Por: Edgar A. Moratilla Velasco / Grupo AB / edgar.moratilla@gruppoab.com
Un principio fundamental de la ingeniería es la optimización de los procesos, es decir, aumentar la tasa de producción en relación con los recursos utilizados. Aplicado en la industria de la manufactura, se refiere a reducir los costos al hacer más eficientes los distintos sistemas y componentes que intervienen en la fase productiva.
Se trata de un proceso constante que implica modelados numéricos cuantitativos y cualitativos, estandarización, automatización y la incorporación de las llamadas “mejores prácticas” y nuevas tecnologías; todo esto enfocado a identificar áreas de oportunidad en el rendimiento de los costos operativos. Comúnmente, estos costos se pueden clasificar en: inventario, materias primas, mano de obra, equipos, seguridad, gasto corriente y energía, ésta última motivo de análisis en el presente artículo.
En el caso de la energía, el grado de eficiencia va a estar determinado por dos elementos principales: los equipos, en los que influyen las especificaciones técnicas, su antigüedad y el nivel de mantenimiento que se les haya dado; y el suministro, que está determinado por la calidad del servicio y las tarifas.
En lo que respecta a los dispositivos, el industrial tiene control sobre la marca, tipo y tamaño que adquiere, así como la responsabilidad de procurar la correcta operación, el adecuado mantenimiento y la frecuencia con la que los renueve.
Sin embargo, el suministro depende de un proveedor externo y los factores que determinan su precio son ajenos al industrial, pero, a diferencia de las materias primas y los equipos, tiene un muy estrecho margen de negociación y en México hasta hace poco las tarifas eran controladas por el Estado. Esto aunado a que al estar centralizado el servicio en una sola empresa, también del gobierno, la calidad de la red era y es deficiente en muchas zonas del país, incluso zonas con intensa actividad industrial y comercial que son muy sensibles a variaciones en el suministro eléctrico.
ALTERNATIVAS DE SUMINISTRO
A pesar de las deficiencias en su planteamiento e implementación, la Reforma Energética ha traído, entre muchos otros beneficios, una plataforma simplificada que ofrece a la industria alternativas para su esquema de consumo de energéticos: la rápida expansión de la red de gas natural, un marco normativo definido para la generación en sitio, la creación del Mercado Eléctrico Mayorista (MEM) y los Certificados de Energía Limpia (CELs), la liberación (en proceso) de los precios de gas y electricidad, entre otros. Es decir, hoy en día el fabricante tiene acceso a combustibles más económicos y limpios para sus procesos térmicos, así como un gran abanico de opciones para la compra de la energía eléctrica o, si así lo prefiere, generarla él mismo dentro de sus propias instalaciones.
Al evaluar los escenarios de eficiencia energética a los que se tiene acceso actualmente, la industria se encuentra con las siguientes posibilidades:
1) Comprar por un lado el combustible de su elección a un proveedor privado, pactando un precio por MMBTU o GJ, consumiendo un volumen mínimo mensual. Por el otro lado, adquirir la energía eléctrica con un Suministrador de Servicios Calificados ya sea la CFE o cualquiera de las otras empresas que se encuentran registradas como tales, con una tarifa conformada por componentes de energía (kWh), capacidad y distribución (kW), y otros servicios (típicamente $/kWh);
2) Si se encuentran cerca de una central privada de generación o cogeneración, pueden adquirir un paquete de energía eléctrica o energía eléctrica + térmica (vapor, agua caliente y/o agua fría), firmando un PPA (Acuerdo de Compra de Energía por sus siglas en inglés –Power Purchase Agreement-) con el generador, normalmente comprometiéndose a consumos mínimos y plazos definidos a cambio de un ahorro respecto a los precios de la red; o
3) Hacer una inversión en tecnologías de generación o cogeneración distribuida con motores o turbinas de gas dependiendo de la capacidad, solicitar un permiso de generador ante la CRE y convertirse en su propio suministrador. Aquí existen dos modalidades principales: Abasto Aislado, si se pretende consumir toda la energía generada y no inyectar nada a la red, o bien generar más de lo que se consume y vender la energía y productos asociados excedentes, ya sea directamente al CENACE o al MEM a través de un representante.
La Ley de la Industria Eléctrica contempla muchos escenarios distintos y define las figuras jurídicas correspondientes, así como el marco legal y las instituciones y autoridades involucradas, que no son objeto del presente texto. Y el espectro se amplía aun más si consideramos la generación con biogás o gases asociados a la extracción de petróleo. Sin embargo, las tres alternativas mencionadas son un buen punto de partida para entender los caminos por los que puede optar un industrial que pretende reducir su gasto en energéticos. Cada uno de estos tiene sus ventajas, y no existe una mejor que la otra, sino que depende del tipo de industria, tamaño de la planta, entro otros factores.
