Como medir el Ahorro Energetico (IPMVP) con Seneca EMS?

20160426 IPMVP

Este tema para muchos de vosotros, si soy profesionales del sector ya lo conocéis, el objetivo del Post es explicaros lo sencillo y útil, así como el potencial que tiene Séneca EMS para realizar esta labor. Desde la generación del modelo al seguimiento. Pero primero voy hacer una pequeña introducción para todos aquellos que no conozcan tanto todo este tema de medir ahorros y el protocolo IPMVP.

¿Como medir el ahorro?  … Pues no se puede … siento deciros esto … pero no se puede medir lo que no existe… y precisamente el ahorro es la ausencia de consumo por lo tanto no se puede medir …

¿Y que hacemos? … pues medir antes y despues y estimar el ahorro … ¿Como? … He aquí la cuestión y por lo que surgió el protocolo IPMVP (http://evo-world.org/), para estandarizar esta estimación de cara a que sea lo mas transparente posible para todas las partes y existan profesionales (CMVP) que puedan elaborar planes de medida y verificación de ahorros y certifiquen los ahorros

Básicamente el IPMVP lo que marca son unas pautas para que todo el mundo las siga, sea transparente para todas las parte y obviamente se logre la mejor estimación del ahorro posible según los recursos disponibles.

Principios fundamentales para utilizar correctamente el IPMVP para la medida y verificación (M&V) de ahorros:

  • Preciso: Los informes de M&V tiene que ser tan precisos como permita el presupuesto asignado.
  • Amplio: Un informe demostrativo de ahorros de energía debe tener en cuenta todos los aspectos de un proyecto.
  • Conservador: Cuando se realizan estimaciones con cantidades poco precisas el diseño del (M&V) debe infravalorar el ahorro.
  • Coherente: Un informe de un proyecto de eficiencia energética debe mantener su coherencia con.
    • Los diferentes proyectos de eficiencia energética.
    • Los diferentes profesionales relacionados con la gestión energética.
    • Los diferentes periodos de tiempo de un mismo proyecto.
    • Los proyectos para nuevos suministros de energía.
  • Relevante: Debe medir los parámetros de rendimiento que son de interés o al menos los conocidos.
  • Transparente: Todas las actividades de M&V deben ser documentadas con detalle y de forma clara.

Resumiendo el IPMVP presenta un marco de trabajo que incluye los procedimientos básicos y 4 opciones para que la realización de la M&V siga estos principios fundamentales:

  • Opción A: Verificación aislada de la medida de mejora de eficiencia energética MMEE. Medición parámetro clave. Ejemplo: cambio del sistema de iluminacion mido la potencia del sistema de iluminacion antes y despues de la MMEE, y a partir de las horas de uso saco la energia ahorrada
  • Opción B: Verificación aislada de la MMEE. Medición de todos los parámetros clave. Ejemplo un cambio de una enfriadora por otras mas eficiente, aquí  lo que se hace es medir antes, pero no solo el consumo sino todas la variables que podamos medir y afecten al consumo, lo que denominamos variables independientes VI (el clima, la ocupación, la producción, etc…) con todos estos datos “entrenemos” (como se suele decir) un modelo matemático (regresión lineal múltiple en este caso) que explique el consumo a partir de las variables independientes.

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Una vez validado el modelo (R2>0.75 y cv<0.05), se puede utilizar este modelo para medir el ahorro tras una MMEE midiendo las VI obtenemos el consumo de referencia y si lo comparamos con el nuevo consumo obtenemos el ahorro

  • Opción C: Verificación de toda la instalación. Pues similar a la de arriba pero sobre toda la instalación en vez de sobre equipos o zonas concretas.
  • Opción D Simulación calibrada. aquí es cuando no se puede medir antes como en edificios nuevos y lo que se hace es hacer una simulación calibrada con la que se compara el consumo

Os recomiendo a todos los que queráis profundizar que os bajéis el protocolo de esta pagina http://evo-world.org/ solo tenéis que registraros para poder descargaros la guía. Como os podéis imaginar hacer un plan de M&V de ahorros tiene mucho trabajo, todo el que se haya enfrentado a hacerlo lo comprenderá, pero gracias a Séneca se facilita mucho todo este proceso, sobre todo en la opcion B y C que son las mas extendidas, las que mas trabajo llevan y las de mayor valor añadido

Modulo IPMVP de Seneca EMS

En nuestro afán de facilitar la vida a las personas dedicada a la gestión energética, a parte, de que toda la nomenclatura de Seneca gira en torno al CMVP y al CEM, (variables independientes, variables estáticas, etc.). hemos creado un modulo especifico que facilita la vida a la hora de:

  • generar un plan de medida y verificación de ahorros
  • generar un contrato eses basado en el ahorro
  • llevar el seguimiento del ahorro
  • y emitir facturas de ahorro energético

Modelo matemático

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En Seneca de una manera muy sencilla podemos entrenar los modelos matemáticos de regresión lineal múltiple que queramos

Y = B0 + B1*X1+ … Bn*Xn

Donde la:

  • La Y, la variables que queremos explicar o modelizar,
  • Las X, las variables que van a explicar o modelizar la y, podemos añadir hasta un máximo de 12
  • Tanto la Y como para cada X , corresponden a una variable de un punto de medida (o importado) de Séneca, para un tiempo de integración y una función de agregación. Si seleccionamos una variable de temperatura podemos convertirlo en grado día refrigeración o calefacción seleccionando una temperatura de referencia.

