Una definición aceptada de la energía es la capacidad de hacer trabajo. Pensemos en ese trabajo como calentar una taza de café, impulsar agua con una bomba centrífuga, sacar calor del interior de un espacio de oficina o fundir acero para la manufactura de piezas automotrices. Todas nuestras actividades requieren de energía para ser llevadas a cabo.
En la sociedad actual, gozamos de la conveniencia de contar con infraestructura energética y de una amplia y compleja cadena de suministro, que permiten que la energía llegue de manera “segura y constante” a nuestras casas, negocios y fábricas.
Seamos conscientes que el acceso y el uso de energía tienen un costo económico para el usuario, que el uso de la energía tiene un impacto ambiental y que no hay garantía de tener acceso a la energía de manera permanente.
Sin embargo, seamos conscientes que el acceso y el uso de energía tienen un costo económico para el usuario, que el uso de la energía tiene un impacto ambiental y que no hay garantía de tener acceso a la energía de manera permanente (los dos últimos puntos son mitigados en cierta medida por las fuentes de energía renovables).
Ante estos tres puntos, nace la necesidad de conocer cuáles son nuestros usos de energía y hacer un esfuerzo en optimizarlos de manera continua, de manera tal que paguemos menos dinero en el recibo energético por realizar nuestras actividades, impactemos en menor medida en el medio ambiente y estemos preparados ante la posibilidad de un suministro de energía incierto.
Dicha necesidad es cubierta mediante la implementación de un sistema de gestión de la energía (SGEn) tal como el ISO50001. Este sistema plantea el modelo de gestión basado en el ya conocido modelo del ISO9001 y el ISO14001 con el objetivo de proveer a las organizaciones de los sectores público y privado con estrategias de gestión para aumentar su eficiencia energética, reducir sus costos relacionados con uso de la energía, y mejorar su desempeño energético.
El estándar ISO50001, define su numeral 6.3 – Revisión energética, como el requerimiento de la organización de conocer sus usos de energía significativos, basándose en datos e información técnica, y de identificar áreas de oportunidad para el mejoramiento del desempeño energético.
Este requerimiento requiere de un nivel de competencias técnicas que no siempre es cubierto por el personal de la organización que desea implementar el SGEn. Esto es causado, justa y razonablemente, por el hecho de que la empresa se dedica a su negocio, y no a la eficiencia energética. Por esta razón, frecuentemente, la revisión energética inicial se lleva a cabo por una empresa consultora independiente especializada. Dicha compañía de consultoría externa cuenta con el nivel de competencia técnica en eficiencia energética, y no sufre de la ceguera de taller que puede afectar inicialmente al personal de la organización que desea implementar el SGEn. El servicio que puede cubrir esta necesidad es llamado – Diagnóstico energético (energy audit).
El nivel de competencias técnicas para ejecutar un diagnóstico energético no siempre es cubierto por el personal de la organización que desea implementar un SGEn.
Cabe mencionar que no es obligatorio realizar un diagnóstico energético para lograr la conformidad del requerimiento 6.3 – Revisión energética del ISO50001. La organización puede lograr este requerimiento mediante otros métodos. Asimismo, un diagnóstico energético puede ser realizado a una organización sin necesidad de estar en el contexto de algún SGEn.
¿Qué esperar de un diagnóstico energético?
El diagnóstico energético examina la manera en que se utiliza la energía e identifica alternativas para mejorar el desempeño energético en una organización. Sus objetivos son:
- Identificar los tipos y costos del uso de energía de la empresa.
- Entender como la energía es utilizada y, en ciertos casos, desperdiciada.
- Establecer KPIs energéticos y la línea base energética (a partir de la cual se medirá el desempeño energético de la organización en el futuro).
- Identificar y analizar alternativas del uso de la energía, p. ej. mejores prácticas operacionales y/o sustitución por tecnología energéticamente eficiente para la reducción de costos energéticos.
- Realizar un análisis económico de dichas alternativas y determinar cuáles son rentables y atractivas para la organización.
El diagnóstico energético tiene una duración limitada en el tiempo y su alcance es delimitado a un sitio físico, p. ej. edificio comercial, nave industrial o sitio industrial pertenecientes a la organización.
