Conservación
energética


Por
Carlos Martínez Collado*

Una mirada más
allá de la eficiencia.



 

 

Una misión aleccionadora

La primera vez que escuché mencionar el término de «conservación energética», me encontraba fuera de Cuba, insertado en uno de los programas de cooperación internacional promovido por nuestro Comandante en Jefe Fidel Castro Ruz, y que surgió a raíz de la Revolución Energética: el Programa Internacional de sustitución de bombillos incandescentes por bombillos fluorescentes compactos, o Compact Fluorescent Lamp (CFL, por sus siglas en inglés), o simplemente bombillos ahorradores, como comúnmente los conocemos en Cuba.

Antes de exponer el concepto de conservación energética debemos contextualizar el término, pues el destino al cual nos dirigimos a cumplir la misión encomendada fue Jamaica, uno de los 53 países miembros de la Commonwealth (Mancomunidad Británica de Naciones), cuyo idioma oficial es el inglés. Al llegar al aeropuerto de Kingston fuimos recibidos por el embajador de Cuba, Yuri Gala, y por el señor Dr. Oral Rainford, Director de Política Energética del Ministerio de Energía y Minas de dicho país. De ese modo fuimos acogidos como energy advisors (asesores energéticos) para desarrollar el Energy Saving Light Bulb Project (Proyecto de ahorro energético por sustitución de bombillos).
Fue al Dr. Rainford a quien por primera vez le escuché mencionar el término energy conservation, conservación energética traducido al español, y por lo tan frecuente que lo utilizaba, separándolo de término energy efficiency (eficiencia energética), decidí preguntarle cuál era la diferencia y por qué enfatizaba tanto en su diferenciación. A partir de su explicación decidí considerar la posible valoración de ese concepto a la hora de hacer un programa energético, o un simple plan de medidas energéticas. Y he aquí su esencia.


Conservación energética: definición y concepto


Según el sitio Web www.nrcam.gc.ca, la conservación energética se refiere a la reducción de la energía mediante un menor uso de determinado servicio energético, aunque —según nuestro criterio— eso no significa que se renuncie al desarrollo por no incorporar nuevos servicios energéticos. La conservación energética difiere del uso eficiente de la energía, la cual consiste en un menor uso de energía para un servicio constante. Por ejemplo, usar menos un automóvil es un ejemplo de conservación energética, y manejar lo mismo con un vehículo que recorra un mayor kilometraje por unidad de combustible es un ejemplo de eficiencia energética. Conservación y eficiencia energéticas son dos conceptos para la reducción del consumo energético.

Con esta definición podemos tener una aproximación más o menos cercana a lo que es el concepto de conservación energética, que en esencia consiste en mantener o guardar el recurso energético en su estado natural, conservando su energía para otro momento futuro; es decir, conservar es no usar.

De este modo se puede hacer una diferenciación entre eficiencia y conservación energéticas, pues por medio del empleo de estas dos técnicas se consigue potenciar el ahorro energético. Para comprender de una manera más asequible en qué consiste la conservación energética, veamos algunos ejemplos para diferentes tipos de tecnologías:

1. Para la cocción:
• Uso de temporizadores para programar el tiempo de utilización.
• Presencia de controles térmicos para su paralización por períodos determinados.
• Selección del nivel de potencia en función de la necesidad de cocción.
• Control de encendido y apagado por medio de toques directos a teclas, pulsos o señales por control a distancia.
• Encendido o apagado de las cocinas en función de la presencia o no del recipiente de cocción por encima de la zona de emisión de calor.

2. En el transporte:
• Usar menos el transporte es un ejemplo de conservación energética.
• Reprogramar las vías para el traslado de trabajadores reduciendo las trayectorias y el tiempo de viaje.

3. En la refrigeración y la climatización:
• Utilización de cierres mecánicos o de otro tipo para puertas.
• Empleo de cortinas para locales refrigerados o climatizados.
• Uso de controladores automáticos, sistemas SCADA, etcétera.
• Manejo de variadores de velocidad.
• Aplicación de programas de apertura y cierre de cámaras frías, recepción, distribución o venta de productos refrigerados en las horas de menor carga térmica.


