Desarrollo, validación e implantación de una metodología para la optimización técnico-económica de una planta de cogeneración en una industria del sector alimentario

Abstract

[ES] En el presente trabajo, se estudia el sistema de generación energética de una planta industrial del sector alimentario, y la metodología empleada para optimizar el rendimiento económico de la misma, con el objetivo de desarrollar una nueva metodología que permita gestionar mejor los recursos implicados y, de esta forma, aumentar el rendimiento económico de la planta. En primer lugar, se estudia la metodología que se emplea en la citada planta, y a continuación, se procede al desarrollo e implementación de la nueva metodología en Excel, con el respectivo algoritmo de optimización utilizando Matlab. Para ello, se obtienen las curvas reales de rendimiento de todos los generadores de forma experimental puesto que son necesarias para la metodología planteada. Se realizan distintas simulaciones, con la posterior comparativa de resultados respecto al funcionamiento tradicional, con el objetivo de determinar el grado de mejora alcanzado. También se procede a la validación del correcto desarrollo e implementación del método. Se concluye que el proyecto presenta un impacto económico muy importante para la industria, con una inversión baja. La validación de la metodología, así como la monitorización en tiempo real resulta determinante para la aceptación e implantación de la misma, esta última fase del proyecto también se describe en el presente documento.

[CA] En el present treball, s'estudia el sistema de generació d'energia d'una planta industrial del sector alimentari, i la metodologia emprada per optimitzar el rendiment econòmic de la mateixa, amb l'objectiu de desenvolupar una nova metodologia que permeta gestionar millor els recursos implicats i, d'aquesta manera, augmentar el rendiment econòmic de la planta. En primer lloc, s'estudia la metodologia que s'empra en la citada planta, i a continuació, es procedeix al desenvolupament i la implementació de la nova metodologia en Excel, amb el respectiu algoritme d'optimització utilitzant Matlab. Per a això, s’obtenen les corbes de rendiment real de tots els generadors de forma experimental. Es realitzen diferents simulacions, amb la posterior comparativa de resultats respecte al funcionament tradicional, amb l'objectiu de determinar el grau de millora alcançat. També es procedeix a la validació del correcte desenvolupament i implementació del mètode. Es conclou que el projecte presenta un impacte econòmic molt important per a la indústria, amb una inversió baixa. La validació de la metodologia, així com la monitorització en temps real, es determinant per a l'acceptació i la implementació de la mateixa, aquesta última fase del projecte també es descriu en el present document.

[EN] This thesis touches on the process of studying the structure and optimization methods of the energy generation systems of a food industry facility, in an attempt to improve upon these techniques, thus increasing the corporation’s economic output. Firstly, the methodology which is already being used is analyzed. Afterwards, new techniques are developed and implemented through the usage of Excel, paired with a Matlab optimization algorythm. In order to go through with this some data is necessary, specifically performance curves for every generator, which are calculated by manual input. Some simulations are carried out and the results are compared with the starting data, as a means to determine if and how much improvement there is. A proper implementation plan for the new methodology is thought out as well. In the end, it is concluded that the project has the potential to noticeably reduce energy costs with a comparatively small investment. The new optimization techniques are validated and monitored in order to prove their effectiveness in practice. This final phase is also further explained in the thesis.