:

No. Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep

Productos

Meses * Oct Nov Dic

Unidad de medida @

@

Especificar unidades de medida, por ejemplo (toneladas, litros, piezas, etc.)

* El periodo registrado deber coincidir con el de facturacin


26

Formato F4. Censo de cargas elctricas que operan en periodo puntaFORMATO F4 CENSO DE CARGAS ELCTRICAS QUE OPERAN EN PERIODO PUNTA CDE:@

Conae

FECHA:

Empresa:

Potencia Placa o etiqueta Operacin (kW) * (kW) Tiempo de desconexin (minutos) Tiempo de operacin (minutos)

Verano **

Fuera de verano ** Tiempo de operacin (minutos) Tiempo de desconexin (minutos)

No. Ref.

Descripcin del equipo


Registrar nica y exclusivamente aquellas cargas que operan normalmente dentro del periodo punta por lo menos 15 minutos, ya sea en horario de verano o fuera de verano, y que sean factibles a ser desconectadas por un tiempo mnimo 15 minutos * Ver anexo de mediciones elctricas ** NOTA: Si desea conocer los periodos punta para el horario de verano y fuera de verano, le recomendamos consultar el anexo de periodos tarifarios

@

27

Formato F5. Observaciones y/o comentariosFORMATO F5 OBSERVACIONES Y/O COMENTARIOS FECHA: CDE:

Conae

Empresa:

Observaciones y/o comentarios


28


B. Interpretacin de recibos de facturacin elctrica Recibo de Comisin Federal de Electricidad

RIO RODANO ENTRE LERMA Y RIO ATOYAC 14 COL. CUAUHTEMOC MEXICO, D.F. R.F.C. 370814-O10

3RFC

N UM ER O D E CU EN TA C.E.

1N UM ER O D E CU EN TA LECTUR A AN T. PERIODO DE CON SU M O DIFEREN CIA

2

3TIPO DE M ED.

4 8

LU GAR D E EXPEDICION

5CARGOS POR: ENERGIA 18 DEMANDA F .P . D.A .P .

FACTURA POR SERVICIOS DE EN ERGIA ELECTRICA

11

FECHA DE EX PEDICIO N

20

FECHA LIM ITE D E PAGO PARA EVITAR EL CORTE 21 A O M ES DIA

22PRIM ER M ES AN TER IOR SEGUN DO M ES AN TER IOR TERCER M ES AN TER IOR M ISM O M ES A O AN TER IOR

kW h

kW

% F.P.

% F.C..

LECTUR A ACT.

M ULTIPLICADOR FECHA DE EX PEDICIO N

6

7

9

10

11

* - - - kW - - - * PUNTA I NT ERMED I O BASE SEM I PUNTA F ACTURABLE

* - - - kWh - - - *

24 14CON SUM O kW h

12TAR

13DEM . M AX. kW

15kVArh

16% F.P.

17% F.C.

I. V. A . TO TAL A PAG AR

19 23

19

23

ESTE AVISO SOLO ES VALIDO COMO FACTURA CON EL SELLE Y FIRMA DE CAJERO O CERTIFICACION DE NUESTRAS MAQUINAS REGISTRADORAS

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Nombre o razn social R.F.C. Nmero de cuenta Perodo de consumo Lugar de expedicin Tipo de medidor Nmero de medidor Lectura anterior y lectura actual Diferencia entre lectura actual y anterior Multiplicador: constante que resulta de los transformadores de potencia y corriente Fecha de expedicin Tarifa: indica la tarifa que se aplica por el suministro de energa elctrica Demanda mxima: Es la demanda medida en kW durante cualquier intervalo de 15 minutos, en el cual el consumo de energa elctrica fue mayor que en cualquier otro intervalo de 15 minutos en periodo de consumo Consumo en kWh: Es la energa activa utilizada durante el periodo de consumo: kVARh: Es la energa reactiva utilizada durante el periodo de consumo %FP: Es el coseno del arco cuya tangente es la relacin de los kVARh a los kWh multiplicado por 100 para expresarlo en por ciento (%) %FC: Es la resultante de dividir el consumo (kWh) entre la demanda mxima medida por el nmero de horas del periodo multiplicados por 100 para expresarlo en por ciento (%)

29


18.

19. 20. 21. 22.

23. 24.

