Energía Renovable

Proyecto de cogeneración en Tabasco

La cogeneración permite alcanzar los mayores índices de eficiencia en el uso de combustibles fósiles; por lo que su potencial está ligado a las industrias de alto consumo energético.

Por Melissa Rodríguez.

Se estima que México cuenta con un potencial total de cogeneración cercano a los 11 mil MW, de los cuales se ha capturado 30%.

Imagen 1. Plano en 3D de la planta de cogeneración en Tabasco. Fuente: Pemex

La generación de bienes y servicios en la República Mexicana se basa, fundamentalmente, en el consumo de combustibles fósiles no renovables. Es por eso que diversas instituciones se han comprometido con el desarrollo de una política integral que ponga especial énfasis en los programas de eficiencia energética a escala nacional y diversifique la utilización de fuentes alternas.

Después de que en 1992 la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica impulsara la práctica de la cogeneración, en 2009 Petróleos Mexicanos (Pemex) se encargó de impulsar diversos proyectos de infraestructura energética, con el fin de apoyar a la economía nacional. Uno de los proyectos con mayor trascendencia es la planta de Cogeneración Eléctrica a gran escala en Nuevo Pemex, Tabasco. Se espera que arranque con el suministro de energía a Nuevo Pemex a finales de 2012, cuando den inicio sus operaciones comerciales.

Investigadores en el tema pronostican que dicho proyecto permitirá ahorrar cerca de 50 mil millones de dólares anuales en compras de electricidad a CFE, y elevará su capacidad instalada a 4 mil MW.

Esta nueva planta es un proyecto registrado por el Mecanismo de Desarrollo Limpio, de acuerdo con el Protocolo de Kioto de la ONU, formando parte, también, de la estrategia ambiental de Petróleos Mexicanos, que ayudará a reducir las 940 mil toneladas de dióxido de carbono (CO2) que se emiten al año.

Asimismo, aumentará la eficiencia energética al generar 300 megawatts de electricidad y 800 toneladas de vapor por hora, lo que traerá importantes ahorros en el gasto operativo y permitirá suministrar 55 por ciento de la demanda de vapor y la totalidad de energía eléctrica en el complejo Nuevo Pemex, disponiendo de excedentes de electricidad para otros complejos, como CFE.

Esta licitación fue obtenida por Abengoa México, de manera conjunta con Abener Energía. La ejecución del proyecto se determinó bajo la ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público, y el contrato de servicio será válido durante 20 años.

Imagen 2. Comparación entre generación convencional y cogeneración. Fuente: Pemex

Beneficios de la cogeneración
El uso de la cogeneración contribuye eficazmente a la seguridad y a la diversificación del abastecimiento de energía, acercándose al punto sustentable de consumo. En el caso particular de México, los principales beneficios por el desarrollo de la cogeneración son:

  • Ahorro de energía primaria
  • Reducción en la importación de combustibles

La Secretaría de Energía estima que las importaciones de gas natural crecerán 92.6 por ciento entre 2006 y 2016.

  • Disminución de las emisiones de CO2
  • Desarrollo económico y generación de empleos

Esta nueva planta, que beneficiará a más de 120 centros de trabajo de los diferentes organismos de Petróleos Mexicanos y cuyo monto de inversión en infraestructura es de 461 millones de dólares, ha logrado generar alrededor de 1 mil 500 empleos en las etapas críticas de construcción y tendrá una base continua de 600 trabajadores.

Por su alta eficiencia, el uso de la cogeneración es una oportunidad única de mejorar la intensidad energética de la economía mexicana. Su rendimiento eléctrico es un sistema que aprovecha el combustible primario de un modo mayormente efectivo que las tecnologías de producción separadas.

  • Reducción de pérdidas de transmisión, transformación y distribución energética

Por su poder de conversión, la cogeneración proporciona entre 20 y 45 por ciento de ahorro de energía primaria, además de reducir las pérdidas de transmisión y distribución eléctrica, lo que permite un ahorro adicional de 4  mil 743 GW/h por año.

Imagen 3. Funcionamiento de la planta de cogeneración en Tabasco. Fuente: Pemex

Estrategia de desarrollo de la cogeneración
Debido a que el potencial total de la cogeneración se encuentra distribuido en diversos subsectores, pues por varios años su desarrollo se vio limitado por la falta de un marco regulatorio más adecuado, la pauta para el conocimiento de la industria y la falta de personal especializado en el nicho; se estableció una estrategia para optimizar el uso de la energía eléctrica, orientada a lograr el autoabastecimiento, aumentar la eficiencia y confiabilidad de suministros, y disminuir sus costos.