Como puntos en común, podemos decir que todas se evalúan y comparan respecto a las tarifas que actualmente se están pagando, es decir, el indicador para determinar la viabilidad económica de estas opciones es el porcentaje de ahorro que permiten alcanzar.
Por ejemplo, el primer escenario no implica una inversión inicial para el usuario, y es el esquema tradicional en el que operan la gran mayoría de las empresas en México. Aquí es importante investigar qué otros Suministradores Calificados tienen cobertura en la región y analizar las ventajas y ahorros que ofrezcan respecto al suministrador actual, comúnmente la CFE.
Si existe una oferta de PPA, los puntos indispensables a analizar serán a) la propuesta de paquete de energía: ¿es sólo eléctrica o también térmica?, ¿cuál es el consumo mínimo?, ¿se factura por separado energía, capacidad y productos asociados o es una tarifa única?; b) duración del contrato: un promedio en la industria es de 20 años, debido a la inversión que debe realizar la empresa proveedora, sus costos financieros, costos operativos y utilidad esperada; c) ahorro ofrecido: ¿está indexado a los precios de la CFE?, ¿tiene un piso mínimo y un tope máximo?, ¿cuáles son las cláusulas de exención de tarifa preferencial?.
En este caso tampoco existe una inversión inicial por parte del cliente o es muy baja. Sin embargo, es muy importante considerar que no existe un método para pronosticar con precisión las tarifas de gas natural ni electricidad a un plazo tan prolongado y la recisión de contrato suele ser muy costosa para el usuario.
COGENERACIÓN
Cuando hablamos de cogeneración en sitio, una de las ventajas principales es que se reducen las variables de costos, lo que permite al industrial calcular con mayor exactitud su gasto en energéticos para el periodo en curso. Los costos operativos son tres:
- Combustible: el gas natural representa entre el 75% y 80% de los egresos requeridos para operar una planta y normalmente está referenciado a índices internacionales como el Henry Hub, sobre los que el usuario no tiene ningún control. No obstante, la electricidad en México se genera principalmente con gas natural (ver tabla abajo), por lo que normalmente el precio del gas y el de la luz en la red de CFE suben y bajan de la mano.
- Mantenimiento: las plantas de cogeneración de última generación tienen un alto grado de automatización, por lo que su operación es relativamente económica. El costo y frecuencia del servicio preventivo y correctivo depende de la tecnología elegida, los motores cuentan con partes móviles sometidas a gran desgaste, por lo que las intervenciones son más frecuentes y el consumo de refacciones mayor. Las turbinas son costosas pero robustas, lo que resulta en mantenimiento poco frecuente, y menos consumo de refacciones. Sumado a la mano de obra, representan entre 15 y 20% de los costos operativos.
- Aceite: Sobre todo en el caso de los motores, se debe considerar un consumo constante de lubricante, pero comparado con los otros dos factores, no pesa mucho en el resultado económico.
Hay otros aspectos a considerar para elegir la tecnología como la altitud y temperatura anual del lugar de instalación, pues sobre todo en el caso de las turbinas, pueden tener impacto en la eficiencia y potencia de salida. Otro punto fundamental es la eficiencia eléctrica, pues varía según la potencia del equipo y la tecnología. Se debe también comparar la inversión requerida para una y otra opción, normalmente medida en dólares por kilowatt (usd/kW).
Ambas tecnologías requieren de una inversión inicial por parte del usuario y entrenamiento de personal para atender las funciones y alarmas básicas de los equipos. Sin embargo, cuando los procesos del cliente pueden aprovechar los vectores térmicos (vapor, agua caliente y/o agua fría), la cogeneración en sitio es normalmente la solución más eficiente y la que entrega mejores resultados económicos, además de ser compatible con múltiples modelos financieros tales como compra financiada (project finance), renta, leasing, etc.
Como ya se mencionó, la solución más adecuada será la que mejor se adapte a las características de cada usuario y sus procesos, y normalmente los proveedores ofrecen a los clientes potenciales asesoría y análisis de factibilidad de sus tecnologías sin costo.
ACERCA DEL AUTOR
Edgar es actualmente especialista en AB Energy Mexico Cogeneración y cuenta con más deocho años de experiencia en los departamentos comerciales de compañías tecnológicas y de ingeniería a nivel global.
Correo: edgar.moratilla@gruppoab.com