Cargos: Aqu se detallan los diferentes conceptos que integran el importe total de las facturas pudiendo ser los siguientes, dependiendo de las condiciones del servicio Energa: Es el resultado de aplicar la tarifa correspondiente a las kWh consumidos Demanda facturable: Es el resultado de aplicar la tarifa correspondiente a cada kW de demanda facturable Medicin BT o AT: Cargo o bonificacin del 2 % por medicin en el lado secundario o primario del transformador FP: Cargo por FP menor a 90 % o bonificacin por FP superior a 90 % DAP: Derecho de alumbrado pblico IVA: Impuesto al valor agregado Total a pagar: Importe total a pagar Clave de envo: Indica si existen condiciones especiales de entrega de la factura Fecha lmite de pago: ltimo da para liquidar su factura, no espere a esta fecha para su pago Datos histricos: se indican los kWh, kW de demanda mxima medida, % de factor de potencia y % de factor de carga de los ltimos tres meses, as como el correspondiente al mismo mes del ao anterior. Informacin que le servir para conocer y controlar su consumo de energa elctrica Cdigo que identifica esta factura Valores de consumo de energa y demanda elctrica para cada uno de los periodos tarifarios (punta, intermedio, base y semipunta)

Ejemplo: Informacin necesaria para el levantamiento de datos

RIO RODANO ENTRE LERMA Y RIO ATOYAC 14 COL. CUAUHTEMOC MEXICO, D.F. R.F.C. 370814-O10

N UM ER O D E CU EN TARFC

UN I ON I NDUSTR I AL DEL NORT E S . A DE C . V TORRES 123 COL . VERGE L AGUASCAL I ENTES , AGSN UM ER O D E CU EN TA TIPO DE M ED. LECTUR A AN T. PERIODO DE CON SU M O LECTUR A ACT. DIFEREN CIA

UN I N8 10613 - 6G2 FACTURA POR SERVICIOS DE EN ERGIA ELECTRICA 5 55 1 75 15 75 6 84 4 16 43 7 05 3 44 63 12 82FECHA DE EX PEDICIO N C.E.

3 0 NOV I MBRE 2000kW h PRIM ER M ES AN TER IOR SEGUN DO M ES AN TER IOR TERCER M ES AN TER IOR M ISM O M ES A O AN TER IOR kW

FECHA LIM ITE D E PAGO PARA EVITAR EL CORTE A O M ES DIA

LU GAR D E EXPEDICION

% F.P.

% F.C..

M ULTIPLICADOR FECHA DE EX PEDICIO N

PUNTA I NT ERMED I O BASE SEM I PUNTA F ACTURABLE HMTAR

* - - - kW - - - * 2 , 4 34 2 , 8 06 2 , 8 51 2 , 5 53 1 3 16 753CON SUM O kW h

* - - - kWh - - - * 7 6 , 01 9 8 00 , 3 36 4 40 , 3 98

CARGOS POR: 0 0NOV30 ENERGIA DEMANDA F .P . D . A . P . 10 . 0%

1 36 25 33 1 60 45 20 1 30 36 80 1 51 66 74

2 09 1 2 82 4 3 04 7 2 92 1

8 65 1 6 54 5 8 62 0 6 52 5 8 59 5 5 81 2 8 69 5 6 97 9

2 8 51DEM . M AX. kW

7 46 7 91kVArh

8 69 8% F.P.

6 20 8% F.C.

Co r t e a p a r t i r d e :I. V. A . TO TAL A PAG AR

00D I C1 4

1 12 5 80 73 $ ** *9 38 17 2 74 $ ** *9 38 17 2 74

ACLARAC I ONES FACTURAS Y F AL LAS DE SERV I C I OS T EL - F ALLAS T EL - ACLARA

0 96 92 06002 785156

ESTE AVISO SOLO ES VALIDO COMO FACTURA CON EL SELLE Y FIRMA DE CAJERO O CERTIFICACION DE NUESTRAS MAQUINAS REGISTRADORAS

0 96 92 06002 785156

30


Tarifa: Regin: Periodo: Mes facturado:Periodo Punta Intermedio Base Facturable

HM Sur 001031 - 001130 Noviembre de 2000Demanda (kW) 2,434 2,806 2,851 2,553 * Consumo (kWh) 7 6,019 800,336 440,398 1,316,753

Datos elctricos por periodos tarifarios

Factor de potencia (F.P.): Factura elctrica:

