Implementación del sistema de gestión eficiente de la energía en Cemento Cienfuegos S A

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(1)Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electroenergética. TRABAJO DE DIPLOMA Implementación del Sistema de Gestión Eficiente de la Energía en Cemento Cienfuegos S.A. Autor: Lázaro Yadiel González Veliz E-mail: [email protected] Tutores: Dr. José L. Romero Cabrera E-mail: [email protected] Dr. C. Ileana Moreno Campdesuñer E-mail: [email protected] Santa Clara 2015 "Año 57 de la Revolución".

(2) Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en Cemento Cienfuegos S.A. como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería Eléctrica, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Empresa.. Firma del Autor. Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.. Firma del Tutor. Firma del Jefe de Departamento. Firma del Responsable de Información Científico-Técnica. II.

(3) Pensamiento El éxito debe medirse no por la posición a que una persona ha llegado, sino por su esfuerzo por triunfar. Booker T. Washington. III.

(4) Dedicatoria A mis padres por siempre darme todo su apoyo, depositar toda su confianza en mí, y en especial a mi hijo por ser mi razón de ser y mi mayor inspiración.. IV.

(5) Agradecimientos A mis tutores por su gran colaboración en la realización de esta investigación. A todo el claustro de profesores por contribuir en mi formación y hacer de mi un mejor profesional. Quiero agradecer a mi familia y amigos que me han brindado su mano en la elaboración de este informe. A todos los que de una forma u otra hicieron posible la realización de este sueño.. A todos muchas gracias. V.

(6) Tareas Científicas 1. Elaboración del marco teórico referencial sobre las metodologías para la realización de balances electroenergéticos. 2. Selección de las cargas a evaluar a partir de los siguientes indicadores  Carga. nominal.  Tiempo. de trabajo.  Importancia. en el proceso.. 3. Preparar la documentación necesaria para un diagnóstico energético.  . Diagrama de flujos energéticos de la planta. Actualizar monolineales.. . Seleccionar equipos altos consumidores.. . Confeccionar diagrama de puntos de medición de consumos energéticos.. . Selección de equipos de medición.. . Metas actuales de reducción del consumo de energía.. . Entidades externas a quienes se comunica el consumo energético y ejemplos de informes entregados.. . Reportes de información energéticas (Proformas y destinos).. 4. Diagnóstico electroenergético de las instalaciones.. VI.

(7) Resumen La presente investigación se desarrolla en la Empresa Mixta Cementos Cienfuegos S. A., con el objetivo general de desarrollar el punto 4.4.3 de la norma NC ISO 50001:2011 que facilite implementar un Sistema de Gestión Eficiente de la Energía en Cementos Cienfuegos S.A., para su posterior integración del sistema de gestión integrado ya implantado, para su posterior certificación. La investigación se centra en el área de molienda de crudo por ser esta la segunda mayor consumidora y haberse realizado un trabajo similar en el área de horno (la de mayor consumo eléctrico). Se hace necesaria la utilización de técnicas de recopilación de la información como, revisión de documentos, mediciones, lecturas y entrevistas. El procesamiento de los datos se realiza utilizando los software estadísticos Statgraphics Centurion XV versión 15.2.06 y SPSS versión 16.0, así como el software IPA. Los resultados fundamentales que se obtienen son la identificación equipos y personal claves del área de crudo, en el consumo y gastos de electricidad; los índices de consumo que pueden ser empleados como indicadores de desempeño energético del área. Se analizan técnica y económicamente dos alternativas para la disminución del consumo eléctrico. Palabras claves: eficiencia energética, gestión energética.. VII.

(8) Summary This research was developed in the joint venture Cementos Cienfuegos SA, with the overall objective of developing the point 4.4.3 of the NC ISO 50001: 2011, that facilitates implementing an efficient Energy Management in Cementos Cienfuegos SA, for further integration of the integrated management system already in place for further certification. The research focuses on the area of grinding oil as this is the second largest consumer and have done similar work in the area of furnace (the highest power consumption). The use of techniques such as gathering information, reviewing documents, measurements, readings and interviews are necessary. The data processing is performed using the statistical software Statgraphics Centurion XV version 2.15.06 and SPSS version 16.0, and the IPA software. The main results obtained are the identification teams and key personnel in the area of oil, consumption and electricity costs; consumption rates which can be used as indicators of energy performance area. Economically two alternatives for reducing electricity consumption and technical analyzes. Keywords: energy efficiency, energy management.. VIII.

(9) Índice Introducción...................................................................................................... - 1 Capítulo 1. Eficiencia Energética y Sistemas de Gestión Energética .......... - 6 1.1 Escenario energético actual y perspectivo .................................................................... - 6 1.2 Eficiencia energética y medio ambiente ....................................................................... - 10 1.3 Consumo energético en la fabricación del cemento .................................................. - 13 1.4 Gestión de la Energía ..................................................................................................... - 16 1.5 Gestión total eficiente de la energía ............................................................................. - 19 1.6 Conclusiones del capítulo ............................................................................................... - 24 -. Capítulo 2. Descripción de la empresa y metodología a emplear para el estudio ............................................................................................................ - 25 2.1 Descripción de la empresa de la Cemento en Cienfuegos S.A. .............................. - 25 2.1.1 Ubicación, extensión y límites ................................................................................ - 27 2.1.2 Descripción eléctrica de la empresa de Cemento Cienfuegos S.A .................. - 28 2.2 Situación energética ........................................................................................................ - 35 2.2.1 Impacto de los energéticos en los gastos totales de la empresa ..................... - 35 2.2.2 Áreas, equipos y personal claves en el consumo de electricidad .................... - 39 2.3 Metodología para el balance energético ...................................................................... - 41 Conclusiones del capítulo. .................................................................................................... - 43 -. Capítulo 3. Planificación energética ............................................................. - 44 3.1 Recolección de información básica e inventario general de instalaciones ............. - 44 3.1.1Descripción de la instalación de molienda de crudo ............................................ - 44 3.1.2 Identificación de las fuentes de energía. .............................................................. - 45 3.1.3 Identificación de los consumidores de energía, capacidad instalada y horas de operación........................................................................................................................ - 46 3.3 Revisión energética. ........................................................................................................ - 48 3.3.1 Definición de equipos claves en el proceso de molienda de crudo. ................. - 53 3.3.2 Personal clave en el consumo energético. ........................................................... - 53 3.4 Identificación y evaluación de oportunidades para mejorar el desempeño energético. ................................................................................................................................................... - 54 3.4.1 Sustitución de motores altos consumidores por otros de menor potencia de salida. ................................................................................................................................... - 54 3.4.2 Sustitución de luminarias por tecnología LED. .................................................... - 55 IX.

(10) 3.5 Línea base energética..................................................................................................... - 56 3.6 Indicadores de desempeño energético. ....................................................................... - 57 Conclusiones del capítulo ..................................................................................................... - 60 -. Conclusiones Generales ............................................................................... - 61 Recomendaciones.......................................................................................... - 62 Bibliografía............................................................................................................... Anexos ...................................................................................................................... X.

