Eficiencia Energética En La Industria

Artículo Sostenibilidad y Eficiencia Energética en la Industria En Español

Gerencia Energética Rodrigo Ramírez P. CITCEA Marzo 2008

Eficiencia Energética

Sostenibilidad y EE en la Industria

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INDICE

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INTRODUCCIÓN

2 EFICIENCIA ENERGÉTICA, USO RACIONAL DE ENERGÍA - URE, MANEJO DE LA DEMANDA – DSM, ETC 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

EFICIENCIA ENERGÉTICA USO RACIONAL DE ENERGÍA – URE MANEJO DESDE EL LADO DE LA DEMANDA: DEMAND SIDE MANAGEMENT ENERGY CONSERVATION- CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA GERENCIA ENERGÉTICA

3 LA GERENCIA ENERGÉTICA EN LA INDUSTRIA, MECANISMOS PARA ASEGURAR LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LA INDUSTRIA 3.1 3.2

DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO AUDITORÍA ENERGÉTICA

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CONCLUSIONES

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BIBLIOGRAFÍA

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1 Introducción La sostenibilidad energética, más que un tema de moda es una necesidad apremiante. Aunque hace algunas décadas para una serie de investigadores universitarios y algunos ecologistas (muy criticados por muchos) se convirtió en un tema de reflexión y análisis constante, para otros se convertía en bandera electoral o en fuente de recursos y ayudas financieras. Hoy la sostenibilidad energética se ha convertido en un tema recurrente en diversos foros y fenómeno de masas gracias a interesantes debates televisivos y filmes con protagonistas importantes. Esto sin embargo no debe quitarle la seriedad y la trascendencia que tiene el tema. En relación con lo anterior, una conclusión inevitable de todas las ideas vigentes acerca de la sostenibilidad es que si se continúa con los patrones actuales de consumo nuestra sociedad es inviable. Esta visión apocalíptica de la sociedad actual no es para nada alarmista, estudios de diversos autores concluyen lo mismo: o desarrollamos un modelo de crecimiento sostenible o el colapso es inevitable. En este horizonte la energía está en el ojo del huracán: nuestros recursos fósiles, y especialmente el petróleo, están agotándose: Estudios de especialistas muy serios concluyen que la tan llamada curva de explotación de pozos y el punto de máxima producción (curva de Hubbert) ya fue sobrepasado. Los recursos renovables son la solución, pero a pesar de esto se están construyendo más plantas de generación eléctrica no renovable que renovable. Los recursos renovables (alcoholes carburantes, por ejemplo) no llegan a ser tan siquiera un porcentaje importante del total de las gasolinas consumidas, por lo tanto sigue existiendo una separación entre lo que se está haciendo actualmente y las necesidades actuales y futuras de los pueblos.

Ilustración 1 Curva de Hubbert. Fuente :Aspo. 2004.

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Si bien no es la única, la energía es una de las principales culpables de la situación actual; el uso indiscriminado de esta y el tan buscado confort energético ha llevado a nuestro planeta a la “complicada” situación actual.

Ilustración 2 Perspectiva de incremento de generación mundial. (GE Energy PG)

Este artículo pretende en primer lugar establecer algunos criterios básicos relacionados con la eficiencia energética, como posible parte de una solución al problema energético actual. Por otra parte definir las variables que determinan la eficiencia energética en un proceso o conjunto de procesos y por último describir una metodología para la búsqueda de la eficiencia energética en el sector industrial.

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2 Eficiencia energética, Uso Racional de Energía - URE, Manejo de la Demanda – DSM, etc Empecemos por decir, que en esto de la eficiencia energética se tienen muchas definiciones y poca claridad en las mismas, el objetivo de esta parte del documento es poder manejar un lenguaje conceptual uniforme..

