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Algunas consideraciones para realizar
ahorros de energía en instalaciones mineras

La cantidad y diversidad de equipos consumidores de energía eléctrica en las plantas mineras muestra un abanico de posibilidades de implantar acciones destinadas a optimizar su consumo. En este sentido, resulta sorprendente ver que las acciones concretas realizadas hasta el momento por la mayoría de las empresas mineras para lograr ahorros de energía eléctrica, se han concentrado en los sistemas y equipos de menor impacto en los bloques de energía, como son los sistemas de alumbrado y algunos sistemas motrices.

Por este motivo, la determinación de las eficiencias actuales de los sistemas de proceso y sus componentes, es básica y debe realizarse para la consideración de alguna medida de mitigación de las pérdidas efectivas que se encuentren. En este aspecto, es curioso que se observe detenidamente algunas de las características eléctricas y mecánicas de los equipos, pero la determinación de la eficiencia de los equipos no resulta relevante en el quehacer diario de las plantas.

Casi siempre las evaluaciones de las conveniencias de realizar acciones de eficiencia energética se basan en consideraciones de índole económica, priorizando los valores de compra de equipos, valores de mantenimiento y reparaciones, valores residuales, tiempo de recuperación de las inversiones, TIR, VAN, entre otros, dejando de lado las implicancias ambientales, de prolongación de vida útil de las instalaciones y de minimización de requerimientos de personal.

Ante dos alternativas de acción, la presencia o ausencia de un punto porcentual de una opción respecto de la otra puede decidir la realización de una de ellas en desmedro de la otra, pero esta determinación puede ser muy antojadiza si no se dispone de la asesoría adecuada o de los antecedentes de terreno. Además, bajo una mirada técnica de las actuales instalaciones, se puede lograr evaluar acciones concretas de ahorro de energía que sólo requieran una cantidad limitada de inversiones o incluso ninguna. De hecho, las acciones que no requieren inversiones producen en muchos casos un aporte muy significativo al total de ahorros de energía de una planta.

gtm2.jpg (8756 bytes)Muchas veces, estas oportunidades resultan ser muy obvias, pero las personas que se involucran en la auditoría energética no las observan. Entonces, resulta importante realizar una mirada cuidadosa a los equipos que estén actualmente presentes en las instalaciones y cuantificar sus pérdidas durante la operación. Es importante señalar que los candidatos más obvios de ser escudriñados bajo la mirada de la obtención de ahorros efectivos de energía eléctrica serán:

Los procesos con mayores demandas de energía.

Las máquinas y/o equipos de mayor potencia dentro de la planta.

Las componentes del sistema que tienen mayores horas de funcionamiento.

La red de distribución eléctrica (en media y baja tensión).

Las componentes de carga no lineales.

Las acciones de ahorro logradas sin requerir inversiones (o con un uso limitado de ellas) muestran resultados de carácter permanente y están asociadas fuertemente al consumo de energía global de la planta, mientras que las acciones que implican inversiones estarán normalmente asociadas a las consideraciones de la evaluación económica consideradas al momento de su evaluación (precio de los equipos, costo unitario de los insumos energéticos, etc.).

Otro aspecto elemental a considerar al momento de realizar estudios de eficiencia energética en plantas industriales, consiste en la característica física y geográfica de la planta. Normalmente, los equipos industriales se dimensionan y fabrican para cumplir especificaciones de funcionamiento cerca del nivel del mar, pero la mayoría de las plantas mineras operan muy por sobre los 1.000 m.s.n.m, lo que hace que las certificaciones de performance de estos equipos requieran ser corregidos por altura (menor presión atmosférica) y temperatura (perfil de temperaturas variable), además de las atenuaciones de tensión soportada.

gtm3.jpg (11872 bytes)La simple observación de la característica certificada de eficiencia de una máquina de inducción, por ejemplo, muestra que a nivel del mar se tiene una determinada variación respecto del grado de carga en el eje. Entonces, si no se conoce la potencia solicitada al eje de la máquina por la carga conducida, no se podrá conocer la eficiencia de la máquina existente al nivel del mar, y mucho menos considerar su reemplazo por una de mejor performance respecto de las pérdidas.

Simultáneamente, los valores medidos ocurrirán en el sitio de emplazamiento de tales instalaciones, por lo que los valores de terreno ya estarán "corregidos" por los factores de presión atmosférica y temperatura. Normalmente, los equipos mecánicos consideran estos factores de operación, pero las máquinas eléctricas podrían no estar incluidas dentro de estos supuestos. En el caso de sistemas de ventilación, por ejemplo, los resultados de requerimientos de potencia de motores podrían ser notablemente afectados por dichas consideraciones.

En cualquier caso, es la temperatura de operación de los equipos la que determina la posibilidad de obtención de cargas en los ejes de los motores, potencia en bornes de accionamientos (variadores de frecuencia, partidores suaves, etc.) y transformadores. Adicionalmente, se ha determinado que algunos elementos del sistema de distribución están conectados permanentemente (como los bancos de condensadores) y que en general éstos no se atienden adecuadamente. Es usual que con el transcurso de los años existan degradaciones de los componentes internos de los condensadores por efecto de esta solicitación permanente, lo que sumado a posibles fenómenos armónicos simultáneos o a la baja calidad de algunos componentes internos, incremente la cifra de pérdidas expresadas como [Watt/kVAr]. El mensaje es simple: revise las pérdidas actuales de sus bancos de condensadores y si se supera un valor predeterminado, reemplácelos.

gue2.gif (4925 bytes) Este artículo ha sido escrito por Cristián Guevara Vicuña, Ingeniero Civil Electricista UTFSM, autor del texto “Métodos prácticos para lograr ahorros de energía eléctrica” – segunda edición que se encuentra disponible a los lectores en: expertos.eficiencia@gmail.com
Junio 2010
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