(11) Introducción. Al realizar un análisis del desarrollo humano en la tierra, se aprecia que en sus inicios el hombre convivía en armonía con el medio que lo rodeaba, es decir con el medio ambiente, según el paradigma actual de su definición. A partir de la Revolución Industrial se produce un giro brusco en el desarrollo de la humanidad, ya que el hombre comienza a atentar contra el medio en que él mismo nace, crece y se desarrolla. En tales condiciones, se puede alegar que el desarrollo humano nace sostenible y pierde criterios de sostenibilidad en función de las ambiciones personales del hombre. La Revolución Industrial se sustentó en la explotación de los combustibles fósiles y el vapor. Desde entonces, la mayor parte de la energía empleada actualmente en el mundo proviene de estos combustibles, los cuales son recursos no renovables y en algún momento se agotarán. Tal vez sea necesario disponer de millones de años de una evolución y descomposición similar para que vuelvan a aparecer. Fueron y son utilizados de manera desmedida y desproporcionada, debido al bajo precio de los mismos, sin embargo esta situación cambió a partir de la década del 70 del pasado siglo, a partir de la cual se ha observado un incremento sistemático de los precios de los mismos. Sobre la base de estudios bien fundamentados, la comunidad científica internacional venía anunciando en diferentes foros el calentamiento global, pero la sociedad no prestaba la necesaria atención de este problema debido a la falta de comprensión de los verdaderos efectos sobre el hombre y la naturaleza de los cambios climáticos globales, así como las causas que lo generan. En tales condiciones hostiles de desarrollo del hombre y la naturaleza, fue necesario sentarse en la mesa de negociaciones para analizar las medidas a tomar en función de reducir el impacto del cambio climático, ejemplo de ello fue el Protocolo de Kyoto sobre el cambio climático el cual es un acuerdo internacional que tiene por objetivo reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un porcentaje aproximado de al menos un 5.4%, dentro del período que va desde el año 2008 al 2012, en comparación a las emisiones del año 1990. (Borroto Nordelo, Aníbal E., 2009) -1-.

(12) Introducción Debe destacarse que la mayor parte de las emisiones de gases de efecto invernadero provienen de las industrias, por lo que en la actualidad constituye una necesidad la gestión energética. Uno de los enfoques más actuales en la gestión energética apunta hacia los sistemas de gestión. La aplicación de un sistema de gestión energética, al igual que de otros sistemas de gestión, requiere de una guía, una norma que estandarice lo que hay que hacer para implementarlo, mantenerlo y mejorarlo continuamente, con la menor inversión de recursos, en el menor tiempo y la mayor efectividad. (Borroto Nordelo, Aníbal E., 2009) Teniendo en cuenta que en la actualidad existe una tendencia bastante generalizada hacia la integración de los sistemas de gestión de la calidad, ambiental, y seguridad y salud en el trabajo en las organizaciones, sería conveniente incluir al mismo los sistemas de gestión energética, permitiéndole a la organización mostrar su compromiso hacia todas las partes interesadas. Por otra parte, la implantación de un sistema de gestión energética tiene como objetivo final la disminución, tanto de los costos energéticos y económicos, como del impacto ambiental asociado a la explotación de los diferentes tipos de energía, y conlleva a mejora de la eficiencia de los procesos, promoción de tecnologías menos contaminantes, disminución de los costos de control, mejora de la imagen y marca de la empresa en el mercado y a largo plazo es un valor añadido al activo de la empresa que posibilita la creación de productos y servicios innovadores que permitan el fortalecimiento de la empresa. Los análisis realizados en varias empresas por el Centro de Estudios de Energía y Medio Ambiente (CEEMA), de la Universidad de Cienfuegos, ponen de manifiesto el insuficiente nivel de gestión energética existente en muchas de ellas, así como las posibilidades de reducir los costos energéticos mediante la creación de las capacidades técnicoorganizativas para administrar eficientemente la energía. La industria del cemento se caracteriza por los altos consumos de portadores energéticos, específicamente el consumo de electricidad representa el 68% de los costos totales por unidad de producto terminado. Dentro de este contexto es inevitable analizar la gestión de la empresa Cementos Cienfuegos S. A. por el consumo de portadores energéticos y los volúmenes de su producción. Cementos Cienfuegos S.A. asume el 70% de la producción de cemento nacional por lo que necesita introducir modificaciones en su sistema de gestión para garantizar la -2-.

(13) Introducción competitividad de sus productos en cuanto a precios, al mismo tiempo la implementación de un sistema de gestión energética garantiza la sostenibilidad de la industria en relación con el ahorro de los portadores energéticos y sus costos asociados. Una de las amenazas identificadas en Cementos Cienfuegos S.A. está relacionada con los altos consumos de energía eléctrica en el proceso productivo y a la existencia de desbalances entre la energía contabilizada y la consumida. En la actualidad no se cuenta con personal capacitado para ejecutar un balance electroenergético en la planta a partir de las condiciones reales de la instalación. En este sentido, se tomó la decisión de implementar un sistema de Gestión Eficiente de la Energía en base a la norma NC ISO 50001:2011 en Cementos Cienfuegos S.A. que garantice una disminución sensible de los consumos de Energía Eléctrica en el proceso de producción de cemento. En la mencionada empresa se han venido realizando trabajos encaminados a perfeccionar su sistema de gestión empresarial. Sin embargo, la tarea orientada a la integración del sistema de gestión empresarial con el sistema de gestión energética es una tarea actual e importante. Ante el gran problema existente por la disponibilidad de los recursos energéticos y el coste creciente de la energía, su influencia en la estructura de costos de las empresas es cada vez más relevante. La reducción de este tipo de costos ha adquirido una gran importancia, por ello, la gestión energética se convierte en una clave competitiva de la empresa. Esto produce la necesidad de implantar sistemas de gestión que faciliten el ahorro de energía. Como situación problémica se tiene que la empresa Cementos Cienfuegos S.A. afronta dificultades para desarrollar la revisión energética como se establece en el punto 4.4.3 de la norma NC ISO 50001:2011 para la integración del sistema de gestión empresarial con el sistema de gestión energética que garantice la eficacia y eficiencia energética Como problema científico se plantea ¿Cómo lograr una mayor eficiencia energética en Cementos Cienfuegos S.A.? El Sistema de Gestión Empresarial de Cementos Cienfuegos S.A. constituye el objeto de estudio de esta investigación y el campo de acción es la integración del sistema de gestión energética al sistema de gestión de la empresa. -3-.

(14) Introducción El objetivo general de la investigación es desarrollar el punto 4.4.3 de la norma NC ISO 50001:2011 que facilite implementar un Sistema de Gestión Eficiente de la Energía en Cementos Cienfuegos S.A. Para el cumplimiento del mismo se declaran los siguientes objetivos específicos: 1. Determinar los fundamentos teóricos acerca de la eficiencia energética y los sistemas de la gestión energética. 2. Describir la situación energética actual de Cementos Cienfuegos S. A. 3. Caracterizar el estado energético en las instalaciones. 4. Elaborar los procedimientos para la revisión energética y el balance energético 5. Elaborar la línea básica energética para la instalación de molienda de crudo. La integración del sistema de gestión energética al sistema de gestión de Cementos Cienfuegos S. A. posibilitará contar con un sistema de gestión más competente y adecuada a la naturaleza y magnitud de la empresa. El valor práctico de la investigación está dado en la ejecución de la revisión energética y la elaboración del procedimiento final, así como el seguimiento, medición y análisis del desempeño energético y la confección de la línea base energética, elementos vitales en materia de gestión energética que deben ser integrados al sistema de gestión. Los datos de la investigación se obtienen de las estadísticas de la empresa y de las mediciones realizadas con equipos certificados (analizadores de redes) para tales fines, los que son procesados en gráficos de correlación. La tesis se estructura en tres capítulos, conclusiones, recomendaciones y anexos. En el Capítulo 1 se desarrolla el marco teórico de la investigación, el cual aborda la necesidad de lograr la eficiencia energética, mediante sistemas de gestión energética. Además, muestra la posibilidad de la integración de los sistemas de gestión energética con los sistemas de gestión de la calidad, ambiental, y seguridad y salud en el trabajo, mediante la Tecnología de Gestión Total Eficiente de la Energía y la futura Norma Internacional ISO 50001. En el Capítulo 2 se describe y caracteriza la situación energética actual de Cementos Cienfuegos S. A., teniendo en cuenta la Tecnología de Gestión Total Eficiente de la Energía y se elaboran los procedimientos para la revisión energética y el balance energético de las instalaciones. -4-.

