Métodos de control para ahorrar energía eléctrica en la industria

Abstract

Las mejoras sustantivas en la eficiencia del uso de las energías alcanzadas por los países desarrollados, se han debido, en gran parte, al haber mantenido los precios de los energéticos en niveles suficientemente altos, asi como por la tendencia permanente en el incremento de la productividad de los equipos usuarios de energía. En cuanto a los países de la región latinoamericana, los resultados de los programas de ahorro de energía han sido poco significativos, siendo quizás una de las principales razones la carencia de adecuadas políticas de los energéticos referidos especialmente a tarifas eléctricas y de combustibles. A los precios de los energéticos les corresponde un rol importante para impulsar el uso racional y manejo de la demanda de energía ya que influyen para que se modifique la estructura y perfil de la demanda energética, mediante la introducción de equipos más eficientes, modificación en los regímenes de uso de la energía, lo que a su vez permite que la demanda se ajuste a la disponibilidad de recursos. Los precios de los energéticos juegan un papel importante en los costos del producto terminado, cualquiera que sea el proceso productivo, por lo que es necesario que dichos precios guarden una relación coherente en el tiempo y no se tenga la inestabilidad tal como ha venido sucediendo estos últimos años, cuya consecuencia ha sido que algunas industrias no puedan afrontar los gastos mensuales dado que sus productos no eran competitivos con los importados es decir acelero más el receso industrial. Los precios de los energéticos también deben cumplir el objetivo y procurar el logro de cierta autonomía financiera a las empresas productoras de electricidad, de manera que al desarrollar sus actividades, obtengan niveles de rentabilidad que les permita participar en el financiamiento de las inversiones requeridas para atender futuras necesidades energéticas. Durante estos últimos años se han realizado un importante número de auditorías energéticas en el Sector Productivo Nacional, mediante utilización de la metodología que se detalla más adelante. De acuerdo a estos trabajos realizados se logró cuantificar importantes ahorros de energía eléctrica en las diferentes industrias en las cuales se identificaron las siguientes mejoras.

 Mejoras referidas al Factor de Potencia.  Cambio en los Modos Operativos.  Reordenamiento de Carga a horas más convenientes económicamente.  Por mejoras en los sistemas de generación transporte y distribución de energía.

Un resumen de estos ahorros eléctricos y económicos se presenta en los cuadros adjuntos N° 1,2 y 3 y Gráfico N° 1A. En el cuadro N° 1 , se observa que de 31 empresas industriales auditadas cuyo consumo total fue de 302.440m Mwh/año se logró cuantificar ahorros en el orden de 14, 605 Mwh/ año equivalentes al 5% del consumo total. Estos ahorros se logran con la implementación de mejoras que van desde los cambios en los modos de operación y mentalización de los operarios a evitar en lo posible el trabajo en vacío o a muy baja carga de motores, transformadores, fajas transformadoras.etc. Asi mismo eliminar las fugas de flujos (aire, agua, etc), en ductos para disminuir el consumo de energía y el uso innecesario de iluminación, en ciertos ambientes por la influencia de la luz natural. Revisar fundamentalmente las uniones, contactores, arrancadores, fusibles y chequear la temperatura en las bobinas de los motores y alimentadores, ya que un incremento de la misma, es un índice de pérdidas de energía y envejecimiento de los aislantes y vida útil de las máquinas y otros equipos del sistema eléctrico.(Ver anexo N° 1 , Grafico N° 1 ) Realizar un mantenimiento preventivo programando, de todo el equipamiento eléctrico de la planta, llevando un control periódico de todas las anomalías encontradas, codificándolas e identificando el área y maquina donde se encontró la anomalía para ser corregida y evitar asi mayores pérdidas por fallas y paradas innecesarias de las maquinas con reducción de la producción. Los ahorros logrados sin inversión, al implementar las mejoras mencionadas ascienden a 10,229 Mwh/ año equivalente al 70% de los ahorros cuantificados en las auditorias. Esto traducido a dólares, considerando el precio promedio de energía activa, representa 613,754 US$/año que se lograría sin ninguna inversión. Los trabajos realizados en 14 empresas demostraron que las medidas mencionadas han permitido reducir entre 10 KW a 1.2 Mw lo cual representa entre el 1 al 38% de reducción de la máxima demanda sin perdidas en la producción.(Ver cuadro N 2 )

Traducidos a términos económicos los ahorros están en el orden de 84,000 a 177,000 US$/año en horas punta y fuera de punta respectivamente donde gran parte de los ahorros no necesitan inversión alguna sino reprogramar formas y modos de operación de la máquina. En el cuadro N 2 se tiene los ahorros económicos que se logran al modular la demanda en el tiempo, mediante una adecuada programación de operación de las cargas en horarios donde la máxima demanda tiene un menor costo, es decir para tarifas en las que tengan diferenciación horaria (horas punta y fuera de punta) y también para tarifas en las que la demanda tiene el mismo costo, pero de lo que se trata es reducir los picos que tienen lugar en solo 15 minutos que es el cuarto de hora crítico para cualquier acción encaminada a reducir los picos de demanda, son ahorros económicos importantes para cualquier industria. Los métodos para reducir la máxima demanda son diversos dependiendo del interés que se ponga en reducir costos por este concepto. Los ahorros económicos producto de las reducciones diversas logradas en las plantas industriales se han debido principalmente a las siguientes acciones:  Arrancar las maquinas más importantes desfasadas una de otra por lo menos 10 a 15 minutos.  Operar la maquinas en horario donde se identifica horas valle o en horario con menos costos en $/kwh.  Implementan en las industrias. En las 20 empresas que se tienen en el cuadro, se cuantifico 17,389 MVARh/año que traducido a términos económicos representa 452.122 US$/año Con la implementación de los bancos de condensadores, se dejó de tomar de la red 16,103 MVARh/año, es decir el 93% que representa 399, 344 US$/año con una inversión equivalente a 233.336 US$, Se recuperó esta inversión entre 3 a6 meses y los beneficios también se reflejan en la disminución de pérdidas de energía activa que está en el orden del 0.5 al 4% del total de energía activa. En el grafico N° 1ª, Se muestra los ahorros acumulados y logrados en las diferentes industrias del país desde el año 1986, en que CENERGIA, Empezó las Auditorias Energéticas en la Industria. En el grafico N° 1 A, Se muestra los ahorros acumulados y logrados en las diferentes industrias del país desde el año 1986, en que CENERGIA, empezó las Auditorías Energéticas en la Industria.