• Hazte cargo de sus facturas energéticas

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Enfoque en la industria: Las fundiciones de metal son grandes consumidoras de energía, lo que las convierte en el objetivo natural de los distribuidores de tecnología de control de la demanda. Cortesía de: Powerit Solutions
Por ahora, la mayoría de responsables de fabricación comprenden plenamente la justificación empresarial de querer conservar la energía en el proceso de producción. Sin embargo, muchos todavía tienen problemas para encontrar las estrategias adecuadas de conservación de la energía.

El mayor desafío sigue siendo encontrar el equilibrio adecuado entre las exigencias corporativas de reducir en costes energéticos y el cumplimiento de las métricas orientadas al cliente, como una alta calidad del producto y una entrega a tiempo.

La necesidad inherente de ser precisos al adecuar los productos a ciertas especificaciones añade más complejidad todavía a la ecuación de la gestión de energía.

No importa lo que estés fabricando (un circuito electrónico, un mueble de madera, un juguete de plástico, o una enorme pieza de metal): parámetros como la cantidad de tiempo o la temperatura a la que se realiza cada operación son cruciales para crear productos que los clientes quieran comprar. Y mantener esos parámetros exactos requiere del uso de cantidades específicas de energía.

El intento de los fabricantes de hacer un uso inteligente de la energía se ha complicado más todavía en los últimos años debido a que las distribuidoras han establecido en la facturación unas prácticas que penalizan a los grandes consumidores de energía. Estos programas son especialmente duros con los que consumen grandes cantidades de energía en momentos en los que la demanda de la red eléctrica es más alta y que tradicionalmente ha sido justo en medio de la jornada laboral de la mayoría de fabricantes.

Importancia de la gestión de la energía

Según Navigant Research, la gestión eficiente de la energía pronto será tan importante como la calidad del producto a la hora de determinar la posición competitiva de los fabricantes en sus respectivos sectores. Esta importancia, según Navigant, se refleja en la tasa de crecimiento anual compuesto de softwares y servicios de gestión de la energía industrial.

Con su actual tasa de crecimiento, el mercado mundial de soluciones de gestión de la energía industrial casi se duplicará en los próximos 7 años, pasando de 11.300 millones de dólares en 2013 a 22.400 millones en 2020, según un reciente estudio de Navigant.

Naturalmente, los grandes proveedores de equipos de automatización industrial, tales como Rockwell Automation, Siemens, Invensys y Schneider Electric, entre otros, serán los principales beneficiarios de este rápido crecimiento. Sin embargo, Navigant cree que también existe un potencial de oportunidades para otros actores.

Por ejemplo, las principales empresas de IT, como IBM y SAP, con experiencia en el manejo de grandes conjuntos de datos y sofisticados análisis de negocio en tiempo real, podrían hacer incursiones en este sector, junto con actores más pequeños y especializados capaces de ofrecer productos únicos y un nivel especial de atención al cliente.

Por lo que respecta a los actores más especializados, Navigant sostiene que su éxito final estará relacionado con su capacidad de vincular sus soluciones únicas a los ecosistemas de gestión de la energía que ya están construyendo otros actores más grandes.

Powerit Solutions, con sede en Seattle, encaja en el perfil propuesto por Navigant de un proveedor pequeño bien situado para prosperar en el inminente boom de la gestión energética industrial.

“Nuestra tecnología está dirigida a proporcionar soluciones de gestión de la energía a usuarios industriales”, afirmaba Patty Solberg, directora de marketing de producto de Powerit Solutions, en una entrevista reciente.

Powerit ofrece aplicaciones de software que se ocupan de tres aspectos de la gestión de la energía industrial:

  • Gestión de los picos de demanda.
  • Respuesta automática a la demanda
  • Participación automática en los programas de precios a tiempo real.

Powerit ha empaquetado sus soluciones en una suite denominada Spara DM (Demand Manager).