(15) Introducción En el Capítulo 3 se desarrolla el punto 4.4.3 de la norma NC ISO 50001: 2011 para establecer los elementos de integración del sistema de gestión energética al sistema de gestión de Cementos Cienfuegos S.A, se crea la línea básica energética para la instalación de molienda de crudo y se proponen acciones de mejoras de eficiencia energética en la empresa.. -5-.

(16) Capítulo 1. Eficiencia Energética y Sistemas de Gestión Energética. En este capítulo se abordan los aspectos fundamentales acerca de la eficiencia energética y su gestión. La eficiencia energética es una práctica que tiene como objeto minimizar el consumo de energía, con el objetivo de disminuir costos y promover sostenibilidad económica, política y ambiental. La eficiencia energética es según la NC ISO 50001:2011; la proporción u otra relación cuantitativa entre el resultado en términos de desempeño, de servicios y de bienes. Incluye una amplia gama de acciones y prácticas dirigidas a reducir la demanda de electricidad (o de hidrocarburos) y/o intentar desviar la demanda de horas punta a horas de menor consumo. Según la Agencia Internacional de la Energía, es una herramienta muy importante para ayudar a equilibrar la oferta y la demanda en los mercados de electricidad, reducir la volatilidad de precios, aumentar la fiabilidad y la seguridad del sistema, racionalizar la inversión en infraestructuras de suministro de electricidad y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. (McKinsey 2007) Por su parte la gestión energética según NC ISO 50001:2011; abarca el conjunto de elementos interrelacionados mutuamente o que interactúan para establecer una política, objetivos energéticos, y los procesos y procedimientos necesarios para alcanzar dichos objetivos. 1.1 Escenario energético actual y perspectivo El desarrollo económico, industrial y social experimentado en los últimos años ha generado un incremento significativo en el consumo de combustibles fósiles, combustibles que no son renovables y que son grandes contaminantes y producen un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, trayendo consigo un cambio climático global. Las empresas actuales deben ejecutar acciones dirigidas a la reducción del deterioro provocado al medio ambiente, estando conscientes de todas sus fortalezas y debilidades. Por otra parte, el incremento continuo del precio de los combustibles y de la electricidad, ha provocado que los costos energéticos tengan cada vez un mayor peso dentro de los costos totales de operación de las empresas, en particular de aquellas llamadas energointensivas. -6-.

(17) Capítulo 1 En estos tiempos de crisis económica, energética y medioambiental, el ahorro y la eficiencia energética aparecen como la principal opción desde el ámbito energético para responder a estos tres desafíos. El ahorro de energía permite ahorrar los escasos recursos económicos, pospone el agotamiento de los escasos recursos fósiles (de los que sin embargo depende mayoritariamente el suministro energético) y, por último, parece revelarse como una de las mejores alternativas para reducir las emisiones de CO2. La clave para la existencia de estos ahorros reside en el hecho de que no se consume energía, sino servicios energéticos: por tanto, puede ser posible proveer el mismo nivel de servicio energético con un menor nivel de consumo de energía. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés) en su cuarto informe de evaluación (IPPC, 2007), estima que se podrían ahorrar entre un 7 y 14 % de las emisiones de gases de efecto invernadero globales para el 2030 con medidas de mejora de eficiencia energética en la industria, que contribuya eficientemente a la reducción de los consumos, costos energéticos y del impacto ambiental asociado al uso de la energía, para lo que se hace necesario contar con un sistema coherente e integral de gestión energética. La llamada paradoja de la eficiencia energética, o la «brecha» de la eficiencia energética (energy efficiency gap), consiste en la constatación de que, a pesar de que el ahorro y la eficiencia energética parecen presentar evidentes ventajas económicas véase por ejemplo el reciente estudio de McKinsey (2007), que estima un potencial de reducción del crecimiento energético del 50% en los próximos quince años a costos competitivos, el nivel de inversión en ahorro y eficiencia no alcanza los niveles que corresponderían a dichas ventajas. Esto, a su vez, es lo que explica la existencia todavía de un abundante potencial por explorar a bajo coste, pues si se invirtiera todo lo esperado en ahorro y eficiencia, el potencial «rentable» se habría agotado. Este razonamiento circular es una de las razones que pueden explicar los fracasos de muchas políticas de ahorro y eficiencia energética. No están claras las razones por las que no se invierte en ahorro y eficiencia energética, lo que hace que no sea tan evidente cuál es el potencial real y, por tanto, no está claro cuál debe ser la política más adecuada para incentivarlo. Existen fundamentalmente dos posiciones extremas (con sus evidentes intermedios) a la hora de explicar las razones por las que no se invierte todo lo esperado en ahorro y -7-.

(18) Capítulo 1 eficiencia energética, ejemplificadas muy bien en el debate entre Paul Joskow y Amory Lovins en The Electricity Journal (Joskow, 1994; Lovins, 1994) o en el número especial de Energy Policy acerca de este tema (Huntington et al., 1994). Por un lado, están los que defienden que la llamada paradoja de la eficiencia energética no es tal: las inversiones que tienen lugar realmente son las económicamente óptimas, dado que, salvo algunas excepciones, los mercados energéticos son eficientes. Por tanto, si se invierte menos de lo esperado en ahorro y eficiencia energética es porque la racionalidad económica de los consumidores así lo aconseja, de acuerdo con elementos habitualmente no considerados en los estudios de potencial tecnológico (como el comportamiento del consumidor). Aquí se situarían análisis como los de Metcalf y Hassett (1999). Además, también se afirma que generalmente los estudios del potencial de ahorro y eficiencia suelen subestimar los costos y sobreestimar los beneficios, dado que los suelen realizar instituciones parciales (Joskow, 1994). En el otro bando se sitúan aquellos que defienden que los mercados energéticos están llenos de fallos, y que estos fallos explican el que la inversión en ahorro y eficiencia se aleje de su punto óptimo. Estudios como el de Arrastía Ávila, Mario Alberto. (2010b). por ejemplo, muestran cómo los consumidores están dispuestos a pagar por mejoras en eficiencia energética una cantidad superior al coste de las mismas y, sin embargo, estas inversiones no se realizan finalmente. Esto puede indicar que efectivamente puede haber fallos de mercado o barreras que impidan alcanzar el nivel eficiente de ahorro y eficiencia energética. Las diferentes fuentes y sistemas de producción y uso de la energía utilizadas por el hombre han marcado las grandes etapas en el desarrollo de la sociedad humana, dependiendo el curso de este de las elecciones energéticas realizadas en cada momento. En el transcurso del tiempo el hombre pasó del empleo de su fuerza muscular al dominio de las tecnologías del carbón, del petróleo, el gas natural, y la producción y uso del vapor y la electricidad. Desde esta perspectiva, la historia de la humanidad no ha sido más que la historia del control de esta sobre las fuentes y tecnologías energéticas, llegando al esquema energético global actual, el que descansa en la utilización de los combustibles fósiles; que están concentrados en pocas regiones de la tierra, en manos de grandes consorcios transnacionales y que son utilizados de forma muy ineficiente.. -8-.