86.98 % $ 938,172.74

Calculo de la facturacin elctrica Clculo de la demanda facturable * DF = DP + FRI max (DI - DP,0) + FRB max (DB - DPI,0) Donde: DF DP DI DB DPI FRI y FRB max es la Demanda Facturable es la Demanda Mxima Medida en el Periodo de Punta es la Demanda Mxima Medida en el Periodo Intermedio es la Demanda Mxima Medida en el Periodo de Base es la Demanda Mxima Medida en los Periodo de Punta e Intermedio Son factores de reduccin Significa mximo, es decir, que cuando la diferencia de demandas entre parntesis sea negativa, sta tomar el valor cero FRB = 0.15 DI - DP = 2,806 - 2,434 = 372 DPI = max(DI : DP) = 2,806 DB - DPI = 2,851 - 2,806 = 45

FRI = 0.3 DP = 2,434 DI = 2,806 DB = 2,851

DF = 2,434 + (0.3 * 372) + (0.15 * 45) = 2,553 Demanda Facturable (DF) = 2,553 kW

31


Clculo de penalizacin por factor de potencia menor al 90 % Factor de potencia actual 86.98 % Cargo (%) = 3 0.9 1 100 5 FP

Cargo (%) =

3 0.9 1 x 100 = 2.1 % 5 0.8698

Cargos en tarifa HM. Cuotas aplicables para el mes de noviembre de 2000 ReginSur kW facturables $ 68.71 kWh en punta $ 1.2711 kWh en intermedio $ 0.3971 kWh en base $ 0.3298

Clculo de la facturacin elctricaCargos Consumo en punta Consumo en intermedio Consumo en base Valor 76,019 kWh 800,336 kWh 440,398 kWh Cargo $ 1.2711 $ 0.3971 $ 0.3298 Total consumo $ 68.71 Total demanda Total ($) 96,627.75 317,813.43 145,243.26 559,684.44 175,416.63 175,416.63 735,101.07 15,437.12 750,538.19 75,053.82 112,580.73 938,172.74

Demanda facturable

2,553 kW

Total consumo y demanda Cargo por bajo F.P. $ 735,101.07 2.1 % Total energa elctrica DAP (10%) IVA (15%) $ 750,538.19 $ 750,538.19 10 % 15 % Total a facturar

32


Recibo de Luz y Fuerza3 6 4 7

2 8 9kWh kWh kWh kW kW kW kW

5

13

ENERG I A EN BAS E I NTERM ED I A EN PUN TA DEM . MAX . EN B ASE I NTERM ED I A EN PUN TA DEMANDA FACTURABLE CARGO O BON I F I CAC I ON POR FACTOR D E POTENC I A F . P . CARGO POR DERE CHO DE A LUMBRADO PUBL I CO D . A . P . I . V.A.

10

11 12 12

1

5

12

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10

11.

12. 13.

Nombre o razn social R.F.C. Nmero de cuenta Tarifa: indica la tarifa que se aplica por el suministro de energa elctrica Regin: indica la regin en dnde se suministra la energa elctrica Ciclo de facturacin Perodo de consumo Numero de medidor Lectura anterior y lectura actual Valores de consumo de energa y demanda elctrica para cada uno de los periodos tarifarios (base, intermedio y punta) Demanda mxima: Es la demanda medida en kW durante cualquier intervalo de 15 minutos, en el cual el consumo de energa elctrica fue mayor que en cualquier otro intervalo de 15 minutos en periodo de consumo. Consumo en kWh: Es la energa activa utilizada durante el periodo de consumo Cargos: Aqu se detallan los diferentes conceptos que integran el importe total de las facturas pudiendo ser los siguientes, dependiendo de las condiciones del servicio Energa: Es el resultado de aplicar la tarifa correspondiente a las kWh consumidos Demanda facturable: Es el resultado de aplicar la tarifa correspondiente a cada kW de demanda facturable Medicin BT o AT: Cargo o bonificacin del 2 % por medicin en el lado secundario o primario del transformador FP: Cargo por FP menor a 90 % o bonificacin por FP superior a 90 %. DAP: Derecho de alumbrado pblico IVA: Impuesto al valor agregado Total a pagar: Importe total a pagar Fecha lmite de pago: ltimo da para liquidar su factura, no espere a esta fecha para su pago

33


Ejemplo: Informacin necesaria para el levantamiento de datos

45

08

25 0

26 50

5

04 3042

20 00

12

10

GR I 850 212

11

HM

4

20 00

10

31

20 00

11

30

11

25 - D I C I EMBRE - 2 000

ENERG I A EN BAS E I NTERM ED I A EN PUN TA DEM . MAX . EN B ASE I NTERM ED I A EN PUN TA DEMANDA FACTURABLE BON I F I CAC I ON POR F ACTOR D E POTENC I A F . P . MAYOR DE 90% I . V.A.