2.1 Eficiencia Energética La eficiencia energética está relacionada con la cantidad de producto que se obtiene de un proceso por unidad de energía y se define como el conjunto de actividades encaminadas a reducir (u optimizar) el consumo de energía en términos unitarios, manteniendo el nivel de los servicios prestados. Según lo anterior un proceso puede compararse con otro, en materia de eficiencia, comparando índices de consumo

La Eficiencia Energética se puede medir en una parte de una máquina, en la máquina completa, en el proceso que tiene esa máquina o en el conjunto de procesos integrados. La medición de la eficiencia energética empieza a dificultarse en el caso de presentarse procesos o máquinas con más de dos insumos o productos, al igual que en el caso de presentarse agregaciones de procesos. La medición de la eficiencia energética de un proceso se convierte por lo tanto en una actividad compleja dependiendo de los insumos y de los procesos asociados. La eficiencia energética depende de tres variables que se discutirán a continuación: 1. La eficiencia propia de la máquina: una máquina tiene una capacidad de conversión asociada con la transformación de la energía: puede ser tan eficiente como un transformador eléctrico (80 – 90% o más) o tan poco eficiente como la producción de luz en una bombilla incandescente (5-10%). 2. El insumo energético: En este caso la eficiencia final del proceso energético depende del tipo de insumo, es el caso de procesos térmicos como la cocción de alimentos, donde la eficiencia cambiará si se usa electricidad o gas combustible. Otro ejemplo es un quemador dual de fuel oil y gas natural; dependiendo del uso final cada uno de los combustibles significará mayor eficiencia de acuerdo con la rapidez o efectividad que se requiera de la combustión. 3. El hábito o costumbre: En el caso de industrias este término se conoce y se confunde con el protocolo de utilización, manual, norma etc., y en general no es más que la forma en que interpretamos debe utilizarse un equipo o proceso. Es común que en la industria se tengan, de forma conciente o inconciente, procesos ineficientes. Esto responde a que no es habitual realizar análisis en la búsqueda de mecanismos para operar de forma eficiente, desde el punto de vista energético las plantas. Por otra parte existen tendencias en el uso de energía que los humanos repetimos sin explicación, esto se convierte inevitablemente en pérdidas energéticas. El ejemplo más sencillo de

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este tipo de comportamientos son los hábitos “ineficientes” en el hogar como encender lámparas inútiles o sin presencia de personas, usar la lavadora con mediana carga y muchos más. Este tipo de comportamientos en la industria es habitual. Después de un diagnóstico más o menos sencillo se pueden encontrar procesos en los cuales se producen pérdidas energéticas sin tener respuesta: caso de calderas y procesos en vacío, errores en la operación y diseño de sistemas de climatización e iluminación entre otros.

2.2 Uso racional de Energía – URE Este término, que engloba la eficiencia energética, se puede entender como la utilización de tecnologías y/o prácticas más eficientes en el uso de la energía de forma que se traduzcan en un menor consumo energético. Ahora bien una definición formal de URE puede ser: “Es el aprovechamiento óptimo de la energía en todas y cada una de las cadenas energéticas, desde la selección de la fuente energética, su producción, transformación, transporte, distribución, y consumo incluyendo su reutilización cuando sea posible, buscando en todas y cada una de las actividades de la cadena el desarrollo sostenible”.

2.3 Manejo desde el lado de la Demanda: Demand Side Management El Demand Side Management, o manejo desde el lado de la demanda es una práctica habitual en empresas de distribución. Manejar la demanda de energía tiene beneficios innegables para las empresas eléctricas como el poder sustituir compras en periodos de punta (donde la generación es más costosa) y poder planificar las inversiones tanto en generación como en transporte o distribución. Todas las acciones en DSM no están diseñadas para ahorrar energía, algunas de ellas están dirigidas a aprovechar horas de mejor precio de generación como sustitución entre picos y valles. Por lo tanto se convierte en una actividad con beneficios más financieros que ambientales, sin embargo es posible buscar algún tipo de incentivo regulatorio que signifique beneficios a los que a su vez apliquen medidas de DSM que signifiquen mejoras en el consumo de energía.