(19) Capítulo 1 La satisfacción de estos servicios energéticos por una vía basada en los combustibles fósiles (cerca del 80% del total mundial), conjuntamente con el desarrollo industrial, el crecimiento de la población y su concentración en grandes urbes, ha alterado significativamente algunos ciclos vitales en el planeta. Se ha aumentado la circulación del carbono en un 20%, del nitrógeno en un 50% y del azufre en un 100%. La producción de energía para diferentes fuentes en el mundo se presenta en la Figura 1.. Figura1: Producción de energía para cada tipo de fuentes en el mundo. Fuente: (Borroto Nordelo, Aníbal E. & Monteagudo Yanes, José P., 2006). Los volúmenes actuales de energía producen descargas de volúmenes crecientes de contaminantes a la atmósfera y las aguas, con impactos locales (contaminación atmosférica en las grandes ciudades), regionales (lluvias ácidas) y global (cambios climáticos provocados por el incremento de gases de efecto invernadero en la atmósfera). Los procesos de producción y uso de la energía constituyen la causa fundamental del deterioro ambiental. Sus impactos se producen en todas las fases, desde la extracción de combustibles o la construcción de un embalse, hasta el uso final de la energía, pasando por los procesos de conversión, almacenamiento y distribución de los portadores energéticos. La presión sobre el uso de los recursos, en especial los energéticos, obliga a utilizarlos cada vez de manera más racional y eficiente. La última tendencia al encarecimiento de la energía y al agotamiento de los recursos hídricos, está presionando social y económicamente a la sociedad. Los más afectados son los países con menos recursos, pues la presión no es proporcional al desarrollo económico. El previsible agotamiento de los combustibles fósiles y el daño irreversible que se ocasiona al medio ambiente, exige la adopción de nuevas -9-.

(20) Capítulo 1 estrategias en materia de energía, como base de un modelo de desarrollo sostenible, que permita satisfacer las necesidades energéticas de la generación actual y preservar las posibilidades para que las futuras generaciones puedan también encontrar soluciones para satisfacer las suyas.. 1.2 Eficiencia energética y medio ambiente En general, la industria produce cerca del 34% de las emisiones de gases de invernadero, por lo que sobre ella recae la gran responsabilidad de mejorar continuamente la eficiencia energética y el uso de los recursos, como también la protección del medioambiente. Por otra parte, el alza en los precios de energía y de materia prima y las condiciones impuestas por un nuevo marco legal hacen del uso eficiente de los recursos un requisito cada día más urgente. Las tecnologías desarrolladas por fabricantes, actualmente en uso en un gran número de proyectos, demuestran que la protección ambiental y la rentabilidad no se excluyen mutuamente en las soluciones industriales y son, más bien, crecientemente condicionantes entre sí. La tecnología de accionamientos posee un enorme potencial para el ahorro de energía. A escala mundial, 20 millones de motores industriales consumen el 65% de la electricidad del sector. En este caso, la optimización energética podría dar lugar a la reducción de 360 millones de toneladas métricas anuales de CO2 si se aplicaran políticas que permitan optimizar el uso energético en un 20%, cantidad prácticamente equivalente a las emisiones de Australia. (Electroindustria 2013) Solamente en la Unión Europea, los costos innecesarios de electricidad ascienden a 7 millones de euros diarios, debido a que las estructuras actuales no se encuentran equipadas con sistemas de accionamiento de velocidad variable y, en algunos casos, su tamaño es excesivo. Sería posible ahorrar 1.3 millones de euros diarios y evitarse la producción de 3 millones de toneladas métricas anuales de CO2 mediante el reacondicionamiento de convertidores de frecuencia. En resumen, esto equivale a las emisiones de 19 bloques de plantas eléctricas de combustible o 4.5 millones de automóviles de tamaño mediano conduciendo 20 000 kilómetros anuales. En la actualidad existen diversas alternativas para implementar estas tecnologías más eficientes dentro de la industria, tanto para la planeación de nuevas plantas o la modernización de las existentes. Un ejemplo de esto son las herramientas de software que - 10 -.

(21) Capítulo 1 calculan gratuitamente el potencial de ahorro energético y el tiempo requerido para recuperar una inversión. Asimismo, los motores ahorradores encajan perfectamente en casi cualquier concepto de transmisión y se caracterizan por presentar un 40% menos de pérdida energética, comparados con los motores corrientes. Los nuevos motores con construcción de rotor de cobre inyectado reducen significativamente las pérdidas y superan la norma Premium estadounidense de NEMA (National Electrical Manufacturers Association). En contraste con las técnicas convencionales, las transmisiones eléctricas usadas en conjunto con los convertidores de frecuencia funcionan de acuerdo con la demanda, lo que adquiere relevancia en la operación de ventiladores, bombas o compresores, pues el ahorro es del orden del 60% y, en casos excepcionales, hasta del 70%. Gracias a los grandes ahorros en electricidad, es posible recuperar la inversión en los motores economizadores y los convertidores de frecuencia en un año. El efecto del ahorro puede incrementarse aún más capturando la energía liberada al frenar un variador de velocidad, y realimentándola luego al sistema de suministro eléctrico. La tecnología para convertir la energía cinética en eléctrica, común en el campo ferroviario, también puede aplicarse a la tecnología de la fabricación y la industria de proceso, por ejemplo, en grúas, centrífugas y sistemas de bombeo, y hasta en las unidades de propulsión de los barcos. Según la aplicación, el ahorro de energía está entre el 3% y el 10%. (Electroindustria 2013) En este sentido, la clave de una gestión energética eficiente es una plataforma de automatización completamente integrada. El potencial de productividad no puede seguir aumentando mediante la optimización de soluciones aisladas, sino principalmente a través de la homogénea integración horizontal y vertical de las tecnologías de información, comunicaciones y automatización en los procesos operativos. Las "soluciones verdes" no sólo optimizan el equilibrio ambiental, sino el proceso completo de los proyectos industriales. Este enfoque abre un nuevo potencial para reducir o evitar la producción de gases de invernadero, evitar los residuos y desechos y usar el calor residual más eficientemente en la producción industrial. El ahorro y la eficiencia energética son aspectos cada vez más importantes para la mayoría de los países tanto desarrollados como en vías de desarrollo, las estrategias europeas de ahorro y eficiencia energética, aprobada en noviembre de 2003, tenía por objeto reducir los consumos energéticos, contribuyendo a la mejora de la competitividad de la industria de la - 11 -.