Evite recargos en los precios

La aplicación para la gestión de picos de demanda, denominada Spara Demand Control, ayuda a las empresas a evitar recargos en los precios asociados al uso de grandes cantidades de energía cuando hay una fuerte demanda en la red eléctrica. Y lo hace sin forzar a los usuarios a reducir el rendimiento de la producción, según Solberg.

“Tenemos más de 180 instalaciones de tecnología de gestión de la demanda en América del Norte, con un historial probado de reducción de los recargos por picos de demanda en instalaciones industriales del 10 % al 30 %”, señaló. “Eso se traduce en una reducción en las facturas de la electricidad del 5 % al 10 % o más, dependiendo del tamaño de la instalación y de sus recargos concretos por demanda.”

Spara Demand Response, la segunda aplicación de la suite Spara DM, equipa a las empresas para convertirse en participantes activos en los programas de respuesta a la demanda de las distribuidoras eléctricas. Bajo un programa de respuesta a la demanda, un usuario industrial puede obtener beneficios financieros sustanciales si acuerda limitar rigurosamente su consumo durante los períodos en los que hay un estrés extremo en la red eléctrica.

Esos beneficios pueden ser descuentos en las facturas de energía o descuentos en efectivo si el usuario contrata los servicios de una empresa especializada en agregación de la potencia y en programas de gestión de la restricción energética para grupos de usuarios.

Es casi imposible para los fabricantes lograr todos los beneficios de un programa de respuesta a la demanda sin la ayuda de tecnología sofisticada, porque esos programas exigen que los usuarios reduzcan el consumo cuando la distribuidora eléctrica anuncia un acontecimiento de “respuesta a la demanda”.

Un plazo más breve

Mientras que las distribuidoras eléctricas, mediante su propio uso de la tecnología, por lo general pueden predecir cuándo ocurrirá un acontecimiento de respuesta a la demanda, hay momentos en que a los participantes del programa se les advierte con poca anticipación de la necesidad de reducir el uso de energía. La mayoría de las distribuidoras eléctricas tratan de dar a los usuarios un mínimo de 24 horas para responder a un acontecimiento de respuesta a la demanda. Sin embargo, la realidad es que a medida que la necesidad de energía crece en todo el mundo, cada vez son más frecuentes los casos en que el tiempo de aviso es reducido (a veces de solo unos pocos minutos). Y ese escaso tiempo de aviso puede provocar graves problemas a los fabricantes, que tratan de seguir con su programación de la producción pero manteniendo a raya los costes en energía.

Boom de la tecnología energética: Con su actual tasa de crecimiento, el mercado mundial de soluciones de gestión de la energía industrial superará los 22.000 millones en 2020, según Navigant Research. Cortesía de: Powerit Solutions
Por ese motivo, los fabricantes que deseen participar en programas de respuesta a la demanda necesitan soluciones como Spara Demand Response. Esta aplicación permite rastrear el consumo de energía a lo largo de toda una red de producción, lo que proporciona la información necesaria para determinar qué operaciones pueden ponerse en espera para responder a cualquier acontecimiento de respuesta a la demanda sin poner en peligro la programación crítica de producción.

Por último, Spara Dynamic Pricing ayuda a las empresas a tomar decisiones inteligentes en reducción del uso de la energía si su distribuidora eléctrica opera con un programa de fijación dinámica de precios, que hace que los precios cambien constantemente según las condiciones del mercado. Estos programas se caracterizan por ofrecer a los usuarios tiempos de aviso de los cambios de precio aún más cortos que los que tendrían en un acontecimiento de respuesta a la demanda. En el sistema de fijación dinámica de precios, el precio de la energía puede cambiar varias veces en un día. Sin embargo, a las empresas que participan en estos programas les merece la pena hacerlo, ya que pueden obtener descuentos en las tarifas de entre un 20 % y un 40 % en comparación con los índices de los contadores tradicionales.

