Sistemas de trigeneración para ahorrar energía
Por ing. David Cedillo Hernández e ing. Edén Trujillo Rodríguez Subdirección Técnica del FIDE.
El principio de la trigeneración es la generación conjunta de energía eléctrica, energía térmica en forma de calor y energía térmica en forma de frío. Se aprovecha el calor residual de la generación eléctrica para producir calor y frío mediante un sistema integrado a partir de un mismo combustible.
Un sistema de trigeneración se consigue al acoplar un sistema de cogeneración por motogenerador o por turbina, junto con una caldera de recuperación de calor para producir vapor y con una máquina de absorción destinada a refrigerar agua, utilizando la energía térmica contenida en el agua de enfriamiento y/o gases de escape del motogenerador o de la turbina.
Las plantas de trigeneración, debido a su alto rendimiento, posibilitan una gran reducción del costo energético de los procesos productivos donde se requieran importantes cantidades de calor en forma de vapor o agua caliente, frío y energía eléctrica.
El proyecto
Comercial Importadora, S.A. de C.V., ubicada en Naucalpan, Estado de México, es una empresa mexicana con más de 80 años de experiencia en la fabricación de lubricantes automotrices e industriales. La empresa tiene dos contratos con la CFE en tarifa GDMTH (antes HM), la suma de los dos contratos tiene una demanda de energía eléctrica promedio de 1,607 kW, un consumo anual de 8.7 GWh y facturación anual promedio de 18.49 millones de pesos. La empresa Consultora Soluciones Integrales en Infraestructura Verde Yarlan, S.A.P.I. de C.V. apoyó a la empresa Comercial Importadora, S.A. de C.V. para elaborar la propuesta de un sistema de trigeneración de energía.
A partir de la propuesta que el consultor y el usuario realizaron de manera conjunta, ambos recurrieron a FIDE, para obtener su opinión técnica y financiamiento requerido para la adquisición del sistema. Con base en la experiencia de FIDE en proyectos similares, el anteproyecto presentado fue evaluado técnica-económicamente, ajustado y aprobado por personal de las Subdirecciones Técnica y de Administración y Finanzas.
El proyecto consistió en instalar un sistema de trigeneración (cogeneración eficiente) a través de un motogenerador de 1,048 kW a gas natural, el cual aportará el 94.28% del consumo de energía eléctrica de la planta; mediante el aprovechamiento de los gases de combustión, se producirá el 100% del vapor necesario para el proceso y a través del aprovechamiento de la energía de la chaqueta de enfriamiento del motor de combustión interna, se producirá agua helada con un chiller por absorción, el cual generará el 66% de las necesidades de enfriamiento. Ver Figura 1.
En la Tabla 1 y Tabla 2 se presenta el consumo anual de energía eléctrica y consumo de gas antes de ejecutar el proyecto, así como una vez instalado el sistema de trigeneración y el ahorro obtenido.
El proyecto contratado requirió de una inversión de 41.44 MDP, de los cuales, en el marco del Programa de Apoyo a la Generación Distribuida de la SENER, el FOTEASE por conducto de FIDE, otorgó un incentivo energético equivalente a 1 MDP y el FIDE, con recursos propios, otorgó un financiamiento por 40.44 MDP a un plazo de recuperación de 4 años.