(22) Capítulo 1 zona euro y a la reducción de la contaminación, y para ello proponían una serie de medidas para los principales sectores consumidores de energía. Sin embargo, en la citada Estrategia no se precisaban ni las acciones específicas, ni los plazos, ni las responsabilidades de las diferentes instituciones y tampoco la financiación. Por todo ello fue necesaria la adopción, por parte del Gobierno, de sucesivos Planes de Acción para resolver esta indefinición, concretando las acciones que se deben poner en marcha para cada sector, detallando objetivos, plazos, recursos y responsabilidades y evaluando finalmente los impactos globales resultantes de estas actuaciones. Estos planes de acción han centrado sus esfuerzos en siete sectores: industria, transportes, edificación, servicios públicos, equipamiento residencial y ofimática, agricultura y pesca y transformación de la energía. La concentración de anhídrido carbónico y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera han ido creciendo constantemente debido a la actividad humana, por la quema de grandes masas de vegetación para ampliar las tierras de cultivo, el uso masivo de combustibles fósiles para obtener energía, y los procesos industriales. Aquí se manifiesta una contradicción entre la conservación del medio ambiente y el desarrollo, que será antagónica, si los encargados de tomar las decisiones, no toman en consideración estas realidades, si por el contrario, actúan en forma consecuente, se puede materializar un desarrollo sostenible. (Cubaenergía, 2000) La eficiencia energética ha llegado a convertirse en una práctica universal adoptada en muchos países del mundo por las potencialidades que brinda, en esto han influido las variaciones del mercado en las últimas décadas. En la actualidad la eficiencia energética se considera, realmente y en sí misma, como una gran reserva de energía. Los estándares tecnológicos, referidos a una eficiencia energética mínima de distintos equipos energéticos, han sido, y siguen siendo, la política más popular en materia de ahorro y eficiencia energética, posiblemente por su atractivo político entre otras cosas porque sus costos no son transparentes, en especial para el consumidor; porque son efectivos (en cuanto a la eficiencia, no necesariamente tanto respecto al ahorro); y porque son relativamente fáciles de implantar en el aspecto institucional. Tratan de resolver problemas como la información incompleta, la racionalidad acotada o la lentitud en la difusión tecnológica. Nadel (2002) ofrece una buena perspectiva de la aplicación de los estándares en distintos países. - 12 -.

(23) Capítulo 1 Cuando los estándares son absolutos, es decir, cuando se impone una reducción absoluta y obligatoria de consumo energético (asegurada a poder ser por una multa en caso de incumplimiento) este tipo de estándares son muy efectivos en cuanto a ahorro energético (Waide y Buchner, 2008). Sin embargo, esto no es lo habitual: los estándares suelen ser relativos, al referirse a la eficiencia energética de los equipos, y lo cierto es que plantean muchos problemas (Hausman y Joskow, 1982). Los estándares suponen un mayor coste para el consumidor, pero oculto. Los estudios que defienden el no incremento de costos comparan los precios de los equipos antes y después de los estándares, pero no comparan con los precios que hubieran existido después sin estándares. De hecho, parece difícil creer que la mera imposición de los estándares haga conscientes a los fabricantes de la necesidad de bajar los precios. Generalmente, lo que sucede es que los fabricantes compensan el mayor coste del equipo eficiente con reducciones de coste en otros elementos (Nadel, 2002), así que sí se puede decir que existe un coste, aunque sea de oportunidad y no explícito.. 1.3 Consumo energético en la fabricación del cemento La mayor parte del consumo energético para la fabricación de cemento se centra en la descarbonatación y la clinkerización de las materias primas en el horno, operación que consume cerca del 90 % de la energía total consumida en la fábrica. (Duda 1977) La energía eléctrica se consume en su mayor parte en las operaciones de molienda, tanto de materias primas como de cemento, que representan aproximadamente el 75 % de la energía eléctrica total consumida. La impulsión de gases y la manipulación y transporte de materiales suman prácticamente el 25 % restante. (http://www.concretonline.com) Los costos energéticos - combustibles y electricidad – suponen en torno al 30 % de los costos de fabricación, repartidos a medias entre los dos componentes térmico y eléctrico. El proceso de cocción de las materias primas requiere de un aporte energético teórico (reacciones químicas endotérmicas) de 1700 a 1800 MJ/t de clinker. La energía térmica consumida por los diferentes tipos de hornos está en torno a los siguientes rangos (MJ/t de clinker):  2900-3200 para líneas nuevas vía seca, con precalentador de ciclones y precalcinador.  3100-4200 para vías secas, con precalentador de ciclones.  3300-4500 para hornos vía semiseca o semihúmeda. - 13 -.

(24) Capítulo 1  hasta 5000 para hornos largos vía seca.  5000-6000 para hornos vía húmeda. Además de la vía de fabricación empleada, el consumo energético en la fabricación de clinker está relacionado con la humedad de las materias primas y con la dificultad en completar las reacciones químicas para la formación del clinker. Esta dificultad depende de la cristalografía/mineralogía de los compuestos que lo conforman y de la presencia de minerales fundentes (hierro, aluminio). Esta dificultad tiene lugar, por ejemplo, en la fabricación de clinker blanco, en la que las materias primas son muy pobres en fundentes (para que no oscurezcan el clinker) y requieren temperaturas más altas de clinkerización (en torno a 150 ºC más), lo que implica necesariamente un mayor consumo energético que puede estar entre los 5500 y 6500 MJ/t de clinker. El consumo de electricidad varía entre 90 y 130 kWh/t de cemento, cifra que depende de los tres factores siguientes: (Holcim, 2014)  La facilidad de molturación de los materiales, relacionado básicamente con su estructura mineralógica. En el caso del cemento blanco por tratarse de estructuras normalmente de mayor dureza, podría llevar a valores por encima del rango mencionado.  La eficiencia energética de los equipos de molienda.  La finura del material molido, especialmente en la fabricación de cementos de diferentes categorías resistentes. En el proceso de fabricación del cemento, ventiladores de gran tamaño extraen aire del horno, precalcinador, molinos y filtros, y lo envían a la atmósfera. Muchos ventiladores de menor tamaño impulsan el aire al interior del enfriador de rejilla para reducir la temperatura del clinker caliente que sale del horno. Todos estos flujos de aire han de ser ajustados y controlados, ya que las condiciones atmosféricas, las condiciones del proceso y las necesidades de ventilación influyen en gran medida en los flujos requeridos. El método de control empleado tiene un efecto sobre los costos de explotación. Por ejemplo, un regulador con motor de velocidad fija es la solución energética menos eficiente, mientras que la más eficiente es la aplicación de accionamientos de velocidad variable (VSD). Dependiendo del caudal requerido se pueden conseguir ahorros de hasta un 70% si se comparan ambas soluciones.. - 14 -.