La metodología general durante la ejecución del diagnóstico energético es la siguiente:
- Trabajo previo: el cliente comparte documentación relevante para el estudio, p. ej. recibos energéticos, planos arquitectónicos. El equipo auditor realiza análisis de recibos y planea las actividades de la visita al sitio.
- Visita a sitio: el equipo auditor realiza recorridos, levantamientos, mediciones energéticas, conduce pruebas, realiza entrevistas al personal e identifica posibles proyectos para la mejora del desempeño energético del sitio. Esta etapa puede durar varias semanas en su ejecución.
- Análisis posterior: el equipo auditor realiza un análisis de la información capturada en la visita a sitio. Este análisis permite obtener conclusiones acerca de usos de la energía, KPIs y análisis de ahorros de los proyectos de uso eficiente de la energía identificados durante la visita a sitio. Se realiza un análisis de costo-beneficio de dichos proyectos identificados. Esta etapa puede durar varias semanas en su ejecución.
- Presentación de resultados: el equipo auditor prepara el reporte escrito final del diagnóstico energético y lo presenta al cliente. Se presentan y explican los resultados, incluyendo los proyectos de uso eficiente de energía. Estrictamente, el alcance del estudio termina en este punto.
- Acompañamiento en la ejecución de los proyectos (opcional): solamente en caso de que el cliente desee que el equipo auditor lo asesore técnicamente durante la ejecución de los proyectos identificados durante el diagnóstico energético.
El equipo que ejecuta el estudio de diagnóstico energético debe tener las competencias necesarias para realizar las siguientes tareas:
- Ejecución de las actividades bajo las prácticas de seguridad industrial adecuadas.
- Comunicación efectiva con el cliente, para el establecimiento de alcances, metodologías, procedimientos y políticas de seguridad ocupacional.
- Analizar para optimizar los esquemas tarifarios y/o de precios de energéticos del usuario.
- Optimización del tiempo para obtener la información necesaria durante la ejecución del diagnóstico energético.
- Mediciones energéticas valiosas, oportunas y representativas de las condiciones de operación de las instalaciones del usuario.
- Identificar áreas de oportunidad de uso eficiente de energía; p. ej. desperdicio y fugas de energía, conductas no adecuadas, tecnologías obsoletas, etc.
- Recomendar mejoras de eficiencia energética basado en el estado del arte de la tecnología y lecciones aprendidas.
- Realizar análisis técnico-económico de los beneficios de proyectos de uso eficiente de energía.
- Comunicar los resultados de manera clara y asertiva al cliente/usuario.
Áreas de oportunidad energéticas en la industria
Por lo general, en edificios comerciales, los sistemas que consumen la mayor proporción de energía son la iluminación y el aire acondicionado. Por el contrario, en edificios industriales, existe mayor variedad de sistemas: sistemas de ventilación y bombeo, aire comprimido, sistemas de vapor y combustión, además de máquinas que ejecutan procesos productivos complejos.
Algunas de las oportunidades de ahorro de energía y costos de la energía más comúnmente encontradas en ambientes industriales son:
- Movimiento de procesos fuera de horario punta: Mueva algunos procesos que demanden potencia eléctrica fuera de horario punta en donde sea posible. Solamente aplica si el sitio está sujeto a una tarifa horaria.
- Uso de variadores de velocidad en turbo maquinaria: Si la turbo maquinaria está en algún sistema que tenga modulación de flujo por estrangulación o recirculación, es posible que un VFD pueda realizar la modulación de manera más eficiente.
- Identificación y reparación de fugas de aire comprimido: Con ayuda de un equipo de detección por ultrasonido, se pueden identificar y cuantificar las fugas. El aire comprimido es un energético costoso, gracias a la baja eficiencia energética del sistema.
- Aislamiento térmico en hornos, calderas y tuberías: Las pérdidas y ganancias de calor no deseadas hacen que los sistemas térmicos requieran más energía para hacer su trabajo. El aislamiento térmico evita interacciones de estos sistemas con el medio ambiente.
- Cambio de fuentes de energía: Posiblemente haya pensado en sustituir gas LP por gas natural, o equipos de calentamiento eléctrico por calentamiento con gas natural. Estas estrategias son excelentes para ahorro en costos de la energía.