Pemex presentó la “Estrategia para optimizar el uso de la energía eléctrica en Petróleos Mexicanos”, en la cual establece el objetivo del Complejo Procesador de Gas Nuevo Pemex, como se muestra en la imagen 3.

Escenarios de la cogeneración en México
En la mayoría de las empresas del sector industrial, son insumos indispensables las energías térmica y eléctrica. Cuando estas formas de energía se requieren de manera conjunta en una instalación, se presenta la oportunidad de implantar sistemas de cogeneración.

La visión para el año 2030 es que el sector energético mexicano opere a través de ofertas diversificadas, que maximicen la renta energética y aseguren un desarrollo sostenible en términos económicos, sociales y ambientales de las plantas de cogeneración.

La inversión en proyectos que coadyuven al rediseño de equipos y servicios basados en la optimización energética, relacionados con la cogeneración, es el parteaguas para que el sector industrial terciario (cemento, siderúrgico, vidrio, cerámica) implemente dicha práctica.

Etapas del desarrollo de la cogeneración
Etapa 1
Abastecimiento de Pemex
Autoabastecimiento
Incremento de eficiencia global
Sustitución de equipo ineficiente
Disminución de compra energética
2007-2012
Etapa 2
Apoyo al SEN
Venta de excedentes eléctricos en coordinación con CFE
Realización de proyectos de cogeneración a gran escala
2012 en adelante
Fuente: Pemex

Candidato para cogenerar
1. Empatar con las siguientes exigencias:

  1. Que el nivel térmico de la demanda de calor útil no exceda los 500 °C
  2. Contar con una operación del sistema de cogeneración de más de 5 mil horas anuales
  3. Esquema eléctrico que satisfaga los requerimientos eléctricos
  4. Diseño térmico específico
  5. Infraestructura necesaria y disponibilidad del suministro (combustibles)

2. Realizar un diagnóstico energético de la planta para identificar las necesidades energéticas y de calidad de la empresa, con base en las prácticas de uso energético eficiente
3. Definir los alcances del proyecto
4. Realizar un estudio de viabilidad, denotado por su esquema de actuación y los estatutos económicos
5. Iniciar el proyecto

Alcances del proyecto de cogeneración Nuevo Pemex
Generación neta
Consumo local
Consumo cargas remotas
300 MW +/- 15% MW
40 MW
260 MW (aprox.)
Factor de planta 95%
Producción de vapor 550-800 Ton/h
Consumo de gas 80 MMpcd
Eficiencia de la cogeneración 80%
Fuente: Pemex

 Beneficios para las empresas que operan con sistemas de cogeneración

  • Mayor eficiencia y confiabilidad de la energía utilizada en sus procesos
  • Disminución de gastos energéticos
  • Energía de calidad
  • Reducción de costos de manufactura

Potencial de cogeneración futuro

Sector   Escenario  1 (mínimo) Escenario 2 (bajo) Escenario 3 (medio) Escenario  4 (máximo)
Industrial % 10 25 60 80
Azucarero % 30 50
  Capacidad desarrollada
Industrial MW 199 497 3,651 4,868
Pemex MW 650 650 3,100 3,100
Azucarero MW 294 490
Total MW 849 1,147 7,045 8,457
Fuente: Pemex

El impulso transmitido por las diversas dependencias legales que fomentaron la implantación del proyecto Nuevo Pemex determina que invertir en los nuevos procedimientos de eficiencia energética no se podría llevar a cabo de hacer falta el conocimiento adecuado de esta práctica y la regulación de los procedimientos de conexión a la red eléctrica.

La Agencia Internacional de la Energía estima que la potencia de cogeneración instalada a escala global es de 330 GW y representa 9 por ciento de la electricidad producida.

Alemania constituye un buen ejemplo de desarrollo mediante cogeneración, pues cuenta con una potencia instalada de 20 mil megawatts y una cobertura de la demanda eléctrica de 12.5 por ciento por cogeneración.

Mediante este proceso se contribuye directamente a los pilares fundamentales de la política mexicana: cambio climático, seguridad energética y desarrollo económico. Aún existe un gran potencial en áreas inexploradas de la micro-generación (cogeneración a pequeña escala) que reducen cada vez más la dependencia energética de la nación mexicana.
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