(25) Capítulo 1 El funcionamiento normal de grandes ventiladores consume alrededor del 90% del flujo de aire nominal, lo que todavía representa un ahorro potencial de un 20% de energía. Actualmente se suelen instalar accionamientos VSD para grandes ventiladores en todas las plantas de nueva construcción. Sin embargo, aún existe un gran potencial de ahorro de energía en la sustitución de ventiladores, especialmente en el área de los enfriadores. Cerca del 10% de la energía eléctrica necesaria para fabricar el clinker se emplea en enfriar el mismo. Por eso, es razonable elegir cuidadosamente el sistema de accionamiento para el enfriador. Una de las opciones es un sistema conocido como "solución de accionamiento optimizado para el área de los enfriadores". Ofrece todas las ventajas de los VSD y elude muchos de los inconvenientes económicos de los accionamientos individuales. A diferencia de éstos (que han de tener su propio rectificador e inversor), el sistema genera la tensión continua requerida en una unidad "central" y la aplica al que se conectan los inversores individuales, que operan independientemente. En este sistema, se siguen manteniendo todas las características deseables de un accionamiento individual. Además, no todos los inversionistas individuales tienen que tener la misma potencia nominal. Por el contrario, es posible que pueda contar con accionamientos de tamaños muy diferentes. Los programas que apoyan la gestión de información en línea proporcionan las soluciones y herramientas necesarias para facilitar la recopilación, organización y distribución de información conjunta sobre la producción, la calidad y la energía en toda la organización de una fábrica utilizando informes, tendencias y gráficos por Internet. En una página se calculan y presentan todos los indicadores claves relevantes del rendimiento. Además, si un operador desea maximizar al mismo tiempo la producción y el uso de combustibles alternativos, dicho software ofrece la información necesaria para analizar claramente qué es y qué no es posible. El software identifica las influencias de los parámetros del proceso sobre la calidad y capacidad de producción, el consumo de energía y el nivel de emisiones. Combina datos relacionados con la producción, variabilidad del proceso, índices de energía y parámetros de calidad en tiempo de ejecución para generar informes completos. La calidad de estos reportes de tendencias se traduce en un mejor uso de la energía, equipos, existencias y capacidades.. - 15 -.

(26) Capítulo 1 El uso de la energía influye directamente en el coste de la producción. Diferentes áreas de producción consumen distintas cantidades de energía y el software supervisa las dimensiones relacionadas con el material que se consume o produce. Disponiendo de información específica en el momento y lugar correctos y en el formato adecuado, las decisiones se orientan mejor hacia los objetivos: de ello resultan unos procesos optimizados y una productividad mayor. (Electroindustria 2013). 1.4 Gestión de la Energía Ahorro y eficiencia se han convertido en un binomio muy divulgado como tantos otros términos de raíz ambiental–, que remite a la mayoría de la población a campañas concretas sobre determinados equipos o comportamientos menores, campañas que son ampliamente superadas por aquellas que animan a un mayor consumo, creando artificialmente «necesidades» que hace pocos años eran difíciles de imaginar. Pese a que en la actualidad la consciencia social respecto a los retos y los problemas ambientales es cada vez mayor, aún no se ha extendido el convencimiento de que, sobre todo, ahorro y eficiencia son los cambios básicos necesarios, y que son cambios estructurales profundos que han de llevarse a cabo en ámbitos tan diversos como en el urbanismo, la arquitectura, las formas de producción, la forma de trasportación, en las expectativas y en las conductas. Junto a una mayor consciencia de los retos ambientales, los incentivos económicos resultan fundamentales para el cambio en la dirección correcta. En la empresa, las medidas de ahorro y eficiencia son un camino, muy relevante en muchas actividades, para la mejora de su viabilidad y para la innovación productiva, y constituyen la mejor defensa ante los crecientes costos de la energía, y la mejor garantía de suficiencia. Por un lado, la implicación de los trabajadores es fundamental para conseguir el ahorro y la eficiencia energética perseguidos; por otro lado, aquellas empresas que consigan un mayor ahorro energético podrán mejorar las remuneraciones de los trabajadores, asegurar la estabilidad contractual. La producción de energía supone una fuerte presión al medio ambiente en términos de uso de los recursos minerales energéticos, generación de emisiones y residuos, contaminación de agua, aire y suelo, pérdida de biodiversidad. La mayor parte de la energía que se consume en la actualidad procede de fuentes de energía no renovable, como los combustibles fósiles petróleo, gas natural, carbón y el uranio. La utilización de estos recursos es la responsable de algunos de los problemas - 16 -.

(27) Capítulo 1 ecológicos y sociales más graves del planeta, como el cambio climático o la contaminación radiactiva. El modelo de producción energética y el ritmo de consumo actual están agotando las reservas de los combustibles fósiles, lo que está contribuyendo a un aumento progresivo del precio de las materias primas energéticas y la imposibilidad de acceso a la energía por parte de los países empobrecidos que necesitan desarrollarse. La gestión energética consiste en la optimización en el uso de la energía buscando un uso racional y eficiente, sin disminuir el nivel de prestaciones. A través de la gestión energética se detectan oportunidades de mejora en aspectos relacionados con la calidad y seguridad del sistema energéticos, logrando que los usuarios conozcan el sistema, identifiquen los puntos consumidores e implanten mejoras, alcanzando altos niveles de eficiencia energética. La gestión energética deberá contribuir a establecer objetivos a corto, medio y largo plazo encaminados a conseguir la optimización en el uso de los recursos energéticos y de sus técnicas: (http://www.aec.es/web/guest/centro-conocimiento/gestion de la energía) Uso de fuentes de energías renovables.  Sustitución de algunas fuentes de energía.  Análisis del ahorro energético de las acciones realizadas.  Aislamiento térmico.  Aprovechamiento de residuos.  Análisis del entorno ambiental.  Estudio de técnicas nuevas de producir y ahorrar energía.  Análisis económico de la gestión. Efectivamente, el consumo energético está altamente relacionado con las emisiones de CO2, y por tanto el ahorro de energía es absolutamente fundamental para la reducción de dichas emisiones. Sin embargo, también hay que recordar que, si el objetivo final es la reducción de emisiones, el ahorro energético debe interpretarse como un medio para lograr este objetivo, y no como un fin en sí mismo. Ahora bien, en algunos casos, como el del cambio climático, estas políticas prioritarias no son suficientes, y que por tanto son necesarias políticas de acompañamiento en materia de ahorro y eficiencia energética. Estas políticas tratarían de conseguir los volúmenes de ahorro energético necesarios para reducir las emisiones a los niveles requeridos, incluso - 17 -.

(28) Capítulo 1 aunque eso suponga ir más allá de la mera internalización de los fallos de mercado y, por tanto, más allá de los niveles de ahorro energético económicamente «eficientes ». Esto, a su vez, puede incluso suponer, desde el punto de vista estrictamente económico, un empeoramiento del bienestar del consumidor sabiendo que por otra parte están mejorándolo en términos de costos evitados por los daños ambientales. Es decir, que a pesar de que se hable de costos negativos para las acciones de ahorro, hay que ser plenamente consciente de que, en general, las políticas de ahorro y eficiencia tendrán un coste económico para la sociedad. Por supuesto, esto no quiere decir que estos costos no deban incurrirse, si los beneficios que resultan de estas acciones en términos medioambientales los compensan, como parece ser el caso en material de cambio climático. Pero sí que no hay que creerse fácilmente la existencia de soluciones milagrosas -por baratas y eficaces-, que, como se ha mencionado, son limitadas. (Electroindustria, 2013) Un aspecto fundamental también a subrayar es que, a la hora de diseñar las políticas para promover el ahorro, no se debe confundir la eficiencia energética con el ahorro: si bien casi todas las acciones se suelen enfocar a la mejora de la primera, esto no supone en todos los casos un aumento correspondiente del segundo debido al efecto rebote. Por tanto, parecería recomendable cambiar la orientación de las políticas, abandonando la idea de la eficiencia energética como fin en sí mismo y orientándolas más bien hacia el ahorro. (Secured 2009) En todo caso, los instrumentos económicos como los impuestos o los certificados blancos negociables parece revelarse muy superiores a otros como el estándar El ahorro de la energía, para las industrias de transformación como la del cemento es de vital importancia por su fuerte incidencia en los costos de fabricación que normalmente sobrepasan el 40% del coste unitario y por su incidencia en el medio ambiente al generar los gases de invernadero, en especial, el CO2 por efecto de la combustión y por la descomposición de las materias primas. La fabricación del cemento se basa en la extracción de las calizas de los yacimientos y reducirlos de tamaño hasta convertirlo en polvo, mezclándose con arcillas, óxido de hierro y mineral de sílice para que tenga una composición química definida, llamándosele harina cruda que procesado en horno rotativo a temperatura de 1450ºC se logra transformaciones mineralógicas hasta obtener el producto intermedio, el clinker. Luego pasa a la molienda - 18 -.

