La cogeneración, el desarrollo de la industria y su prospectiva de crecimiento
De acuerdo al Prodesen, se espera que a finales de la presente administración 25% de la energía consumida en el país (5% más que en 2014) provenga de fuentes de energía limpia, tales como las renovables (solar, eólica, hidroeléctrica, biogás y biomasa), la geotérmica, la nuclear y la cogeneración eficiente, según los términos de la ley de la industria eléctrica, en vigor desde el pasado 11 de agosto de 2014. Este valor relativo se incrementará a 35% hacia finales de 2024, lo anterior ofrece un futuro promisorio para los esquemas de cogeneración eficiente.
Prospectiva de crecimiento
De acuerdo con la Subsecretaría de Electricidad de la Secretaría de Energía (Sener), se espera un crecimiento de la oferta de energía a base de esquemas de cogeneración de 7,533 MW en los próximos 15 años.
Destacan por su importancia el crecimiento de las cogeneraciones de pemex que será del orden de los 6,900 MW en refinerías y centros procesadores de gas natural, entre las que se encuentran: Cangrejera, Morelos y Minatitlán con 2,000 MW de capacidad. Las inversiones requeridas por estas obras se estiman en 7,500 MDD.
Adicionalmente a las cifras antes mencionadas, se espera un crecimiento significativo en esquemas de cogeneración y trigeneración a ser desarrollados en oficinas, hoteles, centros comerciales, bancos y tiendas departamentales que manejan perecederos y que requieren de sistemas de aire acondicionado operando.
Estos esquemas de regeneración requerirán de enfriadores por absorción para la obtención del agua helada utilizada por los sistemas de refrigeración y aire acondicionado.
Criterios de diseño
En la actualidad se encuentran operando en el país 3,500 MW en esquemas de cogeneración, de los cuales 1,900 son de pemex.
Los criterios de diseño de los proyectos de cogeneración deben tomar en cuenta el nuevo marco regulatorio, es decir: Diseños electric driven y Diseños steam driven.
Diseños electric driven
Se basan en satisfacer total o parcialmente la carga eléctrica, y parcialmente, en todos los casos, la carga térmica. Con este criterio de diseño no se tiene el problema de excedentes de potencia y energía que se tendrían que exportar a la red de CFE, por lo que su financiación es más fácil.
Diseño steam driven
Se basa en satisfacer al 100% la carga térmica del cliente, lo cual significa un excedente importante de potencia eléctrica que se tendrá que ofertar al mercado, con la incertidumbre de precios, lo cual hará muy difícil la financiación de los proyectos, otra opción es enviar los excedentes a clientes que se hayan registrado como usuarios calificados con los que se tengan firmados contratos bilaterales.
Para esta última opción se deben tomar en cuenta los valores de porteo que en fecha próxima dará a conocer la CRE. Con este criterio de diseño se obtienen los valores más altos de eficiencia total del ciclo, así como las menores emisiones a la atmósfera de gases de efecto invernadero.
La Reforma Energética y sus leyes reglamentarias, al permitir un mayor número de actores en el proceso de generación y comercialización de la energía eléctrica, incrementan la competencia, lo cual redundará en una reducción de costos y tarifas en beneficio de los usuarios finales. De hecho se puede afirmar que ese es el fin más importante de la Reforma. Lo anterior nos obliga a ser mejores en el diseño de los esquemas de cogeneración, sobre todo en lo que se refiere a la parte térmica.
Si bien las Bases del Mercado establecen que los proyectos de cogeneración conectados al SEN están sujetos a las instrucciones de despacho del CENACE, la base 3.3.16, habla de status no despachable (must run) de ciertas instalaciones de cogeneración, nucleoeléctricas y carboeléctricas.
En la gráfica (Evolución del Despacho de Generación 1999-2015) presentada por el ingeniero Martín Vivar, del CENACE, en el primer congreso de COGENERA MÉXICO, puede apreciarse la evolución del despacho de carga por tipo de fuente y los ciclos combinados, que son los que más se despachan por razones de eficiencia. Las cogeneraciones (sobre todo las eficientes) por razones obvias debieran ser despachadas con mayor frecuencia que los ciclos combinados.
En los casos en que el CENACE tenga mejores ofertas de precio de energía en $/kWh, debido, por ejemplo, a excedentes de agua en presas que hay necesidad de turbinar, existe la posibilidad de paro en los esquemas de cogeneración con los consecuentes problemas derivados de la falta de suministro de vapor al usuario de este fluido.
En virtud de lo anterior, es deseable diseñar los esquemas de cogeneración considerando un respaldo frío, tibio o caliente usando las calderas del cliente (dependiendo de su sensibilidad al suministro de vapor) e inclusive considerar sistemas de alimentación de aire fresco y un quemador secundario en el HRSG para hacer trabajar éste como una caldera convencional en caso de un paro de la turbina de gas.
Conclusiones y recomendaciones
Es cierto que a partir de enero del año próximo con el mercado eléctrico en operación, encontraremos casos de cogeneraciones eficientes en donde exista un superávit importante de energía eléctrica, por lo cual es esencial crear foros para compartir experiencias y sugerir a la autoridad líneas de acción para resolver en forma consensuada los problemas que se presenten.