Las técnicas y tecnologías de la eficiencia y la conservación
energéticas se complementan entre sí.

4. En los sectores industriales, comerciales y domésticos:
• Acomodo de carga y reorganización de la producción.
• Sustitución de energía eléctrica con combustibles fósil por fuentes renovables de energía; por ejemplo: la sustitución de calentadores eléctricos por calentadores solares, lo cual permite conservar la electricidad, el gas u otro portador para tales fines, empleando para el calentamiento del agua la energía del Sol.

5. Los acumuladores de energía mediante:
• Baterías.
• Tanques elevados para agua.
• Acumuladores de frío para la climatización, etcétera.

6. En la iluminación, instalación de:
• Temporizadores (timers).
• Sensores de presencia.
• Atenuadores de la iluminación o dimmerizadores.
• Sistemas híbridos y(o) con regulación de la tensión (voltaje), etcétera.

Como se aprecia, ninguna de la técnicas influye sobre la eficiencia del equipo, pero sí contribuyen al ahorro de energía. Son técnicas que en muchas ocasiones son olvidadas o simplemente no son tenidas en cuenta, pues se piensa únicamente en el concepto de eficiencia. Por ejemplo: se quiere reducir el consumo de energía en iluminación de una institución que posee 4 mil habitaciones, cada una con una lámpara fluorescente y para ello se dispone de un presupuesto equivalente a 10 mil dólares. En el mercado existen varias tecnologías, tales como lámparas LED, que permitirían ahorrar 50% de la energía,
y sensores de presencia que posibilitarían un ahorro de 30% del consumo energético.

En este caso, la tendencia común es utilizar la variante de sustituir las lámparas fluorescentes por LED, que garantizarían por cada sustitución 50% de ahorro; no obstante, como las tecnologías de conservación energética escasamente son tomadas en cuenta, no se considera práctico su uso porque son caras, o no se reflejan directamente en la iluminación de las habitaciones, o simplemente no se conoce su verdadero impacto.

Ofrecemos dos elementos adicionales que permitirán la evaluación del ahorro a lograr al final de la inversión que decidamos hacer, referidos a los precios de los productos: las lámparas LED poseen un valor de cinco dólares y los sensores un precio de un dólar por cada unidad.

Si se emplea el dinero disponible solo para la compra de lámparas LED, se logrará comprar la cantidad siguiente:

Cantidad de lámparas = Presupuesto disponible / Precio de la lámpara
LED = (10 000 USD) / (5 USD/lámpara) = 2 000 lámparas
Con esta cantidad de 2 000 lámparas adquiridas, el ahorro energético será:
Ahorro total = (Lámparas compradas / Total de lámparas) x % de ahorro = (2 000 lámparas / 4 000 lámparas) x 50% = 25%

Ello quiere decir que empleando totalmente los 10 mil dólares para comprar las lámparas LED que reemplazarán las fluorescentes existentes, menos eficientes desde el punto de vista energético, el ahorro máximo al que puede aspirarse es de 25% con respecto al consumo antes de la inversión.

Veamos qué sucede si se emplean las técnicas de conservación energética, para valorar su uso a partir del presupuesto disponible, que como se ha dicho es de 10 mil dólares, con lo cual se podrán comprar, en sensores de presencia, la cantidad siguiente:

Cantidad de sensores = Presupuesto disponible / Precio de los sensores = (10 000 USD) / (1 USD/sensor) = 10 000 sensores
No obstante, con la cantidad de 10 000 sensores que se podrían comprar con el presupuesto disponible, solo se comprarían
4 000, que es lo que se requiere, empleando uno por cada habitación, por lo que con
4 000 sensores adquiridos el ahorro energético será:

Ahorro total = (Sensores comprados / Total de habitaciones) x % de ahorro = (4 000 sensores / 4 000 sensores) x 30% = 30%

Con el simple hecho de emplear una tecnología de conservación energética se logra un ahorro de 30%, lo cual es 5% mayor que el que se puede lograr con el empleo del presupuesto solo para la compra de lámparas LED; sin embargo, del presupuesto disponible solo se emplearon 4 mil dólares, quedando aún una cantidad de 6 mil dólares que puede emplearse para comprar lámparas LED y ejecutar el presupuesto disponible para el mejoramiento de la iluminación, con lo cual se podrá adquirir la cantidad de lámparas siguiente:

Cantidad de lámparas = Presupuesto disponible / Precio de la lámpara LED = (6 000 USD) / (5 USD/lámpara) = 1 200 lámparas
Con esta cantidad de 1 200 lámparas adicionales, el ahorro energético aumentará en:
Ahorro total = (Lámparas compradas / Total de lámparas) x % de ahorro = (1 200 lámparas / 4 000 lámparas) x 50% = 15%

Ello quiere decir que sumando 30% de ahorro que pueden ofrecer los 4 mil sensores de presencia con 15% que aportan las 1 200 lámparas LED adicionales, el ahorro en iluminación se maximizaría hasta 45%, en contraste con 25% que se lograría si todo el presupuesto fuera destinado a la compra de lámparas LED, sin tener en cuenta la conservación energética a partir del empleo de sensores de presencia. El concepto de conservación energética permite maximizar el ahorro, o lo que es igual, aumentar el rendimiento de un presupuesto que se disponga para el mejoramiento de alguna actividad energética.

Como se aprecia, con la sinergia de los sensores de presencia y las lámparas LED, el ahorro alcanzado es superior al que se podría lograr si se considera una sola de estas tecnologías. Si se analiza otro ejemplo similar con un presupuesto de 12 mil dólares, se comprobará que el ahorro final será de 50%, igual al esperado con un cambio total en lámparas LED, para el cual se requerirán 20 mil dólares.


Una aclaración necesaria


Es importante alertar sobre el valor de los indicadores que se han tomado como referencia, pues depende de los hábitos, características y hasta de la configuración de las instalaciones donde se realice la modificación del sistema de iluminación, pues si la edificación está compuesta por locales con varias luminarias por local, la cantidad de sensores disminuye notablemente; pero si igualmente se mantienen los locales totalmente llenos de personal durante las horas de trabajo, el porcentaje de ahorro no es el considerado en el ejemplo mostrado.

Por último, se debe aclarar que al igual que los porcentajes de ahorro, los precios de los productos pueden variar sensiblemente, lo cual unido a las variables que se pueden lograr por medio del empleo de sensores de presencia, puede definir otros resultados que serían similares o no al mostrado en este ejemplo. Queda entonces en manos de los interesados realizar los estudios energéticos previos antes de tomar una u otra decisión para que puedan maximizar el ahorro por medio de la aplicación de las tecnologías de conservación energética, tal como han sido descritas.

Otro hecho no menos importante es que algunas tecnologías de conservación energética pueden disminuir la eficiencia del equipo; no obstante, actúan directamente sobre la potencia que demandan, por lo que disminuyen el consumo energético y el ahorro de energía puede ser muy significativo. Este es el caso de los variadores de frecuencia-tensión, conocidos como variadores de velocidad, que sacan los equipos de su régimen de diseño nominal disminuyendo su eficiencia, pero aprovechan las relaciones de semejanza que implican una drástica disminución de la potencia del equipo. En este caso se «conserva» el recurso energético «electricidad», a pesar de haber empeorado la eficiencia del equipo.

De este modo, el propósito principal de este artículo es mostrar la aplicabilidad económica del concepto de conservación energética, y que a la hora de tomar una decisión para dar solución a los problemas energéticos, quien haga las propuestas de mejora, antes de decidir qué hacer se plantee en dos columnas diferentes cuáles son las tecnologías que posee a su alcance, clasificándolas en tecnologías de eficiencia y de conservación energética. De esta manera, se podrá hacer un análisis energético integral para alcanzar la energía buena, limpia y justa que necesitamos todos.

* Máster en Ciencias en Agroecología y Agricultura Sostenible, e Ingeniero Mecánico en la especialidad de Termoenergética. Jefe de Grupo de Normalización y Evaluación Energética, de la Oficina Nacional para el Control del Uso Racional de la Energía (ONURE), del Ministerio de Energía y Minas (MINEM), Cuba.
e-mail: carlosmc@oc.une.cu