(29) Capítulo 1 conjuntamente con el yeso obteniéndose el cemento; estos procesos son los que requieren grandes cantidades de energía térmica y eléctrica. Esto hace que la fabricación de cemento, sea una actividad industrial muy intensiva en energía, en la que los costos energéticos representan una parte importante de sus costos de fabricación. La gestión de la energía térmica y eléctrica, deben formar parte de la política de una empresa, ya que es un factor que determina la competitividad ante la agresiva competencia provocada por la globalización. Además, por la utilización de energía térmica a partir de combustibles, la empresa deberá asumir su responsabilidad social con el medio ambiente, al generar gases de invernadero. Para que una organización enfrente favorablemente el consumo de energía, debe enfocarlo sistémicamente, incluyendo los componentes de la gestión de la energía y su interacción entre ellas. El precio del cemento es el factor más importante en el nivel del flujo de caja que tienen las cementeras; los precios del cemento son bajos en relación a su peso, por lo que el área de influencia de cualquier planta raramente sobrepasa un radio de 300 km., es sólo en estos límites donde existe competencia entre los productores; para el caso de la exportación del cemento, John Piecuch de la Corporación Lafarge dice que los cargos por fletes han aumentado entre tres y cinco pesos por tonelada, debido a los mayores costos de energía.. 1.5 Gestión total eficiente de la energía Hasta el momento el problema de explotar el recurso eficiencia energética se ha abordado en las empresas de una forma muy limitada, fundamentalmente mediante la realización de diagnósticos energéticos para detectar las fuentes y niveles de pérdidas, y posteriormente definir medidas o proyectos de ahorro o conservación energética. Esta vía, además de obviar parte de las causas que provocan baja eficiencia energética en las empresas, generalmente tiene baja efectividad por realizarse muchas veces sin la integralidad, los procedimientos y el equipamiento requerido, por limitaciones financieras para aplicar los proyectos; pero sobre todo, por no contar la empresa con la cultura ni las capacidades técnico administrativas necesarias para realizar el seguimiento y control requerido y lograr un adecuado nivel de consolidación de las medidas aplicadas. La entidad que no comprenda esto verá en breve limitadas sus posibilidades de crecimiento y desarrollo con una afectación sensible de su nivel de competencia y de la calidad de los servicios que presta; quedará rezagada respecto a aquellas que preparen sus recursos - 19 -.

(30) Capítulo 1 humanos y creen las capacidades permanentes necesarias para explotar este recurso, de magnitud no despreciable, en sus propias instalaciones. La elevación de la eficiencia energética puede alcanzarse por dos vías fundamentales, no excluyentes entre sí:  Mejor gestión energética y buenas prácticas de consumo.  Tecnologías y equipos eficientes. Cualquiera de las dos reduce el consumo específico, pero la combinación de ambas es la que posibilita alcanzar el punto óptimo. La primera vía tiene un menor coste, pero el potencial de ahorro es menor y los resultados son más difíciles de conseguir y mantener, puesto que entrañan cambios en hábitos de consumo y en métodos de gestión empresarial. La segunda vía requiere de inversiones, pero el potencial de ahorro es más alto y asegura mayor permanencia en los mismos. Lo más importante para lograr la eficiencia energética en una empresa, no es sólo que exista un plan de ahorro de energía, sino contar con un sistema de gestión energética que garantice que ese plan sea renovado cada vez que sea necesario, que involucre a todos, que eleve cada vez más la capacidad de los trabajadores y directivos para generar y alcanzar nuevas metas en este campo, que desarrolle nuevos hábitos de producción y consumo en función de la eficiencia, que consolide los hábitos de control y autocontrol, y en general, que integre las acciones al proceso productivo o de servicios que se realiza. Estudios realizados por el Centro de Estudios de Energía y Medio Ambiente de la Universidad de Cienfuegos en más de 100 empresas cubanas para caracterizar la situación actual de su capacidad técnico-organizativa para la administración eficiente de la energía existente arrojan los siguientes resultados (Gilvonio, 2005):  La capacidad técnico-organizativa de las empresas no es similar, pero las que han avanzado en este sentido constituyen minoría respecto al resto.  Existe interés y preocupación por la eficiencia energética, pero la gestión empresarial para lograrla ocupa un lugar secundario en las prioridades de las empresas industriales y de servicios y se limita generalmente a lo que le exigen sus organismos nacionales y provinciales.  Las eventuales necesidades prácticas de aumento de la eficiencia energética determinadas por la propia empresa, aparecen generalmente por motivos diversos como: ampliar la producción, la reducción del gasto de combustible o la electricidad - 20 -.

(31) Capítulo 1 asignado, modernizar la tecnología, mantener la disponibilidad o el funcionamiento de la industria, etc.  La puesta en práctica de medidas de ahorro de energía, detectadas por las capacidades técnicas de la propia empresa o por la inspección Estatal Energética, depende de las prioridades que tenga la empresa o el ministerio a que pertenecen al decidir el uso del pequeño capital disponible.  Existe un alto potencial de incremento de la eficiencia energética a partir de la capacitación del personal en prácticas eficientes del consumo y técnicas de administración eficiente de la energía, la implantación de sistemas técnico organizativos de gestión, el uso de programas de concientización, motivación (estimulación) y capacitación del personal involucrado en los índices de consumo y de eficiencia, el desarrollo de auditorías energéticas sistemáticas de diferentes grados y otras, que requieren de pequeñas inversiones y responden a cortos períodos de recuperación de la inversión. Las principales insuficiencias encontradas están relacionadas con indicadores de consumo al nivel de empresa, que no caracterizan adecuadamente la eficiencia energética y su evolución, falta de identificación de los áreas y equipos mayores consumidores, los “Puestos Claves”, ni se han establecido índices de consumo en los mismos. El impacto de los costos energéticos en los costos de producción y su evolución y tendencias no se maneja adecuadamente. Es común que se conozca el coste de la energía primaria, pero se desconoce el coste de los portadores energéticos secundarios. Las acciones relativas al ahorro de energía se asignan y/o delegan; pero no involucran todas las áreas, lo que dificulta su implantación y mantenimiento. La instrumentación necesaria para evaluar la eficiencia energética es insuficiente o no se encuentra apta para ser utilizada. No se ha identificado al personal que decide en la eficiencia energética ni capacitado de forma especializada a la dirección y el personal involucrado en la producción, transformación o uso de la energía. Se realizan algunas inspecciones de tipo preliminar, detectándose pérdidas de energía, pero su tratamiento depende de las prioridades y disponibilidad de recursos de la empresa. Se llevan a cabo algunas acciones para ahorrar electricidad o combustibles, basadas en el récord histórico de la empresa, pero en forma aislada, con seguimiento parcial, y sus resultados no son los esperados.. - 21 -.