Spara Dynamic Pricing es actualmente la menos utilizada de las tres aplicaciones de Powerit, porque las eléctricas han sido algo lentas en el despliegue de los sistemas de precios dinámicos. “Actualmente estamos observando un gran interés en torno al control de la demanda y a la respuesta automatizada a la demanda”, comentó Solberg.

Independientemente de las aplicaciones específicas que se utilicen, la instalación y la configuración de la tecnología Spara es la misma.

Interconexiones

Hay una conexión al contador instalado por la distribuidora eléctrica que permite realizar un seguimiento de la cantidad y del coste de la energía consumida. Luego, en coordinación con el responsable de la planta, Powerit conecta el sistema a varias máquinas de toda la planta.

“Siempre estamos conectados al contador”, explicó Solberg. “Ese es el punto de partida. Necesitamos conocer el consumo global de la instalación, porque en eso se basa la factura de la distribuidora. Luego nos fijamos en cada máquina que consume energía para determinar qué carga tiene más sentido que controlemos. No siempre controlamos únicamente las cargas de producción. A veces podemos controlar la climatización de oficinas con el fin de compensar un pico de producción.”

La aplicación incluye limitaciones de configuración dentro del sistema Spara, de modo que cualquier corte de energía programado sea anulado si el sistema determina que la acción va a interrumpir un ciclo de producción crítica. Una vez configurado, Spara funciona como lo que Solberg describe como “un gerente de planta omnisciente”, que toma decisiones en tiempo real sobre el consumo de energía logrando siempre un equilibrio óptimo entre el rendimiento de la producción y el coste de la energía.

Cómo funciona esta tecnología

Después de la instalación inicial, Powerit experimentará la reducción de las cargas en algunas máquinas, y luego supervisará cómo esas reducciones afectan tanto a los niveles de los picos de demanda como a la eficiencia de la producción. Si el efecto es positivo, se mantendrán esos ajustes; de lo contrario, se cambiarán y se volverán a supervisar.

Las cargas seleccionadas para el seguimiento inicial varían según el tipo de instalación. Sin embargo, de acuerdo con la teoría de Navigant de que los proveedores pequeños deben tener unos conocimientos especializados, Powerit ha establecido más sólidamente su presencia entre fabricantes de alimentos y bebidas, así como en fundiciones.

“Tenemos una gran cantidad de clientes de fundiciones”, afirma Solberg. “En ese tipo de instalaciones, una de las cargas que deben controlarse habitualmente son los altos hornos”.

Las fundiciones suelen tener varios hornos que alimentan diferentes líneas. Sin una solución de control de la demanda in situ, los hornos operan independientemente unos de otros y no es raro que uno o más funcionen más tiempo del necesario, lo que significa que están perdiendo grandes cantidades de energía.

Una aplicación de control de la demanda puede, en efecto, hacer funcionar varios hornos como si fueran una sola unidad. Permite que un responsable de planta determine fácilmente qué hornos deben cerrarse, y por cuánto tiempo, para evitar recargos por picos de demanda y, al mismo tiempo, proteger la programación de la producción.

Con la tecnología Spara esas decisiones se toman de forma automática según las limitaciones que se establecen durante la implementación del sistema, según comenta Solberg.

“Al tener varios hornos que alimentan una línea de fundición, habrá integrados algunos amortiguadores naturales”, afirma. “Si tres hornos están alimentando una sola línea de fundición, puedes apagar el horno que será el último en alimentar la línea, para evitar picos de demanda. Luego puedes encenderlo de nuevo para que pueda alimentar la línea a tiempo según lo programado”.

Rochester Metal Products es una de las fundiciones que se han beneficiado del uso de la plataforma DM Spara.

Con sede en Rochester, Indiana, Rochester Metals suministra productos a clientes de numerosos sectores, incluyendo fabricantes de compresores de aire y de equipos médicos, de automoción, e construcción pesada y marinos.