2.4 Energy Conservation- Conservación de la Energía Es un término americano relacionado con reducir la cantidad de energía manteniendo las cantidades producidas. Este término aparece más relacionado con planes energéticos y con la política energética regional o global y no tanto con la industria o el hogar. En general “energy conservation” es una práctica destinada a mejorar el consumo de energía en diversos sectores y sus efectos pueden estar relacionados con el medio ambiente.

2.5 Gerencia Energética Para los autores la Gerencia Energética es el conjunto de actividades dedicadas a realizar la gestión de la energía, en cualquier sector, desde el punto de vista económico, tecnológico, social y ambiental, buscando el uso óptimo de esta y su mejor relación con el entorno.

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Existen otras definiciones relacionadas con la mejora de la eficiencia energética, La mayoría de ellas, salvo la última, poca relación tienen con su implicación con el ambiente, sin embargo, es innegable que la aplicación de medidas para mejorar la eficiencia, reducir o eliminar consumos energéticos “no solidarios” tienen repercusión directa en el ambiente y por lo tanto con nuestro futuro.

3 La Gerencia Energética en la Industria, Mecanismos para asegurar la eficiencia energética en la Industria La industria es en España el primer consumidor de energía. En los últimos años, y debido a efectos económicos y otros aspectos que no son objetivos de este estudio, el precio que se paga por ella se ha convertido en un aspecto clave dentro de los presupuestos y punto de mira en administraciones y gestores de compras en las empresas. Esta necesidad de disminuir o por lo menos conservar los costos energéticos en la industria termina siendo una necesidad en las manos de los ingenieros de plantas, administradores, gestores de compras y por último operarios. Es necesario en este escenario definir metodologías que puedan ser aplicadas para hacer eficiencia energética en las industrias y tratar de mantener en el mismo nivel (acto prácticamente imposible) los costos en la energía. En general, no se puede hablar de una sola actividad para mejorar la eficiencia energética en la industria, a continuación se describen dos herramientas que pueden ser usadas para este fin.

3.1 Diagnóstico Energético El Diagnóstico Energético tiene por objeto mostrar la "fotografía energética" de el proceso en estudio. La información concerniente al diagnóstico energético tiene dos fuentes principales: Información real obtenida de diversas fuentes. La fuente principal de esta información son datos recogidos de las máquinas instaladas, información de los operarios y de los encargados y en general datos que las mismas empresas producen ya sea por las observaciones directas de los elementos de medición instalados y/o información estadística que en general la empresa guarda o es recibida de las empresas suministradoras de energía. Información supuesta o calculada. Esta corresponde a cálculos propios comparativos que permiten arrojar cifras relacionadas con el suministro y consumo de la energía. Para este fin se pueden aplicar factores de escalamiento (proporciones) a consumos totales. El Diagnóstico Energético arroja como producto la información necesaria para el Balance Energético clave para el desarrollo y la formulación del Plan de eficiencia energética.

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3.2 Auditoría Energética La auditoría energética es un proceso “CONTINUO”, diseñado para establecer los niveles de consumo y trazar estrategias que permitan realizar medidas que permitan, a su vez, conservar y/o mejorar los niveles de producción disminuyendo, o por lo menos manteniendo, los niveles de consumo de energía actuales. La Auditoría energética está compuesta de varios pasos: Exploración: Estudio de carácter previo que permite conocer con detalle las características de la entidad (entrevistas con directivos, ingenieros, responsables técnicos, etc.). Planificación: en un documento se recoge la definición de los temas generales así como el nombre de los especialistas que intervendrán, las fechas y el plan de trabajo individual. Este plan de trabajo incluye las tareas a realizar dentro de la auditoría, estas son en su mayoría entrevistas y mediciones. El cronograma de mediciones así como los protocolos o esquemas de medición deben ser incluidos, al igual que los tiempos o procesos en los cuales se van a realizar estas mediciones. Ejecución: La ejecución corresponde al desarrollo de las actividades previstas en la planificación de la auditoría. Es importante, en esta etapa del desarrollo del trabajo, verificar los niveles de detalle requeridos en la toma de mediciones así como establecer el nivel de las mediciones desarrolladas dentro de la ejecución de las actividades. Durante esta etapa de la auditoría es cuando más problemas suelen presentarse: desconocimiento de procesos, imposibilidad de medición, pequeñas interrupciones en procesos o servicio de energía. Para evitar este tipo de problemas, es necesario desarrollar un buen nivel de comunicación con los encargados dentro de la industria y tener respaldo desde el nivel directivo.

