UNA VIVIENDASUSTENTABLE

Ao 2 / Nmero 6 / Abril-Junio 2015 / $70

Y EL SISTEMA SOLAR-HIDRGENO QUE LE SUMINISTRA ENERGA

FERNANDO HIRIART

Un homenaje para el ingeniero que impuls el desarrollo nacional

REDES INTELIGENTES

El futuro de la distribucin de energa yace en la

informacin de los usuarios

CERTIFICACIN

El FIDE forma profesionales en eficiencia

energtica

PRESA DE ITAIP

La hidroelctrica con ms produccin en el mundo

tambin es la ms eficiente

C a r t n

C a r t a e d i t o r i a l

Comit TcnicoLuis Zrate RochaPresidente

Gabriel Andrs Ibarra ElorriagaVicepresidente

Manuel Herrera VegaConfederacin de Cmaras Industriales de los Estados Unidos Mexicanos

Gustavo Adolfo Arballo LujnCmara Mexicana de la Industria de la Construccin

Sergio Valds RamrezCmara Nacional de Manufacturas Elctricas

Rodrigo Alpzar VallejoCmara Nacional de la Industria de Transformacin

Mario Luis Salazar LazcanoCmara Nacional de Empresas de Consultora

Vctor Fuentes del VillarSindicato nico de Trabajadores Electricistas de la Repblica Mexicana

Roberto Vidal LenComisin Federal de Electricidad

Odn de Buen RodrguezComisin Nacional para el Uso Eficiente de la Energa

Vctor Manuel Tllez LandartNacional Financiera (Sociedad Nacional de Crdito)

Fernando Senderos MestreVocal

Javier Ramrez OteroVocal

Enrique Wiechers de la LamaVocal

Ramiro Lozano CantVocal

Consejo EditorialJorge Toro GonzlezPresidente del Consejo

lvaro Lentz HerreraAsociacin Nacional de Energa Solar

Gerardo Contreras PuenteInstituto Politcnico Nacional

Hernando Romero Paredes RubioUniversidad Autnoma Metropolitana

Gladys Dvila NezInstituto de Investigaciones Elctricas

Luis Carlos Gutirrez NegrnCentro Mexicano de Innovacin en Energa Geotrmica

Marco Antonio Borja DazCentro Mexicano de Innovacin en Energa Elica

Mariano Lpez de HaroInstituto de Energas Renovables de laUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

Nstor L. DazConsejo Nacional de Ciencia y Tecnologa

Pedro Quinto DiezEscuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica del Instituto Politcnico Nacional

Israel Juregui NaresComisin Nacional para el Uso Eficiente de la Energa

Rogelio Sotelo BoyasCentro Mexicano para la Produccin ms Limpia del Instituto Politcnico Nacional

Yasuhiro Matsumoto KuwawaraCentro de Investigacin y de EstudiosAvanzados del Instituto Politcnico Nacional

Arturo Cepeda SalinasAuronix

FIDERal Taln RamrezDirector General

Jaime J. Arceo CastroSubdirector Tcnico

Jos Antonio Urteaga DufourSubdirector de Programas

Jess Cedeo BlanquetSubdirector de Coordinacin Regional

Armando Lpez MartnezSubdirector de Administracin y Finanzas

Mnica Adriana Ledn RuizTitular de la Unidad de Comunicacin

Miguel Peyrefitte FerreiroTitular de la Unidad Jurdica

Roberto Sols MornTitular de la Unidad de Contralora

Eva Lorena Cook PolinCoordinadora de Asesores del Director General

Revista Eficiencia Energticaree@fide.org.mx

Ismael Flores RuvalcabaResponsable de la edicinismael.flores03@cfe.gob.mx

Luis Franco Santaella CruzIlustradorarifra25@hotmail.com

Diseo EditorialLa Aldea. Consultora editorial y grfica3 Sur 4106-7 col. Huexotitla C.P. 72430. Puebla, Pue. T. (222) 863 68 66laaldea.editorial@gmail.comLaura lvarez / Directora de arteBajo control del FIDE

