En el actual escenario económico del país cada vez las industrias se enfocan más en controlar sus costos, adoptando sistemas de gestión que le permitan obtener ahorros a corto y mediano plazo, poniendo mayor énfasis en aquellos que afecten de manera directa al precio final de sus productos. Surge entonces la necesidad de enfocarse en los costos fijos y variables adoptando medidas de control que les permitan ser eficientes y competitivos en el mercado. El presente informe tiene como objetivo describir el escenario actual del sector energético, analizar la empresa y la estructura de costos de una planta productora de aceite refinado (a la que llamaremos LA EMPRESA) y aplicar propuestas de valor y mejora al consumo de energía eléctrica través del estudio, análisis y aplicación de la metodología DMAIC de Lean Six Sigma. Además, propone definir el marco teórico y metodológico de las herramientas empleadas para analizar el impacto de la propuesta de mejora; describiendo a LA EMPRESA y sus procesos. El objetivo principal de la propuesta de valor y mejora de procesos es llegar a optimizarlos, reduciendo sus consumos (traducidos en costos) de manera tal que la mejora u optimiza la sensación de satisfacción del cliente. En un mercado de consumo masivo tan competitivo la diferencia en precios es un factor determinante para el éxito, por ello la búsqueda de la mejora continua debe ser un factor clave y constante en el tiempo. Finalmente, esta propuesta de mejora comprobó ahorros significativos para LA EMPRESA traducido a un contrato de 5 años que conllevan a un ahorro neto de 1´557,984.60 PEN en consumo energético sin inversión representativa ya que implicó una inversión de tiempo en horas hombre para capacitar a todo el personal y a todo nivel sobre el funcionamiento del sistema de consumo y facturación energética así como la comprensión de la norma técnica peruana de energía y minas.

Como se conoce, en los últimos años el consumo de energía ha ido en aumento debido al incremento poblacional y la dependencia creciente a la energía eléctrica. Esta situación ha ocasionado un aumento en la utilización de fuentes de energía no convencionales y renovables, como la energía solar y la energía eólica. Estos tipos de energía renovable no contaminan el medio ambiente en su generación. El tema de investigación busca obtener la máxima prestación de una turbina eólica utilizando una estructura de control basado en redes neuro-difusas. A fin de lograr este objetivo, primero se obtiene el modelo matemático de una turbina eólica de eje horizontal de tres palas de velocidad variable con generador de inducción doblemente alimentado, así como los modelos que representan la dinámica del proceso. Luego, se realiza el diseño de los controladores basados en redes neurodifusas, y otro controlador basado en linealización por realimentación de estados., el cual se utilizará con fines comparativos. Las variables controladas son la potencia activa y reactiva, mientras que las variables manipuladas son el ángulo de paso de las palas de la turbina eólica y los voltajes aplicados en los terminales del rotor del generador de inducción. Para comparar el desempeño de ambos controladores se desarrollaron simulaciones en Matlab, como resultado se obtuvo que el controlador neuro-difuso presenta mejor desempeño bajo distintas condiciones de operación. / Tesis

El presente trabajo de tesis aborda el estudio de distintas soluciones de TI que tienen un impacto en la optimización del consumo eléctrico de edificios empresariales en el Perú. Se plantea el uso de una arquitectura de red ambientalmente sostenible, basada en el protocolo de comunicación IP, denominada Green-IP. Esta arquitectura estará compuesta por un conjunto de soluciones especialmente seleccionadas, que permitirán optimizar el consumo energético en un Edificio Inteligente. En el primer capítulo se expone el Planteamiento del Problema, en el cual se hace hincapié que el consumo masivo de energía en las ciudades genera un impacto perjudicial al medio ambiente, lo que ocasiona efectos negativos al planeta y a sus habitantes como variaciones drásticas del clima, destrucción de ecosistemas, desaparición de glaciares, enfermedades, inestabilidad económica, entre otros. Se identifica que una de las industrias que realiza mayor consumo energético es Bienes Raíces, especialmente los edificios y que el equipamiento de TI representa un consumo muy representativo en cada uno de estos edificios. En el segundo capítulo se describe el Estado del Arte y la definición de los Edificios Inteligentes. Además se especifica cómo generan valor y aumentan los beneficios de una organización. Los principales beneficios se categorizan dentro de los social, económico y tecnológico. Cada uno de estos beneficios se desarrolla en detalle. Adicionalmente, se describen las características del edificio que servirá de estudio en el presente trabajo, en base a estudio de edificios localizados en Perú, Canadá, Ecuador, Venezuela, Argentina, Panamá y Uruguay. En el tercer capítulo se realiza el Diseño la Arquitectura Green-IP en base a soluciones específicamente seleccionadas y que utilizan el protocolo de comunicación IP. Aquí se detalla cómo se pueden integrar múltiples sistemas empresariales y propios del edificio (sistemas de control, automatización y climatización) para optimizar el consumo energético. Esta arquitectura se basa en una única red IP convergente que sea capaz de interconectar y energizar todos los componentes del edificio, optimizando el consumo energético y reduciendo costos de equipamiento e implementación. En el cuarto capítulo se detalla la aplicación de la Arquitectura Green-IP y Optimización Energética, donde se muestra en un diagrama esquemático el alcance de conectividad, y consecuente ahorro energético, de la red LAN/MAN/WAN. Además, se detalla el ahorro energético logrado por cada una de las soluciones del edificio caracterizado para el estudio y la estimación del ahorro total en todo el edificio desde la perspectiva Inteligente en comparación de la tradicional. En el quinto capítulo se describe el Análisis de Rentabilidad de la implementación de un Edificio Inteligente y Convergente. Aquí se detallan los resultados sobre la conveniencia, o no, de realizar una implementación de este tipo en el Perú. Finalmente, se brindan las conclusiones y recomendaciones que han sido resultado del presente trabajo de tesis. Adicionalmente, se incluyen el Anexo 1, donde se detalla la información que se recabó en el estudio de campo realizado a dos edificios corporativos en San Isidro y San Borja en Lima, Perú. / Tesis