(32) Capítulo 1 El banco de problemas energéticos no responde a los resultados de la realización de diagnósticos o auditorías energéticas con metodologías y equipos de medición adecuados, y no cuentan con un banco de proyectos de mejoramiento de la eficiencia energética apropiados al escenario energético y financiero de la misma. En general los mecanismos para motivar al personal que decide en la eficiencia al ahorro de energía es insuficiente, existe una incipiente divulgación y un bajo nivel de concientización sobre la necesidad del ahorro de energía en la empresa. Los sistemas de planeación y control de la administración de energía que se aplican hoy en la mayor parte de las empresas en Cuba se han retrasado respecto a los métodos de planeación y control económico que el perfeccionamiento de la economía ha exigido. Además, se han puesto de manifiesto el bajo nivel en gestión energética que como promedio existe en las empresas cubanas, además de existir importantes áreas de oportunidad para reducir los costos energéticos mediante la creación de las capacidades técnico organizativo para administrar eficientemente la energía. La Tecnología de Gestión Total de la Energía (TGTEE) es un paquete de procedimientos, herramientas técnico organizativas y software especializado, que aplicado de forma continua y con la filosofía de la gestión total de la calidad, permite establecer nuevos hábitos de dirección, control, diagnóstico y uso de la energía, dirigidos al aprovechamiento de todas las oportunidades de ahorro, conservación y reducción de los costos energéticos en una empresa. Su objetivo no es sólo diagnosticar y dejar un plan de medidas, sino esencialmente elevar las capacidades técnico-organizativas de la empresa, de forma tal que esta sea capaz de desarrollar un proceso de mejora continua de la eficiencia energética. Incorpora un conjunto de procedimientos y herramientas innovadoras en el campo de la gestión energética. Es particularmente novedoso el sistema de control energético, que incorpora todos los elementos necesarios para que exista verdaderamente control de la eficiencia energética. Su implantación se realiza mediante un ciclo de capacitación, prueba de la necesidad, diagnóstico energético, estudio socio-ambiental, diseño del plan, organización de los recursos humanos, aplicación de acciones y medidas, supervisión, control, consolidación y evaluación, en una estrecha coordinación con la dirección de la empresa. - 22 -.

(33) Capítulo 1 La TGTEE tiene una amplia aceptación en empresas cubanas, demostrando su efectividad para crear capacidades para la administración eficiente de la energía, alcanzando significativos impactos económicos, sociales y ambientales, y contribuyendo a la creación de una cultura energética ambiental. En lo particular:  Es un proceso de reingeniería de la gestión energética de la empresa.  Su objetivo no es sólo diagnosticar y dejar un programa, sino elevar las capacidades técnico-organizativas de la empresa para ser autosuficiente en la gestión por la reducción de sus costos energéticos.  Añade el estudio socio-ambiental, la gestión de mantenimiento, la gestión tecnológica y los elementos de las funciones básicas de la administración que inciden en el uso eficiente de la energía.  Es capaz de identificar un número muy superior de medidas triviales y de baja inversión para la reducción de los costos energéticos.  Entrena, capacita y organiza los recursos humanos que deciden la reducción de los consumos y gastos energéticos, creando una nueva cultura energética.  Instala en la empresa procedimientos, herramientas y capacidades para su uso continuo y se compromete con su consolidación. Para la implementación de la Tecnología de Gestión Total Eficiente de la Energía es necesario realizar un conjunto de actividades que incluyen:  Capacitación de la Gerencia General y especialistas en el uso de la energía.  Establecimiento de un sistema de monitoreo, evaluación, control y mejora continua del manejo de la energía.  Identificación de las oportunidades de conservación y uso eficiente de la energía en la empresa.  Proposición, en orden de factibilidad, de los proyectos para el aprovechamiento de las oportunidades identificadas.  Organización y capacitación del personal que decide en la eficiencia energética.  Establecimiento de un programa efectivo de concientización y motivación de los recursos humanos de la empresa hacia la eficiencia energética.  Preparación de la empresa para autodiagnosticarse en eficiencia energética.  Establecimiento en la empresa las herramientas necesarias para el desarrollo y perfeccionamiento continuo de la Tecnología. Finalmente la TGTEE facilita abordar el problema en su máxima profundidad, con concepto de sistema, de forma ininterrumpida y creando una cultura técnica que permite el - 23 -.

(34) Capítulo 1 autodesarrollo de la competencia alcanzada por la empresa y sus recursos humanos. (Cubasolar, 2009). Conclusiones del capítulo En el presente capítulo se establecen los fundamentos teóricos sobre la gestión energética, arribándose a las siguientes conclusiones: 1. El escenario energético actual, con el previsible agotamiento de los combustibles fósiles; el deterioro cada vez mayor del medio ambiente por el hombre; y la necesidades de las organizaciones de elevar su competitividad empresarial, exige la creación de sistemas de gestión energética, los cuales constituyen la base para la mejora del desempeño energético. 2. La Tecnología de Gestión Total Eficiente de la Energía y la Norma Cubana NC ISO 50001:2011 son instrumentos adecuados para el diseño de sistemas de gestión energética. La integración de los sistemas de gestión energética con los sistemas de gestión de la calidad, ambiental, y seguridad y salud en el trabajo, constituye una tarea actual y relevante, debido a que dicha integración permite revertir, en cierta medida, los daños que el hombre le ha causado al medio ambiente y disminuir los costos empresariales.. - 24 -.

(35) Capítulo 2. Descripción de la empresa y metodología a emplear para el estudio. En este capítulo se caracteriza la empresa mixta Cementos Cienfuegos S.A y se estructura la metodología para desarrollar el punto 4.4.3 Planificación energética de la norma NC ISO 50001:2011.. 2.1 Descripción de la empresa de la Cemento en Cienfuegos S.A. En el mes de Junio de 1975, se confeccionó el expediente de Tarea de Inversión para la Fábrica de Cemento de Cienfuegos, donde se planteó la localización del lugar destinado para la construcción de las instalaciones, la red de comunicación vial necesaria, las fuentes de abasto de agua y las soluciones a gestionar para la fábrica. También fueron analizados los indicadores tales como los requerimientos de abastecimiento de materias primas y factores socio - económicos para la ejecución y puesta en marcha de la industria. El 8 de marzo de 1980 comienza la explotación del primero de los tres hornos de la Fábrica de Cemento de Cienfuegos, lo cual permitió un aumento considerable en la producción nacional de este renglón. La Fábrica de Cementos “Karl Marx”, fue inaugurada por el Comandante en Jefe Fidel Castro Ruz y el presidente de la RDA “Eric Honecker”. La Fábrica la conformaban tres líneas paralelas de producción con una capacidad instalada de 1 500 000 t/a de clinker (tres hornos rotatorios de 500 000 t/a de clinker), con tecnología de producción de vía seca que se mantiene hasta hoy. Después de 21 años de explotación, en el año 2001 se crea la empresa con capital mixto Cementos Cienfuegos S.A., perteneciente al Ministerio de la Construcción y comienza un proceso de rehabilitación de la línea 3 con vistas a la modernización para restablecer su capacidad productiva y alcanzar una producción total de la fábrica de 1 500 000 t clinker. En noviembre del 2004 se pone en operación la línea con resultados productivos y ambientales muy favorables. En la actualidad Cementos Cienfuegos S.A, dirige sus actividades a la producción y comercialización de clinker y cemento consignados a clientes nacionales y extranjeros.. - 25 -.