28 5 , 95 6 50 2 , 78 9 94 , 193 1 , 365 1 , 402 1 , 410 1 , 410

kWh kWh kWh kW kW kW kW 91 458

99 , 169 . 54 20 8 , 80 8 . 27 12 2 , 25 3 . 09

GRUPO I NDUSTR I AL S . A D E C . V . CALZ . AZCAPOTZ ALCO LA V I L LA NO . 1 220 COL . I NDUSTR I A L VALLEJ O

99 , 881 . 10 2 , 108 . 45 78 , 750 . 53

$* **60 3 , 75 4 . 09

GRUPO I NDUSTR I AL S . A D E C . V . CALZ . AZCAPOTZ ALCO LA V I L LA NO . 1 220 COL . I NDUSTR I AL VAL LEJO 02 300

CUENTA R . CEN TRAL $* **60 3 , 75 4 . 09

4 5 08 250 265 0 5

Tarifa: Regin: Periodo: Mes facturado:Periodo Punta Intermedio Base Facturable

HM Central 001031 - 001130 Noviembre de 2000Demanda (kW) 1,410 1,402 1,365 1,410 * Consumo (kWh) 94,193 502,789 285,956 882,938

Datos elctricos por periodos tarifarios

Factor de potencia (F.P.): Factura elctrica:

91.458 % $ 603,754.09

Calculo de la facturacin elctrica Clculo de la demanda facturable Para el clculo de la demanda facturable se aplica la ecuacin utilizada en el ejemplo anterior: * DF = DP + FRI max (DI - DP,0) + FRB max (DB - DPI,0) FRI = 0.3 DP = 1,410 DI = 1,402 DB = 1,365 FRB = 0.15 DI - DP = 1,402 - 1,410 = - 8 DPI = max(DI : DP) = 1,410 DB - DPI = 1,365 - 1410 = - 45

DF = 1,410 + (0.3 * 0) + (0.15 * 0) = 1,410

34


Demanda Facturable (DF) = 1,410 kW Clculo de bonificacin por factor de potencia mayor al 90 % Factor de potencia actual 91.46 % Bonificacin (%) = 1 0.9 1 100 4 FP

Bonificacin (%) =

1 0.9 1 100 = 0.4 % 4 0.9146

Cargos en tarifa HM. Cuotas aplicables para el mes de noviembre de 2000 ReginCentral kW facturables $ 68.71 kWh en punta $ 1.2979 kWh en intermedio $ 0.4153 kWh en base $ 0.3468

Clculo de la facturacin elctricaCargos Consumo en punta Consumo en intermedio Consumo en base Valor 94,193 kWh 502,789 kWh 285,956 kWh Cargo $ 1.2979 $ 0.4153 $ 0.3468 Total consumo $ 68.71 Total demanda Total ($) 122,253.09 208,808.27 99,169.54 430,230.91 96,881.10 96,881.10 527,112.01 - 2,108.45 525,003.56 78,750.53 603,750.09

Demanda facturable

1,410 kW

Total consumo y demanda Bonificacin por F.P. mayor a 90% $ 527,112.01 - 0.4 % Total energa elctrica IVA (15%) $ 525,003.56 15 % Total a facturar

35


C. Periodos y horarios tarifarios de la tarifa H-M

Regin

Baja California

Perodo estacional (Verano / Fuera de verano) Del 1 de mayo, al sbado anterior al ltimo domingo de octubre Del ltimo domingo de octubre al 30 de abril Del 1er domingo de abril, al sbado anterior al ltimo domingo de octubre Del ltimo domingo de octubre, al sbado anterior al 1er domingo de abril Del 1er domingo de abril, al sbado anterior al ltimo domingo de octubre Del ltimo domingo de octubre, al sbado anterior al 1er domingo de abril Del 16 de mayo, al sbado anterior al ltimo domingo de octubre Del ltimo domingo de octubre, al 15 de mayo Del 1er domingo de abril, al sbado anterior al ltimo domingo de octubre

Periodo tarifario Intermedio Punta Base Intermedio Intermedio Punta Base Intermedio Base Intermedio Punta Base Intermedio Punta Intermedio Punta Base Intermedio Base Intermedio Punta Base Intermedio Punta

