Artículo resumen del informe elaborado por el Observatorio Tecnológico del Metal sobre las posibilidades de optimizar el consumo energético en el sector metalmecánico

La eficiencia energética en el sector del metal

Fuente: Aimme - Instituto Tecnologico Metalmecánico

17/02/2010

17 de febrero de 2010

El estudio publicado por OTEA (Observatorio Tecnológico del Metal) se elaboró en el marco del proyecto ‘Ecoeficiencia en la industria’ con el objetivo de conducir a las empresas del sector metal-mecánico hacia un proceso productivo ecoeficiente. El proyecto, cofinanciado al 50% por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio a través del programa de Apoyo a la Innovación de las Pequeñas y Medianas Empresas (InnoEmpresa), pretendía transmitir a las empresas del sector, especialmente a las pymes, las posibilidades de mejora tecnológica, medioambiental y económica en los procesos productivos.

Participaron en el proyecto un total de 25 empresas, perteneciendo el 79% a la Comunidad Valenciana y el resto a otras comunidades como son Castilla la Mancha, Cataluña y Madrid, considerándose un número suficiente para extraer conclusiones fiables que reflejen la realidad del sector. El proyecto se centró en pymes del sector metalmecánico pero las acciones de difusión se dirigían también a otros sectores anexos, introduciéndose prácticas sobre eficiencia energética específicas para el sector metalmecánico.

La primera parte del informe se centró en la investigación del consumo de energético en la red industrial del estado español y más concretamente en el sector metalmecánico, profundizando en los procesos críticos con respecto al consumo de energía y posibilidad de mejora tecnológica, presentando las herramientas apropiadas para la identificación de puntos críticos de consumo sobre los que poder implantar sistemas de mejora ambiental utilizando indicadores de ecoeficiencia y prácticas que se traduzcan en ahorros energéticos.

Cabe recordar que el proyecto de ‘Ecoeficiencia en la industria’ se realizó en colaboración de Mavainsa, empresa encargada de desarrollar la metodología y realizar los diagnósticos energéticos a las empresas participantes en el proyecto, y la empresa Masuno, encargada de realizar la difusión de los resultados obtenidos a través del diagnóstico energéticos y los planes de mejora tecnológica desarrollados a lo largo del proyecto, a través de la guía en formato electrónico Eficiencia Energética en el sector del Metal.

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Foto: Foong Siew Kuen.

Evolución y tendencias en el consumo energético

Estudios realizados a diferentes países, con elevado nivel de desarrollo, demuestran que el potencial técnico disponible es suficiente para cubrir todas las necesidades y aspiraciones de de la sociedad con menos gasto de energía. También es cierto que mucha de la tecnología de la que se dispone no es utilizada en toda su capacidad para la mejora de la eficiencia energética, debido principalmente a una mala gestión y a la falta de formación técnica profesional.

Identificando la energía como uno de los factores principales en la política económica, se hace necesario el conocimiento de elementos/indicadores de planificación energética y eficiencia, como son; análisis de suministro, estrategias de diversificación, marco de la demanda y mercado, que servirán de base para la introducción de ‘las políticas de eficiencia energética’.

La base de la aplicación de estrategias y eficiencias energéticas en la empresa como se dijo con anterioridad pasa por el análisis energético de cada uno de los principales sectores, la red industrial y categorías de consumo, mediante diagnósticos y estudios que desemboquen en la evaluación de el potencial de mejora de la eficiencia energética existente, no solo a nivel tecnológico sino también por cambio de políticas y modificaciones de las pautas de consumo, dicho de otro modo:

  • Cambios tecnológicos.
  • Cambios en el uso de la energía.
  • Cambios y modificaciones económicas.

En España, hasta finales de los setenta no se inició una política efectiva de eficiencia energética, que se hacía necesaria para hacer frente a cambios como

  • Crecimiento de la demanda energética
  • Diversificación de las fuentes
  • Cambios en la evolución de la intensidad energética
  • Liberalización de los sectores energéticos
  • Y consideraciones medioambiental.

Datos aportados por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio referidos al año 2007 indican un consumo total de energía en España de 147,2 millones de Tep, lo que supone un aumento del 1,7% con respecto al ejercicio anterior.

El desarrollo económico y social, la expansión del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción y aire acondicionado, etc., son factores que han influido en el crecimiento del consumo energético del 1,7%, un valor que se encuentra por debajo del PIB y es indicativo de una mejora de la eficiencia energética.

Del consumo total de energía destacan el avance del conjunto de las dos renovables (hidráulica y eólica) con un 9,5%, del carbón, con aumento del 8,1% y del gas natural, con una demanda superior en un 4,3%, respecto a la de 2006.

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Entre las fuentes de energía destaca la disminución del consumo del carbón, que queda concentrado en el sector de siderurgia y cemento.

Evolución prevista en el consumo

El análisis de los sectores consumidores finales y las tendencias de crecimiento mostradas los últimos años, vaticinan un continuo aumento en la demanda de energía por parte de los sectores transporte, usos diversos (residencial y servicios) y en menor medida, en el sector industrial.

La renovación de equipamientos, la estabilización de capacidades de producción en sectores intensivos y la implantación de estrategias de eficiencia (energética) permitirán un crecimiento moderado de la demanda energética industrial frente a otros sectores.
El sector que más incrementará su demanda energética es el transporte, moderándose a medio plazo como resultado de la renovación de los parques, siendo el transporte aéreo el más significativo.