En esta investigación se emplea un enfoque microeconométrico para el análisis y la estimación de la demanda residencial desagregada de electricidad en el departamento de Puno, bajo conjuntos presupuestarios no lineales creada por la fijación de precios crecientes por bloque.

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo principal fomentar una buena gestión energética mediante la aplicación de la domótica en viviendas residenciales en el Perú, con la finalidad de crear ahorro energético, económico y evaluar la factibilidad de su costo de implementación. En primer lugar, para lograr los objetivos planteados, se expone el estado de la domótica en el Perú. Para ello, se presenta las principales empresas que dominan el mercado, así como sus productos y se revisa los antecedentes de la implementación de la domótica en el país. En segundo lugar, se presenta los campos de aplicación de la domótica que generan un ahorro energético. Por último, para evaluar los beneficios de su aplicación, se compara el consumo energético en viviendas convencionales y viviendas con automatización doméstica. A partir de la información presentada, se concluye que la implementación de la domótica reduce el gasto energético, lo cual significa una disminución de la huella de carbono, además de generar un ahorro económico. No obstante, es necesario que los usuarios se encuentren capacitados en el uso de esta tecnología para obtener dichos beneficios.

En el panorama actual, las aplicaciones relacionadas al bombeo de agua tienen una alta demanda de energía en el rubro industrial y doméstico ya que representan el 22% del consumo total en el mundo. Los sistemas de presión constante, son los más utilizados en las estaciones de bombeo, ya que permiten un control automático y regulado de la presión en tiempo real. Sin embargo, es normal encontrar bombas sobredimensionadas funcionando mediante métodos externos de control de flujo. Los más convencionales son: estrangulamiento, By-pass y control On-Off. Adicionalmente, estas bombas son arrancadas en directo ocasionando inconvenientes en el sistema y tuberías: deterioro de las tuberías por el golpe de presión en el arranque, factor de potencia bajo (necesidad de incluir banco de condensadores), deterioro del motor, baja eficiencia de consumo de energía. Para evitar estos inconvenientes, se plantea utilizar la tecnología de control por variadores de velocidad y demostrar su desempeño en aplicaciones de presión constante con bombas múltiples, como lo son: el ingreso de bombas de manera secuencial y alternancia de bomba principal para equiparar el tiempo de funcionamiento entre todas. Se implementará un módulo demostrativo con dos modos de control del sistema multibombas: control de motor por bomba principal controlada y auxiliares en directo; y control del motor principal y auxiliares por variadores de velocidad enlazados por comunicación serial. Para cumplir el objetivo se requirió el diseño de un circuito de fuerza y de control, partiendo de los diagramas recomendados el fabricante, para luego pasar a la selección de los equipos a utilizar, luego al seguimiento de la fabricación y cableado; por último se configuró el variador, creando una nueva macro de aplicación que combina los 2 modos de control multibombas. En la fase de pruebas se obtuvo un funcionamiento óptimo del controlador PID, permitiendo una regulación en tiempo real manteniéndonos en el nivel de referencia de presión todo el tiempo; respondió de forma esperada antes los fallos simulados y obedeció los comandos de comunicación serial del variador maestro. Adicionalmente el módulo está disponible para entrenamientos técnicos y en la configuración de variadores de velocidad ABB.