Para obtener el modelo hay que definir también

  • La fecha inicio fin del periodo demostrativo es decir el periodo de entrenamiento.
  • El tiempo de integración (anual , mensual, semanal, diario, horario, etc.). Común para todas las Y e X obviamente
  •  El Método de cálculo. Mínimos cuadrados, mínimos absolutos, bi-cuadrado.

En el ejemplo de arriba en el periodo del 1 de mayo del 2013 al 1 de mayo de 2014 ,queremos entrenar un modelo que explique el incremento de consumo de energía mensual del Gral. Electricidad a partir:

  • x1: De la ocupación mensual
  • x2: Lo GDR temperatura de referencia 18ºC
  • x3: Nº de días del mes

Si le damos a generar modelo:

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Nos devuelve el valor de la Betas junto con los indicadores estadísticos

  • Coeficiente de determinación R2, indica el porcentaje de la información (varianza) de Y que logra explicar el modelo. El IPMVP nos indica que debe > 0.75
  • Coeficiente de variación, en este caso el error estándar dividido entre la media de Y, cuantifica el error producido respecto a la media de Y. El IPMVP nos indica que debe ser <0.05
  • El error típico
  • El número de observaciones

Una vez nos devuelve el modelo podemos o cambiar los parámetros y volver a lanzar la generación del modelo o guardarlo para usarlo posteriormente, como vemos en el ejemplo el modelo gráficamente se asemeja y ademas cumple con el IPMVP, si lo guardamos podemos luego utilizarlo en los gráficos y generarlos informes con el

Grafico IPMVP

Si existe una funcionalidad para generar modelos, lógicamente existe otra para visualizarlos, si evaluamos el modelo anterior desde 1 mayo del 2013 al 1 de septiembre del 2014

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Recuerda que el modelo se entreno con los datos del 1 mayo del 2013 al 1 mayo del 2014, vemos que en los siguientes meses del 1 mayo 2014 al 1 de septiembre del 2014 el modelo cuadra con la medición real, si se hubiera hecho una MMEE podríamos ver el ahorro generado.

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Séneca, permite la trazabilidad completa y seguimiento del cálculo del ahorro de todas las variables implicadas, fruto de ello, Séneca no solo es la única plataforma con capacidad de calcular líneas base, sino que además es la única plataforma con un informe de validación del Software por parte de TÜV Rheinland que certifica los ahorros energéticos obtenidos bajo el protocolo IPMVP.

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Pulsando sobre la imagen puedes verlo mas grande

Casos de Éxito. Utilidades.

Vamos a ver dos casos de éxito, donde podremos ver además dos utilidades prácticas del módulo IPMVP.

  • Seguimiento de un contrato tipo ESE. Ajuste del modelo para control de todas las variables.

En este caso, se creo un modelo de consumo de gasoil, en el que posteriormente se procedió a realizar algunas MMEE´s, como limpiar los turbuladores…., y se puede observar que el ahorro conseguido fue cercano a un 10% a lo largo de un año. En primera instancia hubo problemas para ajustar el CV dentro de las pautas marcadas por el IPMVP, esto hizo sospechar que había alguna variable que no estábamos teniendo en cuenta, por lo que tras una nueva revisión de posibles consumidores del edificio, se había obviado un “gran consumidor” que afectaba al consumo de Gasoil, en especial en Verano, el ACS, ya que su peso contra la calefacción es pequeño en los meses de invierno, pero si que cobra una gran importancia durante los meses de verano y al no tenerlo en cuenta penalizaba en el CV (Coeficiente de Varianza). Además en la cocina las máquinas lavaplatos no eran eléctricas con lo cual el consumo de ACS era aún mayor del típico en este tipo de instalaciones. Tras introducir dicha variable, junto con el tipo de día (festivo o laboral), el modelo conseguido era aún más preciso (0,999 de R2) y dentro de los límites del protocolo.

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Esto que con Séneca puede resultar sencillo (ajustar el modelo probando distintos GDC, probar distintas variables…) si se tiene que hacer de forma manual se acaba convirtiendo en un modelo de 2-3 variables que cumplan con el protocolo y listo (tras unas cuantas horas), pero y si un mes hay un excesivo consumo de ACS y no se ha tenido en cuenta en el modelo… a quien penaliza es a quien tiene el contrato de reparto de ahorros… 

Con el ACS ya dentro del modelo se presentó junto con los responsables de mantenimiento como modelo IPMVP valido previo a la toma de implantación de MMEE´s.