Lunes a viernes 0:00 a 12:00 18:00 a 24:00 12:00 a 18:00 0:00 a 17:00 22:00 a 24:00 17:00 a 22:00 0:00 a 12:00 22:00 a 24:00 12:00 a 22:00 0:00 a 18:00 22:00 a 24:00 18:00 a 22:00 0:00 a 6:00 6:00 a 20:00 22:00 a 24:00 20:00 a 22:00 0:00 a 6:00 6:00 a 18:00 22:00 a 24:00 18:00 a 22:00 0:00 a 13:00 17:00 a 20:00 23:00 a 24:00 13:00 a 17:00 20:00 a 23:00 0:00 a 17:00 22:00 a 24:00 17:00 a 22:00 0:00 a 8:00 8:00 a 19:00 22:00 a 24:00 19:00 a 22:00 0:00 a 9:00 23:00 a 24:00 9:00 a 18:00 21:00 a 23:00 18:00 a 21:00

Sbado 0:00 a 24:00 0:00 a 18:00 21:00 a 24:00 18:00 a 21:00 0:00 a 19:00 22:00 a 24:00 19:00 a 22:00 0:00 a 18:00 21:00 a 24:00 18:00 a 21:00 0:00 a 7:00 7:00 a 24:00 0:00 a 8:00 8:00 a 19:00 21:00 a 24:00 19:00 a 21:00 0:00 a 24:00

Domingo 0:00 a 24:00 0:00 a 24:00

0:00 a 24:00 0:00 a 19:00 21:00 a 24:00 19:00 a 21:00 0:00 a 19:00 19:00 a 24:00 0:00 a 18:00 18:00 a 24:00

Baja California Sur

Central, Noreste, Norte y Sur

0:00 a 24:00

Noroeste

0:00 a 18:00 22:00 a 24:00 18:00 a 22:00 0:00 a 9:00 9:00 a 24:00 0:00 a 17:00 17:00 a 24:00

0:00 a 19:00 21:00 a 24:00 19:00 a 21:00 0:00 a 18:00 18:00 a 24:00 0:00 a 18:00 23:00 a 24:00 18:00 a 23:00

Peninsular Del ltimo domingo de octubre, al sbado anterior al 1er domingo de abril

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D. Mediciones elctricas El objetivo de la medicin elctrica es obtener los principales parmetros elctricos que permitan conocer el comportamiento elctrico de la empresa y/o de los equipos existentes en la misma. Conocer los parmetros elctricos de la empresa y/o los equipos es de fundamental importancia para proceder en la evaluacin de potenciales de ahorro de energa. La medicin elctrica tiene los siguientes fines: a) b) c) d) e) f) Verificar los horarios y tiempos de operacin de los equipos Detectar picos de demanda Detectar anomalas de factor de potencia Detectar desbalanceo de fases Tener antecedentes a la implantacin de medidas de ahorro de energa y programas para controlar la demanda elctrica Comparar datos de medicin elctrica con los de facturacin

Las mediciones elctricas pueden ser generales o puntuales dependiendo de los objetivos y recursos de la empresa. La confiabilidad de las mediciones depende directamente de la sofisticacin de los instrumentos de medicin utilizados. Mediciones puntuales Estas mediciones se realizan con un analizador de redes porttil o con un amprmetro de gancho, multmetro y factormetro. Las mediciones puntuales se realizarn bajo condiciones de operacin normal de los equipos y se tomarn como mnimo durante seis veces y de preferencia dos por turno de trabajo de la empresa. En caso de presentarse variaciones importantes se proceder a hacer mediciones continuas. Mediciones continuas Este tipo de medicin elctrica es recomendable si se desean obtener resultados ms precisos y confiables. Estas mediciones se realizan con un analizador de redes que se queda conectado al equipo a medir durante el tiempo que sea necesario hacer la medicin.

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El intervalo y duracin de la medicin se programa en el equipo de medicin, pero lo ms comn es hacer mediciones cada 5 minutos durante las 24 horas. En caso de que el comportamiento no sea constante se incrementa el intervalo de medicin hasta que se obtengan las condiciones representativas de la operacin del equipo. Planeacin de las mediciones La planeacin se refiere bsicamente a las consideraciones sobre el tipo de mediciones a realizar, decisiones de dnde se medir, duracin de la medicin y qu equipos se utilizarn, que previsiones son necesarias tomar, los riesgos que pudieran presentarse y cmo se debern realizar las mediciones. Las mediciones elctricas debern realizarse en periodos representativos o tpicos y no cuando la empresa se encuentra trabajando en periodos de baja produccin o cuando tienen un pedido urgente y se encuentra a toda su capacidad. En la planeacin de las mediciones elctricas se debern considerar los siguientes aspectos: Definir el tipo de mediciones a realizar Definir los perodos representativos o tpicos Identificacin de cargas energticamente importantes Asignar personal para realizar o supervisar las mediciones elctricas