Actualmente existe un aumento constante del consumo de energía, la modernización de los procesos industriales y el crecimiento económico son las principales causas de este fenómeno. Ante esta realidad, el uso eficiente de este recurso se convierte hoy en día en una prioridad con el fin de preservar los recursos energéticos y establecer cambios oportunos orientados al desarrollo sostenible en armonía con el medio ambiente. El sector industrial se constituye hoy en día en un potencial consumidor de energía eléctrica, sin embargo muchas de sus instalaciones no cuentan con un control y uso adecuado de energía. Muestra de ello son los sistemas de iluminación, pues se han identificado numerosas deficiencias en torno a su uso siendo la más crítica mantener encendidas las lámparas durante periodos no productivos, lo cual conlleva a incrementar el impacto económico para la empresa y ambiental para el mundo. En la presente tesis se diseña un sistema de automatización para el sistema de iluminación de una planta industrial que permita optimizar el uso de energía eléctrica evitando que las lámparas permanezcan encendidas durante períodos no productivos. Es decir, se diseñará la automatización de alumbrado que asegure una iluminación de calidad durante el tiempo que sea necesario. El diseño consta de la selección de sensores y actuadores, diseño de un programa en lenguaje “Ladder” que permita controlar la secuencia de encendido de los contactores de fuerza de los circuitos de iluminación en función a los períodos de producción y la señal de sensores en las zonas elegidas. Así mismo se ha diseñado la interfaz de usuario la cual permite: ingresar los horarios de producción, realizar el control manual de los circuitos de iluminación desde la interfaz y monitoreo de horas de consumo. El usuario podrá controlar el sistema de iluminación a través de la interfaz de usuario la cual estará comunicada con el controlador a través de una red industrial que también será diseñada. Como parte del desarrollo de la tesis, se hicieron pruebas aisladas y se comprobó el correcto funcionamiento del programa implementado mediante la comunicación de una computadora personal con el controlador, así mismo, las pruebas realizadas verifican la respuesta en tiempo real del controlador empleado en el diseño.

En las comunidades campesinas, la energía eléctrica resulta ser un recurso limitado, debido a que en estos lugares las empresas eléctricas privadas no cuentan con la infraestructura adecuada con lo cual podrían proporcionar este servicio de manera óptima. La razón principal de este hecho es que la inversión que realizarían dichas empresas la recuperarían después de mucho tiempo, debido a que el consumo en las comunidades es muy bajo como para que la inversión se recupere en un tiempo prudente. Por esta razón, en estos lugares se cuenta con generadores eléctricos como fuente de energía, los cuales alimentan a todas las viviendas de la comunidad campesina. Sin embargo, no se cuenta con algún tipo de control acerca del consumo que se pueda realizar de esta energía limitada, por lo que frecuentemente se tienen consumos excesivos de parte de alguna vivienda, quedando muy poca energía restante para que otra vivienda pueda realizar un consumo similar. En consecuencia, surge la necesidad de contar con algún sistema que permita controlar el consumo que realice cada vivienda, de modo que se pueda repartir equitativamente la misma. En este documento se desarrolla una solución al problema mencionado, donde se presenta el diseño de un sistema de control que puede ser empleado en estos lugares, de modo que cada vivienda puede realizar un consumo dentro de un rango permitido.

La eficiencia energética se entiende como el incremento de beneficios finales empleando una menor cantidad de recursos y generando el mínimo impacto sobre el medio ambiente. La energía es esencial en la infraestructura de los centros educativos porque permite conseguir condiciones de comodidad en las aulas como la temperatura e iluminación que son indispensables para los procesos de enseñanza. Asimismo, la energía brinda la oportunidad a los docentes y alumnos de utilizar tecnologías para el aprendizaje. Por ello, en el presente trabajo de investigación se muestra un estudio comparativo entre un colegio regular privado y un colegio sostenible en el cual se aprecia el porcentaje de ahorro de consumo energético al cual pueden llegar los centros educativos. Dicho estudio se basa en la comparación del consumo de artefactos y equipos electrónicos presentes en el colegio regular privado y los equipos que se utilizan en un colegio sostenible. El desarrollo del estudio inicia presentando la definición de conceptos de consumo energético, certificaciones LEED y colegio sostenible. Luego, se presentarán como ejemplos de este último a las instituciones educativas “Franklin Roosevelt” y “Villa Per Se” en Perú, y “Rochester” en Colombia. Seguidamente, se brinda información de factores que influyen en el consumo energético en un colegio, posibles alternativas de solución para mejorarlo y, finalmente, se inicia el proceso comparativo. Para esto, se procede con la descripción del colegio regular privado enunciando sus generalidades, ambientes, equipos electrónicos y consumo de energía eléctrica estimado. Seguidamente, se realiza el mismo análisis para el caso del colegio sostenible de estudio. Finalmente, a partir de los resultados de consumo de energía eléctrica se determina el porcentaje de ahorro que logra un colegio sostenible y se enuncian conclusiones y recomendaciones al respecto.