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Ilustración 3. Metodología Auditoria Energética

Informe: El Informe debe recoger los resultados de la auditoría. Más que un informe debe ser el PLAN DE MEJORA ENERGETICA Y SOSTENIBILIDAD EN LA INDUSTRIA Estos resultados contemplan varios temas: Descripción de los procesos, descripción de las mediciones realizadas, descripción de las acciones, análisis técnico económico de la aplicación de las medidas, plan de estructuración del equipo o equipos responsables. Está claro que estos resultados deben ser transparentes a la organización y que la responsabilidad de la aplicación del Plan debe ser de todos, por lo tanto el Plan debe estar dirigido a todos los niveles de la industria. Cualquier acción que se desarrolle dentro de la industria debe estar enmarcada dentro de una mayor conciencia ambiental, por lo tanto, debe exponerse en detalle en el documento del plan la importancia de aplicar medidas de eficiencia energética para hacer nuestro mundo sostenible.

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4 Conclusiones Es importante generar mecanismos que permitan enfrentar el problema actual de la falta de sostenibilidad de nuestra sociedad. Esta falta de sostenibilidad está siendo seriamente acrecentada por los niveles de consumo energético actuales. Mejorar la eficiencia energética de todos los procesos se convierte en una alternativa única para evitar mayores problemas en nuestro planeta. Esta búsqueda de mejora en la eficiencia energética debe ser una actividad prioritaria en todos los sectores de la sociedad, haciendo mayor esfuerzo en los sectores más consumidores como es el sector industrial. La aplicación de programas de eficiencia energética, o mejor de Gerencia Energética, puede servir para acercar el problema del consumo no racional de la energía dentro de las organizaciones. La generación de planes para mejorar la eficiencia energética de cualquier sector requiere en primer lugar aplicar metodologías de diagnóstico y/o auditorias energéticas. Las conclusiones que se pueden obtener de este tipo de estudios permitirán descubrir procesos ineficientes, generar y evaluar acciones correctivas, y desarrollar mecanismos de control y seguimiento de estas acciones.

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5 Bibliografía [1] Asociación para la Investigación y Diagnosis de la Energía. “Manual de Auditorias Energéticas”. Cámara de Madrid. 15 de marzo de 2006.

[2] Soluziona. “ Eficiencia energética y asesoramiento tarifario.” 15 de marzo de 2006. [3] Diputació de Barcelona. Servei de Medi Ambient Auditoria Energética II. Installacions i Edificis. Manuals 2.. 1986. [4] Unión Fenosa. Jornadas con clientes sobre Ahorro y Eficiencia Energética. 26 de Octubre de 2006.

[5] Ramírez et al. Metodología para la realización de Auditorias Energéticas. U. Nacional de Colombia Tesis. 1994.

[6] National Renewable Energy Laboratory; Manual for the Economic Evaluation of Energy Efficiency and Renewable Energy Technologies; University Press of the Pacific (March 30, 2005). ISBN10: 1410221059 [7] Jefferson W. Tester, Elisabeth M. Drake, Michael J. Driscoll; Sustainable Energy: Choosing Among Options; The MIT Press (July 1, 2005). ISBN-10: 0262201534

[8] John Randolph, Gilbert Masters; Energy for Sustainability: Technology, Planning, Policy; Island Press; 1 edition (April 18, 2007). ISBN-10: 1597261033

[9]

Lloyd Orr, Robert Bent, Randall Baker; Energy: Science, Policy, and the Pursuit of

Sustainability; Island Press; 1 edition (May 1, 2002).

[10]República de Colombia. Ley 697 de 2001. LEY URE.

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