En el caso de que la empresa realice sus propias mediciones, se deber considerar lo siguiente: Seleccin adecuada de los equipos de medicin Capacitar a los operadores de los equipos de medicin Establecer formatos de registro Definir la frecuencia de toma de lecturas

Determinacin de las variables a monitorear El nmero de variables o magnitudes a medir durante el desarrollo de un monitoreo puede variar en funcin de la informacin y resultados que se desean obtener y de la capacidad o disponibilidad de los equipos de medicin que se pretende utilizar. Es lgico pensar que a mayor cantidad de variables a monitorear, corresponde una mejor evaluacin de los equipos y caracterizacin de la forma de uso de la energa elctrica en las instalaciones bajo estudio y, en consecuencia, tendrn mejor sustento las estimaciones asentadas en el diagnstico energtico y menor ser el margen de incertidumbre de los resultados esperados.

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Entre las principales magnitudes o variables elctricas a medir se incluyen las siguientes:Variable elctricas Consumo de energa Potencia activa Potencia reactiva Factor de potencia Intensidad de corriente Tensin o potencial Unidad kWh kW kVAR % A V

Las variables anteriores se consideran indispensables para obtener una imagen sobre el comportamiento elctrico de un equipo, sistema o instalacin; las mediciones de consumo de energa (kWh), potencia activa (kW) y potencia reactiva (kVAR) se consideran indispensables para fines de un diagnstico energtico, mientras que los datos de intensidad de corriente (A) y tensin (V) aportan informacin complementaria sobre el comportamiento de la instalacin y la calidad del suministro. El caso factor de potencia puede obtenerse a partir de los valores de potencia activa y potencia reactiva. Identificacin de los puntos de medicin La seleccin de los puntos de medicin dentro de las instalaciones de un Usuario constituye uno de los aspectos primordiales en el monitoreo de variables elctricas y est condicionado a una serie de factores, entre los que destacan: la complejidad de la instalacin, la disponibilidad de los equipos de medicin, el nmero de mediciones de consumo y demanda que desean obtener en todo el inmueble, y la facilidad de acceso para la instalacin de equipos. La complejidad de la instalacin estar en funcin del tamao de la empresa, del nmero y tipo de cargas por alimentar, el nmero de nodos incluidos en la instalacin y alimentados desde la acometida general (barras de subestacin, centros de carga, tableros de distribucin). En el caso de instalaciones donde la energa elctrica sea suministrada y distribuida en forma interna en media y alta tensin, se recomienda seleccionar aquellos equipos que tengan mayor impacto en el nivel de demanda y consumo de energa para cada uno de los niveles de tensin presentes en las diversas secciones de la instalacin. En este caso en particular deber adems considerarse la necesidad de disponer de los equipos auxiliares para conexin de los equipos de medicin (transformadores de corriente y transformadores de potencial) con las caractersticas y niveles de aislamiento adecuados para el nivel de voltaje donde se utilicen as como la magnitud de las cargas que se alimenten. Por otra parte, para instalaciones en baja tensin por lo general no se requiere de transformadores de potencial, pudindose requerir transformadores de corrientes para

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aquellas cargas o circuitos que rebasan la capacidad de corriente nominal de los equipos de medicin. Seleccin de los instrumentos de medicin Un sistema de monitereo ideal deber incluir las siguientes funciones: a) b) c) d) e) f) g) h) i) Capacidad para monitorear al menos 6 usos finales y la acometida principal Capacidad de almacenar valores de 16 variables Posibilidad de programar los intervalos de recoleccin de datos en periodos mayores y menores de 15 minutos Capacidad para monitorear y colectar datos de variables de correlacin de la energa consumida Niveles de precisin de 2 % para el consumo de energa elctrica y 15 segundos para la base de tiempo Flexibilidad en lo referente a medios de extraccin de la informacin (puerto serie, puerto ptico, onda, portadora y mdem) Protocolos de comunicacin similares a los actualmente empleados por las empresas suministradoras de energa Capacidad de almacenar 36 das de registro y proteccin de un ao para los casos en que se presentan cortes en el suministro de energa elctrica (bateras de litio como respaldo de la alimentacin principal con vida de uso promedio de 5 aos) El sistema de monitoreo debe de contemplar el mnimo de inconvenientes al abandono

Instrumentos de medicin y variables a monitorear Existen diferentes tipos de equipos de medicin continua, y su seleccin es con base a las caractersticas que pueda ofrecer, as como la facilidad para utilizarlos y adquirirlos; entre los ms comunes se encuentran los siguientes:

AmprmetroEl amprmetro es un instrumento que permite medir la intensidad de corriente de lnea en un sistema elctrico en amperes. Existe una gran variedad de amprmetros pero el ms usado para medir corriente en sistemas ya instalados es el conocido como medidor de gancho, (vase Figura 5). ste es un instrumento porttil que nos da la lectura directa de la corriente que est fluyendo por el conductor en donde se conecta.