En la evolución por fuentes de energía, cabe destacar la disminución del consumo del carbón, concentrándose la demanda en el sector de siderurgia y cemento, escenarios en los que no se espera aumento de capacidad de producción. En el resto de sectores, el consumo tiende a desaparecer, motivado por la evolución tecnológica y la búsqueda de combustibles con menor impacto para el Medio Ambiente.
Debido a sus cualidades entre las que se destaca mejor rendimiento, menor impacto ambiental y aumento de la extensión de la red en todo el territorio (español), se prevé un incremento importante del consumo de gas natural, creciendo sobre un 6,2% su tasa anual. El consumo eléctrico, continuará creciendo entorno al 3,6%, fundamentalmente por el volumen de equipamiento dependiente de este tipo de energía en todos los sectores.
En las energías renovables por su parte, se prevé un aumento entorno al 3,7% anual (2006-2012) según el Plan de Fomento, aunque por encima de la media del conjunto de la demanda.

En cuanto al consumo de energía primaria se prevé un cambio de las fuentes de abastecimiento, reduciéndose el consumo de carbón y la energía nuclear, a favor del gas natural y energías renovables, derivado de la modificación en la estructura de generación eléctrica.
El petróleo seguirá siendo la principal fuente de abastecimiento, continuará creciendo su consumo pero a un ritmo menor que el total de la demanda primaria, mientras que el carbón disminuirá a ritmo de tasa del 3,5% anual y la energía nuclear mantendrá sus actuales niveles de producción, perdiendo peso en la estructura de abastecimiento total.

El modelo de generación previsto por el sistema español (generación eléctrica) plantea la introducción de técnicas energéticas eficientes, como son la generación con ciclos combinados, el incremento de la cogeneración y las energías renovables.

Tipos de energía utilizada en el sector metalmecánico

La industria de metalmecánica constituye una de las industrias básicas más importantes de los países industrializados. Su grado de madurez es a menudo un exponente del desarrollo industrial de un país. El adecuado planteamiento de la industria metalúrgica tiene una importancia notable en el desenvolvimiento de otras industrias que se suministran de ella, como son la construcción de electrodomésticos, automóviles, maquinaria en general, construcción de edificios, y otras numerosas industrias fundamentales para la producción de bienes y servicios.

El sector metalmecánico no es especialmente intensivo en el uso de energía aunque algunos de sus procesos requieren de forma específica el uso de electricidad y de calor fundamentalmente:

  • Electricidad: con tipos de consumidores principales como son el propio uso general, los recubrimientos, el calentamiento eléctrico y secado y el tratamiento de aguas residuales.
  • Calor: donde se pueden apuntar tres usos fundamentales como la climatización, calentamiento de baños y hornos de secado.

La eficiencia energética aplicada a la industria

La introducción del concepto de eficiencia energética en las industrias, ha de partir del conocimiento interno de la organización, la determinación de los consumos específicos de energía, bien por proceso o por tipos de equipamiento, la identificación de potenciales de conservación de energía y las oportunidades de ahorro.

La herramienta utilizada como punto de partida es la realización de los llamados diagnósticos energéticos, con los que identificar los puntos críticos de consumo en las empresas y con ello lograr que la dirección comprenda la importancia de la energía, la creación de políticas energéticas y la necesidad de introducir nuevas tecnologías más eficaces con mayores rendimientos y consumo de recursos menos agresivos para el medio ambiente.

Cabe destacar que el diagnóstico energético es un instrumento utilizado para proporcionar información sobre los consumos específicos de energía en relación con parámetros adecuados, identificando el potencial de conservación de energía y las oportunidades de ahorro. Proporciona el conocimiento global del consumo de energía y contribuye a la comprensión por parte de la dirección de la importancia del recurso, de la necesidad de crear una política energética y las bases para obtener el máximo rendimiento en los procesos.

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Vista noctura de la fábrica construida por Julius Bruch, en Alemania, declarada en 1994 como el primer monumento industrial de la Unesco. Foto: Markus Biehal.

Plan de mejoras tecnológicas en el sector metalmecánico

Todo plan de mejora comprende diferentes áreas en las que trabajar y debe de confeccionarse a partir del conocimiento de la empresa. Las mejoras propuestas en el sector metalmecánico tras las visitas realizadas comprenden, la mejora o modificación de recursos energéticos, tecnologías y la gestión de la propia empresa.

En general las mejoras propuestas se centran en los siguientes puntos:

  • Utilización de combustibles fósiles (gas-oil / gas natural) para el proceso de calentamiento de baños sustituyendo las resistencias eléctricas.
  • Sustitución del gasóleo C como combustible por gas natural en calderas y hornos de secado.
  • Utilización de energía solar como energía de apoyo al calentamiento de los baños y otros procesos con demanda de calor a baja temperatura (<75 °C).
  • Estudio de instalación de rectificadores de última tecnología (IGBT) en los procesos de recubrimiento por vía electroquímica.
  • Uso de variadores de frecuencia en motores de equipos rotativos.
  • Mejoras de iluminación: uso de lámparas de alto rendimiento y de sistemas automáticos (temporizados o por fotocélula) de encendido y apagado de la iluminación.
  • Compensación energía eléctrica reactiva.
  • Estudio de cambio de tarifa eléctrica.
  • Energía fotovoltaica en cubierta naves (inversión financiera).
  • Técnicas de cogeneración.
  • Aprovechamiento de calores residuales.
  • Sistemas de generación de energía eléctrica minieólica.
  • Implantación de un sistema de gestión para la mejora de la eficiencia energética. Identificación de oportunidades de mejora de mantenimiento: aislamiento, mejoras de control: on-off vs continuo, etc.

Teniendo claro, obviamente, que no todos los puntos son de aplicación a todas las plantas productivas estudiadas y/o del sector.

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