Esta investigación tiene como objetivo determinar la importancia de los Programas de Eficiencia Energética (EE) que se han implementado y se encuentran en plena ejecución para el período 2021-2049, con el propósito de medir su impacto en el consumo energético de electricidad en el sector minero del cobre. El estudio implicó recopilar datos históricos de las empresas mineras sobre la producción de cobre y el consumo de electricidad de 2011 a 2020. También se consideraron proyecciones de futuras inversiones en nuevos proyectos mineros, específicamente de producción de cobre, a partir de 2021, con base en información confirmada por el Ministerio de Energía y Minas (Minem). Se recopiló información relevante sobre la normativa que regula la producción de minerales y el consumo de energía, así como los resultados de los programas de eficiencia energética y su avance en América Latina y Perú hasta la fecha. La investigación examinó la situación del sector minero local y sus implicancias en el mercado internacional, considerando factores como la inversión del sector, la producción de cobre, la demanda de energía en la minería metálica, la cartera de proyectos de mediano y largo plazo, la matriz energética, la integración de industrias no convencionales. las energías renovables y la implementación de tecnologías de eficiencia energética en la minería peruana. Además, el estudio tuvo en cuenta el impulso de la demanda de minerales críticos en el mercado global para la transición energética y fuentes de energía respetuosas con el medio ambiente. Se realizó un análisis cuantitativo de la proyección en la producción de cobre para el período 2021-2049 y en este se incorporó una variable exógena, como lo son las inversiones futuras en cobre. Se calculó el índice de crecimiento de la producción de cobre, lo que dio como resultado una proyección anual. A partir de esos resultados, se determinó el consumo de energía, el cual está vinculado al factor de emisión de las fuentes primarias de producción eléctrica que está relacionado con la energía consumida por unidad de peso. En cuanto a la intensidad energética, la investigación reporta una ecuación de curva potencial (Y = 17,39 * X0,366 GJ/TM) que representa la intensidad energética del proceso (beneficio) en relación con la ley del mineral. Se espera que la implementación de programas de eficiencia energética altere el comportamiento de la curva potencial hacia cambios de menor intensidad, lo que conducirá a un ahorro de energía. El estudio concluye con gráficos de líneas que ilustran los cambios en los indicadores de intensidad energética y en las emisiones de dióxido de carbono (CO2) para diferentes escenarios, con lo que refleja las variaciones causadas por la implementación de Programas de Eficiencia Energética. La investigación también incluye un capítulo sobre «Alcances y análisis en la producción y consumo de energía para concentrado de cobre», en el que se presentan dos escenarios: uno con un Sistema de Gestión de Eficiencia Energética (EEMS) integral y el otro con la implementación de mejoras tecnológicas por etapas. Los escenarios proponen dos tipos de gestión con resultados distintos, lo que ayuda a comparar los objetivos finales marcados por cada contexto. / This research aims to determine the importance of Energy Efficiency (EE) Programs that have been implemented and are in full execution for the period 2021-2049, with the goal of measuring their impact on the energy consumption of electricity in the copper mining sector. The study involved collecting historical data from mining companies on copper production and electricity consumption from 2011 to 2020. Projections for future investments in new mining projects, specifically copper production, from 2021 onwards were also considered based on information confirmed by the Ministry of Energy and Mines (Minem). Relevant information regarding regulations on mineral production and energy consumption was gathered, along with the results of Energy Efficiency Programs and their progress in Latin America and Peru up to the present date. The research examined the local mining sector's situation and its implications in the international market, considering factors such as sector investment, copper production, energy demand in metallic mining, the portfolio of medium and long-term projects, the energy matrix, the integration of unconventional renewable energies, and the implementation of energy efficiency technologies in Peruvian mining. Additionally, the study took into account the push for demand in critical minerals in the global market for energy transition and environmentally friendly energy sources. A quantitative analysis of the copper production projection for the period 2021-2049 was conducted, incorporating an exogenous variable, namely future copper investments. The growth index of copper production was calculated, resulting in an annual projection. From the copper production results, energy consumption was determined, linked to the emission factor of primary sources of electricity production related to energy consumed per unit weight. Regarding energy intensity, the research reports a potential curve equation (Y = 17.39 * X0,366 GJ/TM) representing the energy intensity of the process (beneficiation) relative to the ore grade. The implementation of Energy Efficiency Programs is expected to alter the potential curve behavior with less intensity changes, leading to energy savings. The study concludes with line graphs illustrating the shifts in energy intensity and carbon dioxide (CO2) emissions indicators for different scenarios, reflecting variations due to the implementation of Energy Efficiency Programs. The research also includes a chapter on "Scope and Analysis in the Production and Consumption of Energy for Copper Concentrate”, presenting two scenarios: one with a comprehensive Energy Efficiency Management System (EEMS) and the other with the implementation of technological improvements in stages. These scenarios propose two types of management with distinct results, aiding in the comparison of final objectives set by each context.