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Figura 5. Amprmetro de gancho

Para puntos donde se considera importante contar con un monitoreo de corriente, se utilizan medidores fijos conectados en serie con la carga donde se mide el paso de corriente. Actualmente los hay con lectores analgicos o digitales.

Analizador de redesExiste en el mercado un instrumento capaz de obtener toda la informacin de los parmetros elctricos de manera instantnea, denominado analizador de redes (vase Figura 6), este tipo de instrumentos cuenta con un sistema de adquisicin y grabacin de la informacin, por lo que tienen la posibilidad de imprimir los datos medidos para su registro contino en perodos preestablecidos ya que son programables y pueden ser usado para los siguientes registros: La carga general de la planta a lo largo de un da o un perodo mayor, para determinar el perfil de la demanda e identificar la magnitud y el momento del pico de la demanda. Para llevar a cabo esta medicin es conveniente conectarlos en la salida del secundario del o los transformadores principales. Es conveniente tener en cuenta que normalmente este equipo es para medicin en bajo voltaje, hasta 600 V, por lo que en algunos casos ser necesario la utilizacin de transformadores (donas) de voltaje La carga general durante la noche en un rea o departamento para observar el comportamiento de las cargas a lo largo del tiempo En general la entrada en operacin de cargas elctricas importantes como los sistemas de fuerza, aire acondicionado, refrigeracin, iluminacin y otros sistemas consumidores de energa elctrica

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Figura 6. Analizador de Redes Elctricas

FactormetroPara la medicin del factor de potencia (F.P.) se utiliza el equipo denominado factormetro, el cul es muy similar al Wattmetro con su caimn marcado. El caimn marcado y el gancho se conectan a una de las tres fases, los otros dos caimanes se conectan en las otras fases siguiendo el orden. Si el instrumento est mal conectado, la aguja o la flecha, segn sea el caso, indicarn en sentido contrario; si esto sucede habr que cambiar los caimanes 2 y 3. Cuando las fases estn desbalanceadas es necesario medir el factor de potencia en cada una de ellas, en cuyo caso el factor de potencia del sistema se promedia con relacin a la corriente de las fases conforme a la siguiente formula: A1 fp1 + A2 fp 2 + A3 fp 3 A1 + A2 + A3

F.Pt = Donde: fpt fp1,2 y 3 A1,2 y 3

es el factor de potencia total son los factores de potencia de cada una de las fases son las corrientes de cada una de las fases

Medidor de demanda mximaEl equipo que se instala para medir demanda mxima es un integrador, esto es, totaliza los kilowatts demandados sobre perodos de 15 minutos, otros por el contrario forman el periodo de 15 minutos a travs de tres mediciones de 5 minutos, en las cuales se tengan las mximas demandas integradas en cualquier momento del perodo de facturacin; aunque, cabe aclarar que este tipo de medidor es ms comnmente instalado a los usuarios de tarifas HS y superiores. Los equipos comnmente usados son medidores digitales con memoria o analgicos. 42


MultmetroExiste un equipo, denominado comnmente como multmetro, el cual tiene la flexibilidad de que en un solo equipo rene diferentes mediciones elctricas como el potencial, la corriente y la resistencia. Este equipo es muy usado sobre todo como equipo porttil, ya que tambin es relativamente econmico.

VoltmetroLa tensin de lnea o potencial elctrico (voltaje) es una medida de la fuerza empleada para mover las cargas en una corriente elctrica, las unidades en que se mide es el Volt y para medirlo se utiliza un instrumento denominado voltmetro. Las puntas de este instrumento deben ser conectadas en paralelo con la carga a medir. Actualmente en el mercado los hay porttiles y fijos, analgicos o digitales, y se eligen segn la necesidad y la calidad de las mediciones.