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Tras un año de control, seguimiento y MMEE´s implementadas, se puede observar que el ahorro conseguido fue cercano al 10%, correspondiente a 137.554 Kwh, equivalente a 362000 KgCO2, algo a reseñar debido al alto grado de emisión del gasoil respecto al gas natural.

Estos ahorros, cada es más típico que sean certificados por una tercera entidad, en este caso, los mismos se certificaron por TÜV Rheinland.

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  • Seguimiento de implantación de una MMEE.

Todo el que se haya enfrentado a realizar una línea base bajo el protocolo conoce la complejidad del proceso… el muestreo suele ser mensual ya que un modelo diario es muy complejo, pues bien, la facilidad para generar un modelo de Séneca, nos permite crear modelos diarios, bajo la opción B del protocolo IPMVP, que se pueden usar para hacer un seguimiento operativo de las MMEE y de esta forma cualquier empresa ESE ver si va por el buen camino o no, sin necesidad de tener que esperar un mes entero para ver el posible efecto de la misma… 

En el siguiente ejemplo, se creo un modelo de consumo diario del conjunto de enfriadoras para un edificio CPD que además contaba con oficinas. Las variables recogidas:

  • Grados Días Calefacción: Existía una recuperadora  que afectaba al consumo ya que en las oficinas requerían calefacción.
  • Grado días Refrigeración:  Un tópico para los CPD´s y la refrigeración de las salas.
  • Grados días Free Cooling: Dentro del conjunto de enfriadoras del edificio, 3 de las maquinas disponían de tecnología Free Cooling… por lo que no tener en cuenta este detalle iba a penalizar precisamente más durante la fase de implementación de la MMEE (Diciembre y Enero).
  • Festivo: Como había oficinas es una variable a tener en cuenta, en un CPD al uso, no es una variable demasiado representativa, pero en este casi si que lo era.

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A partir de la noche del 18 de Diciembre, se comenzó a realizar el ajuste de las temperaturas de consigna de las enfriadoras, ya que el sistema hidráulico se encontraba desequilibrado y cambios en las consignas implicaba cambios en el secundario de caudal imprevisibles, por supuesto controlando que las temperaturas de las salas se mantuvieran en las misma condiciones, y se llego a obtener ahorros de media de un 20%  respecto al modelo matemático. La MMEE a proponer… un sistema de gestión del control de las temperaturas de consigna de las enfriadoras basado en base a la temperatura exterior y a los ajustes de las pruebas obtenidas y gestionando el control con Séneca y su modulo de gestión de alarmas (pero eso será otra entrada..).

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Comparando el ahorro de las enfriadoras con el modelo diario contra el modelo IPMVP del contador fiscal mensual del edificio, se corrobora el ahorro conseguido en base a la MMEE, de forma increíblemente exacta.

Esto suele ser así ya que finalmente el reparto de ahorros cuando  vas a ejecutar varias medidas cruzadas dentro de un mismo edificio fruto de la gestión energética del mismo, se confronta contra el modelo IPMVP del contrato y su línea base que habitualmente suele ser una opción C  (sobre el contador fiscal), como es el caso.

Factura de Ahorro IPMVP

Una vez guardado el modelo matemático se puede consultar en Seneca y usar de muchas maneras, como ejemplo os pongo la factura de ahorro que generamos, mediante la elección de un modelo, mensualmente el cliente recibí un informe mensual de la energía y coste ahorrados en un contrato de servicios energéticos según un plan de medida y verificación de ahorros conforme con el IPMVP, y el reparto del ahorro pactado

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Como veis gracias a estas herramientas y a que Seneca automatiza los procesos de captación y normalización de los datos, facilitamos y aportamos transparencia a los contratos basados en el ahorro. No olvidemos tampoco que la generación de una linea base también sirve para la ISO50001

 


Seguimos desarrollando para hacer la vida mas fácil a los gestores energéticos. Si tienes un proyecto entre manos y crees que Seneca EMS puede ayudarte y ser de utilidad, cuéntanos, estaremos encantados de colaborar.

Un saludo

Ernesto Budia
CPO Chief Product Officer 
info.seneca@iberiagroup.com
+34 913 918 435

1 Comment on "Como medir el Ahorro Energetico (IPMVP) con Seneca EMS?"

  1. Muy interesante y voy a seguir revisando este material.
    EN Panamá tenemos un poco de ese tema de que mucho de lo que se instala en innmótica es edificios nuevos y no hay incentivos para retrofits.
    Y cuando se hace algún estimado en un edificio, hay que basarse en la experiencia previa o por conocer el comportamiento de determinado tipo de equipo (luces aire condicionado bombas etc)
    Gracias Mil por estas ideas.

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