El columnista explora en el artículo el potencial que tiene la cogeneración y la trigeneración en los procesos de aprovechamiento de la energía eléctrica y hace un análisis de las características de estos procesos en Colombia.Por: Camilo Botero*
Gracias a la necesidad por mejorar la eficiencia energética, se han creado en nuestro medio convenios entre los industriales y el estado para promover proyectos energéticos en lo referente al estudio y la financiación. Esto beneficia a los especialistas en climatización, ya que es una ayuda para plantear nuevos proyectos con buenos resultados económicos; es así como en Colombia se viene promoviendo fuertemente la industria de la cogeneración como una alternativa viable.
Con este tipo de iniciativas, los empresarios toman conciencia de las grandes ventajas que ofrece dicha tecnología. Con la cogeneración se aprovecha la energía térmica sobrante del proceso de la generación de energía eléctrica, optimizando los ciclos térmicos, que tienen eficiencias de 33% ó menos llevándolas hasta 85% ó más, con lo cual la cogeneración tiene un impacto positivo en el medio ambiente con la disminución de la temperatura de salida de sus chimeneas y el incremento en la eficiencia.
Potencial colombiano de cogeneración
La cogeneración permite la producción simultánea de energía eléctrica y energía térmica útil. Un proyecto de cogeneración reporta beneficios a los industriales por ahorros en compras de electricidad y mejora la confiabilidad del suministro de energía eléctrica. Así mismo, significa un mejor uso de los combustibles dada la alta eficiencia de los sistemas de cogeneración y se aprovecha la energía térmica para climatización. La Unidad de Planeación Minera y Energética (UPME) realizó un estudio para el desarrollo de una metodología de estimación del potencial de cogeneración en Colombia. Con base en esta metodología y la realización de encuestas se determinó un potencial de cogeneración de más de 500 MW para todo el país, distribuido como se muestra en la gráfica 1 (sin incluir azúcar).
Alternativa en la generación de potencia
La cogeneración es reconocida como una de las principales alternativas para usar racionalmente la energía, no solo porque toca aspectos de eficiencia energética, sino que se convierte en una forma estratégica de generación distribuida que alivia las presiones sobre la red de transmisión y coadyuvan a alejar el fantasma del racionamiento. Los proyectos de cogeneración en parques industriales que permitan optimizar los ciclos térmicos y aprovechar las economías de escala, pueden construir una alternativa atractiva para los inversionistas privados. ACAIRE está consciente que existe una urgencia de promover el desarrollo de la cogeneración en Colombia y ha iniciado la divulgación del tema para procesos de climatización, a través de cursos y conferencias, las cuales han sido presentadas también en ACIEM, en el CIAR de Guayaquil y en el EXPOACAIRE 2009.
Solamente en el departamento del Valle del Cauca, en Colombia, el sector azucarero tiene proyectos presentados por valor de US $ 340 millones y con un potencial de 300 Mw.
Uso racional de energía (URE)
El objetivo de la legislación vigente es ampliar el uso y cobertura de la energía fomentando el desarrollo sostenible, mediante la eficiencia energética, el uso de energías renovables y la utilización de avanzadas tecnologías:
- Desarrollar un nuevo mercado de servicios energéticos para remover las barreras de mercado y fomentar el desarrollo de proyecto de URE. Creación de mecanismos de financiamiento para dichos proyectos.
- Establecer estándares de eficiencia energética, como el etiquetado de edificios e instaurar mecanismos de inserción de las políticas de eficiencia energética, en el contexto de las acciones empresariales para mejorar la competitividad y productividad.
- Desarrollar estímulos e incentivos a grupos objetivos específicos para el fomento de programas de eficiencia energética, entre los que se podrían analizar el establecimiento de facilidades fiscales y el otorgamiento de créditos con condiciones preferenciales.
- Diseñar programas de asistencia técnica y capacitación que proporcionen una amplia gama de servicios de información técnica y gerencial con respecto a la mejora de la eficiencia energética principalmente de sectores productivos.
La capacidad total instalada de autogeneración y cogeneración en Colombia representa menos de un 5% de la capacidad total instalada en todo el país, adicionalmente el potencial existente puede llegar a ser de 500 MW sin incluir los ingenios. Es indudable que el desarrollo de este potencial permitirá mejorar los indicadores nacionales de eficiencia energética. Una de las barreras existentes para implementar proyectos URE en el país es la carencia de mecanismos de financiación, inadecuada estructura organizacional y falta de estímulos económicos. Es notaria la ausencia del marco legal adecuado para promover proyectos URE.
Inversión en sistemas de Cogeneración
1.Grupo motor-alternador: esta es la partida más importante en una instalación de cogeneración. En términos generales el costo por kW de capacidad desciende, en el caso de las turbinas de gas y de las turbinas de vapor, a medida que aumenta la capacidad requerida. Las inversiones estarían entre los siguientes valores:
* Turbina de gas: 850 – 270 USD / kW
* Turbina de vapor: 400 – 150 USD / kW
* Motores diesel o gas: 650 – 300 USD / kW
2. Los sistemas de recuperación de calor constituyen la otra gran partida que debe considerarse en los grupos de cogeneración; estos valores son del siguiente orden:
* Sistemas de recuperación de calor a partir de los motores diesel y a gas: 700-600 USD/kW
* Calderas de alta presión para alimentación de turbinas de vapor a contrapresión:
400-200 USD/kW
* Calderas de recuperación de calor de gases de escape: 150-75 USD/kW
De los costos antes mencionados, se puede concluir que a nivel de prefactibilidad, la inversión requerida por un sistema de cogeneración es en promedio de 1300-800 USD/KW instalado. El mantenimiento tiene también una importancia decisiva en la confiabilidad de los equipos que componen la planta de cogeneración.
Hoy en día existen grupos con turbina a gas de energía eléctrica y vapor, montados en un trailer y listos para ser operados, con un valor por kw del orden de US $ 700.
Utilización de recursos propios
En este caso, el desarrollo del proyecto será tan complicado o tan sencillo como lo desee el usuario, ya sea que asuma toda la responsabilidad, o que se contrate a una empresa administradora de proyectos. En este caso el usuario tiene el control total del proyecto, y dado que lo está realizando con recursos propios no incrementa su endeudamiento.
Financiamiento con créditos
En este caso se agregarían dos elementos adicionales a los contemplados en la alternativa anterior: una institución financiera y una aseguradora. La primera para aportar los fondos necesarios para el proyecto y la segunda, para garantizar a la primera, el pago del capital y los intereses. Por otro lado, al igual que en el caso anterior, el usuario tendría el control total del proyecto. Sin embargo, en este sí incrementaría su endeudamiento. La responsabilidad del proyecto de cogeneración y las gestiones para su establecimiento serán del usuario.
Arrendamiento financiero
Es una de las alternativas más prácticas cuando no se cuenta con recursos propios o crédito, o cuando no se requiere destinar los anteriores al desarrollo de proyectos no relacionados con la actividad industrial de la empresa. El arrendador se encarga de llevar a cabo todas las tareas necesarias para el desarrollo del nuevo proyecto.
*Camilo Botero es el actual presidente de ACAIRE y presidente de Camilo Botero Ingenieros Consultores Ltda. Se ha desempeñado como docente en varias universidades colombianas, gremios y actualmente en ACAIRE en cursos de diplomado de proyectos de aire acondicionado, eficiencia energética en aire acondicionado y refrigeración, cogeneración y trigeneración, psicometría aplicada, termodinámica, mecánica de fluídos, transferencia de calor y turbomaquinaria.