WattmetroPara determinar directamente la cantidad de potencia demandada (potencia de operacin solicitada en el formato F4) por un equipo o una carga elctrica se utiliza el dispositivo denominado Wattmetro. Este instrumento permite medir simultneamente la corriente y el voltaje. El Wattmetro consiste de tres terminales tipo caimn, un transductor de corriente tipo gancho y un lector (vase Figura 7).Figura 7. Wattmetro porttil

La potencia del circuito se lee directamente del instrumento. Tambin su lectura puede ser analgica o digital y existen algunos con graficador para la medicin dinmica.

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La forma de conexin vara segn la conexin del sistema, las ms comunes son las siguientes: Potencia activa sin neutro, carga balanceada y tres fases. Los caimanes, que son las terminales de voltaje, se conectan en secuencia arbitraria a cada terminal; el gancho se conecta en la misma fase que el caimn que tenga su misma marca (comnmente nmero o letra). El instrumento indica directamente la potencia activa en las tres fases. Para las cargas con neutro se conecta el caimn de neutro a la lnea de neutro y el caimn que tiene el mismo nmero o letra que el gancho se va conectando a cada una de las fases (el tercer caimn queda inactivo en esta conexin), siendo la potencia total la suma de las potencias individuales de las fases. Potencia activa con neutro y carga desbalanceada. Se conecta el caimn marcado como 1 con su gancho respectivo, a una de las tres fases y el caimn 2 al neutro. El instrumento mide la potencia de una sola fase, el proceso se repite para las fases siguientes y al final los valores medidos se suman. Potencia activa de una sola fase. Se utiliza el procedimiento descrito en el punto anterior Potencia activa sin neutro, carga desbalanceada, trifsica. Se mide igual que en los puntos anteriores y no se usa un caimn. Pueden existir otros tipos de arreglos, aunque los mencionados son los ms comunes.

Seguridad en las mediciones Es necesario y muy importante observar las siguientes recomendaciones de seguridad. Considerar que todos los equipos e instalaciones se encuentran energizados Conectar primero el neutro o la tierra y posteriormente las fases. Al retirar el equipo proceder a la inversa. Asegurarse que el tablero y el equipo este firmemente energizado, de otra forma se alterarn los resultados y se encontrarn expuestos a graves peligros Identificar claramente la tensin de servicio y revisar que el equipo de medicin sea el adecuado Evitar la apertura de un transformador de corriente Las mediciones elctricas se tienen que realizar sobre el lado de carga del equipo de proteccin de manera que protejan de un posible cortocircuito, evite medir potenciales sobre puntos muy cercanos Nunca realizar una medicin con tal rapidez que ponga en peligro al equipo o la integridad fsica de las personas Utilizar la herramienta y el equipo de proteccin adecuada 44


Evitar hacer pruebas sobre los equipos Evite hacer reparaciones temporales y con personal inexperto a los equipos de medicin Verificar la informacin histrica sobre el equipo que est midiendo Si el ambiente es corrosivo verifique las conexiones y limpie las partes en que se requiere conectar Capacite a sus colaboradores en la aplicacin de medidas y medicamentos en caso de un accidente elctrico

Anlisis de la medicin elctrica El anlisis de la medicin elctrica se hace para comparar los parmetros elctricos con la facturacin elctrica. Los parmetros elctricos de la medicin general deben ser similares a la facturacin; en caso contrario, existen dos posibilidades: la medicin elctrica no fue correcta debido a fallas propias del equipo o se tiene cargos elctricos indebidos, pudiendo reclamar a la empresa suministradora. Por otro lado, sirve como antecedente previo a la implantacin de medidas de ahorro de energa y muestra el nmero de horas de consumo de energa elctrica de todos los equipos elctricos en operacin de la empresa. Con la medicin elctrica se pueden detectar posibles desbalanceos entre fases, los cuales provocan reduccin de la vida de los equipos que operan en tres fases, envejecimiento prematuro de los conductores. Asimismo se identifica posibles problemas de bajo factor de potencia que conllevan a una penalizacin econmica por parte de la empresa suministradora. La medicin elctrica muestra el horarios donde ocurren los picos de demanda elctrica y su magnitud, para lo cual se pueden implementar acciones que las disminuyan y, como consecuencia, disminuir el monto de la facturacin elctrica. Para el caso de empresas, la grfica de medicin elctrica de potencia activa contra produccin es til para detectar posibles anomalas en el uso de la energa elctrica y poder as, establecer si es necesario programas encendido, desconexin de equipos durante el periodo punta e identificar equipos que puedan ser operados en periodos tarifarios donde sea ms econmica la energa elctrica.

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