- Administración de procesos industriales: Al estudiar los procesos industriales de manufactura, es posible encontrar actividades que pueden ser hechas de una manera distinta, con la meta de ser más eficientes energéticamente. Recuerde que los cambios propuestos en los mismos procesos de producción son más difíciles de lograr.
- Generación distribuida: Dependiendo de los usos de energía del sitio industrial, el planteamiento de generación local puede ser rentable, más si se trata de un ciclo de cogeneración (electricidad + calor o frío).
- Mejoras en sistemas de iluminación: En sitios industriales, la iluminación normalmente no es uno de los principales consumidores de energía, sin embargo, pueden existir buenos proyectos, sobre todo si consisten en la sustitución de luminarias con lámparas de aditivos metálicos por luminarias LED.
- Identificación y reparación de trampas de vapor: Las trampas de vapor que fallan abiertas representan un desperdicio de energía en sitios industriales. Con técnicas de ultrasonido y termografía es posible identificar aquellas trampas de vapor dañadas.
En la experiencia de NRGY Solutions, los proyectos de ahorro de energía y costos de energía identificados y analizados representan en promedio el 10 al 15% del consumo de energía anual de una organización.
Uno de los entregables de un diagnóstico energético es el catálogo de proyectos que pueden ser ejecutados en el sitio objeto del estudio, con el propósito de mejorar el desempeño energético. Estos proyectos son inversiones, que aumentan la rentabilidad de la compañía.
En la experiencia de NRGY Solutions, los proyectos de ahorro de energía y costos de energía identificados y analizados representan en promedio el 10 al 15% del consumo de energía anual de una organización, sin considerar los proyectos de generación de energía en sitio.
La tabla resumen a continuación es resultado de un diagnóstico energético, en donde se listan los proyectos recomendados para uno de nuestros clientes.
| No. | Proyecto | Ahorro anual, $/año | Inversión, $ | RSI, años | TIR, % anual | Emisiones evitadas, kgCO2eq/año | Criterio de implementación |
| 1 | VFD para ventilador centrífugo | 1,410,000 | 640,000 | 0.5 | – | 360,000 | Sencillo |
| 2 | VFD para bomba centrífuga | 370,000 | 207,000 | 0.6 | – | 94,000 | Sencillo |
| 3 | Sistema pre-cooling para chiller | 1,100,000 | 2,032,000 | 1.8 | 55% a 10 años | 290,000 | Medio |
| 4 | Fugas de aire comprimido | 1,546,000 | 309,000 | 0.2 | – | 1,514,000 | Medio |
| 5 | Recuperación de calor en hornos | 668,000 | 3,472,000 | 5.2 | 16% a 12 años | 365,000 | Medio |
| 6 | Montacargas con GNC | 2,560,000 | 10,740,000 | 4.2 | 20% a 10 años | 76,347 | Medio |
| 7 | Generación local PV | 1,411,000 | 9,100,000 – 12,725,000 | 6.4 – 9 | 13 – 18 a 25 años | 507,000 | Sencillo |
| 8 | Buenas prácticas en hornos | 537,000 | – | – | – | 337,000 | Complejo |
| 9 | Buenas prácticas en líneas B | 970,000 | – | – | – | 612,000 | Complejo |
| 10 | Películas low-e en ventanas | 34,000 | 130,000 | 3.8 | 25% a 15 años | 8,700 | Sencillo |
| 11 | Peak shaving | 1,331,000 | 4,836,000 | 2.7 a 3.6 | 24 a 36% a 10 años | 1,663 – 2,792 | Medio |
| 12 | CHP con microturbinas | 2,618,000 | 18,000,000 | 6.8 | 11.8% a 15 años | 44,000 | Complejo |
Servicios de NRGY Solutions
En NRGY Solutions contamos con una vasta experiencia en diagnósticos energéticos industriales y comerciales. Nos enorgullece contar con un equipo de ingenieros consultores en energía con las competencias necesarias para cumplir con los requerimientos en estrategia de eficiencia energética de nuestros clientes. Contamos con las siguientes certificaciones internacionales de la Association of Energy Engineers:
Le invitamos a acercarse a NRGY Solutions, nosotros le apoyaremos a cumplir sus objetivos en uso eficiente de energía y sostenibilidad.
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