Rochester Metals adoptó la plataforma Spara después de saber que su distribuidora estaba implementando una nueva estructura de precios según picos de demanda. El sistema está conectado a todos los hornos del proceso de fundición de Rochester.

Cuando el sistema reconoce un período de pico de demanda, puede determinar inmediatamente qué horno no se necesita en ese momento y retirar la carga de ese horno en primer lugar.

El mismo uso, pero facturas más económicas

Antes de adoptar Spara DM, el pico de demanda máxima mensual habitual de Rochester Metals se situaba en unos 21.000 kW. Después de probar el sistema durante un mes a 18.000 kW, sin impacto en la producción, el sistema se ajustó a 17.000 kW. Una vez más, no hubo pérdida de producción, por lo que el punto de ajuste se trasladó a los 16.000 kW, que es donde permanece hoy sin ninguna pérdida de producción.

“En realidad, la cantidad de kilovatios-hora que están usando no ha cambiado”, asegura Solberg. “Lo que ha cambiado es cómo y cuándo se utilizan estos kilovatios-hora. Eso es lo que ha permitido la disminución significativa de su factura de electricidad”.

Powerit ayuda a los clientes a configurar sus aplicaciones para aprovechar su información inherente a la hora de seleccionar las cargas adecuadas que hay que controlar para una gestión energética eficiente. Sin embargo, algunos usuarios han hecho ajustes a sus procesos de producción para aprovechar todavía más esta tecnología.

“En la primera implementación, el ahorro que ofrecemos por lo general no implica modificar el flujo del proceso”, asegura Solberg. “Pero el sistema permite a los operadores ver todo lo que está pasando en una planta desde el punto de vista del consumo de energía. Eso les capacita para ajustar todavía más y optimizar realmente el uso de energía”.

A principios de este año, Powerit introdujo una versión basada en la nube de su plataforma, que según Solberg mejorará aún más la capacidad de los clientes para analizar y optimizar el uso de energía.

La nueva solución, llamada Spara Hub, ofrece los beneficios habituales asociados a las aplicaciones basadas en la nube, como una implementación más rápida y un mantenimiento simplificado. Pero su ventaja real, según Solberg, es “la funcionalidad adicional que podemos ofrecer como solución alojada”.

Una gestión de la demanda fácil de usar: Powerit Solutions asegura que su Spara Hub, basada en la nube, ofrece a sus clientes y socios tecnológicos una herramienta fácil de usar para mejorar su capacidad de optimizar el uso de energía para obtener ahorro y sostenibilidad. Cortesía de: Powerit Solutions

El hecho de operar en una plataforma alojada permitirá a Powerit desarrollar un método para conectar sus aplicaciones a redes eléctricas, así como a las plataformas tecnológicas de los mayores proveedores de equipos de automatización industrial.

Conexiones estándar

“La plataforma nos permite construir conexiones estándar con las distribuidoras y los agregadores de electricidad para volver a transmitir la información sobre los precios a nuestros clientes”, afirma Solberg. “También nos estamos asociando con los principales proveedores de automatización para integrar nuestras capacidades de software en sus ecosistemas”.

Por último, Solberg cree que el hecho de tener su solución Spara en la nube hará más fácil mostrar a los fabricantes el verdadero valor de una estrategia de gestión de la energía industrial.

“Si una empresa tiene un sistema de medición que muestra sus patrones de consumo, puede redirigir esos datos a nuestra plataforma hospedada, donde podremos hacer un análisis rápido de su potencial de ahorro de energía”, explicó. “Podemos llevar a cabo el análisis sin una plataforma alojada, pero primero tendríamos que instalar un hardware en el sitio del cliente y llevar a cabo una buena cantidad de trabajo de ingeniería para obtener los datos que necesitamos”.

- Editado por Sidney Hill, Jr., especialista de CFE Media, sidhilljr@gmail.com. Este artículo es parte del suplemento de CFE Media Industrial Energy Management de CFE Media.

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www.poweritsolutions.com

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