EFICIENCIA ENERGTICA, ao 2, Nmero 6, periodo abril-junio de 2015, es una revista tri-mestral publicada por el Fideicomiso para el Ahorro de Energa Elctrica (FIDE), Oficinas en Mariano Escobedo N 420, Col. Anzures, CP. 11950, Mxico D.F. tel. (55) 1101 0520 y distribuida por Cactus Display S.A. de C.V. Dir. Vallarta No. 50-A, Col. Coyoacn, Del. Coyoacn, C.P. 04020, Mxico D.F., Tel: 5554 0457. Todos los derechos de reproduccin de los textos aqu publicados estn reservados por EFICIENCIA ENERGTICA. ISSN: 2007-7505. Nmero de Certificado de Reserva de Derechos de Uso Ex-clusivo del Ttulo: 04-2013-061814473600-102, ambos otorgados por el Instituto Nacional de De-recho de Autor. Nmero de certificado de licitud de ttulo y contenido No. 15968. Impresor: Cactus Display S.A. de C.V. Dir. Vallarta No. 50-A, Col. Coyoacn, Del. Coyoacn, C.P. 04020, Mxico D.F., Tel: 5554 0457. Este nmero se termin de imprimir en abril de 2015 con un tiraje de 5,000 ejemplares. Distribuido a travs de Servicio Pos-tal Mexicano en su C.A.I. ubicado dentro de las instalaciones del impresor. Los artculos firmados son responsabilidad nica y exclusivamente de sus autores, y no reflejan necesariamente el punto de vista del Fideicomiso para el Ahorro de Ener-ga Elctrica (FIDE). Se prohbe su reproduccin total o parcial.

DIRECTORIO

UN INGENIERO EXCEPCIONAL

La energa ha sido un elemento determinante en el desarrollo de la humanidad. A lo largo de la historia, las personas se han preocupado no slo por su obtencin, sino por cmo lograr un apro-vechamiento ptimo que permita alcanzar la mxima eficiencia en su uso.

Hoy, el ahorro de energa es un tema prioritario en todos los pases del orbe; y en el nuestro es adems un factor clave en la consecucin de los actuales objetivos prioritarios en materia de energa. A saber: el aseguramiento de su suministro y la optimizacin de la infraestructura de distribucin existente y futura, amn de la contribucin a la proteccin del medioambiente.

En Mxico, uno de los pioneros en este tema fue el ingeniero Fernando Hiriart Balderrama, siendo titular de la entonces Secretara de Energa, Minas e Industria, se cre el FIDE hace ya casi 25 aos.

En este 2015 se cumplen dos dcadas del fallecimiento de este destacado ingeniero, a quien se le debe parte importante de la infraestructura elctrica mexicana gracias a sus conocimientos, au-toridad tcnica y moral que desempe en vida, pero tambin por su legado intelectual y cientfico.

Autor de una vasta obra acadmica y tcnica, en esta edicin, y a manera de homenaje, re-producimos un artculo en el que el ingeniero Hiriart expone ideas rectoras sobre el uso eficiente de la energa. Sorprendentemente, a casi 45 aos de distancia de la situacin actual del pas en materia de recursos energticos, se constata la visin de este excepcional ingeniero civil mexicano.

C o n t e n i d o

C a r t n / 1Energa lquida

E x p e d i e n t e F I D E / 4El FIDE y la certificacin de competencias laboralesEl Fideicomiso participa de forma activa en la formacin y evaluacin

de profesionales certificados en materia de eficiencia energtica y

generacin de energa elctrica por medio de fuentes renovables.

D i f u s i n / 1 8Integracin de redes elctricas inteligentes con diversas fuentes de energa y estrategias de uso eficienteEl futuro apunta a una mayor inclusin de equipos de medicin y toma

automtica de decisiones en el suministro elctrico. Cul ser el papel

de las redes inteligentes en el ahorro y uso eficiente de la energa?

D i f u s i n / 2 2Fernando Hiriart: Electricidad y desarrolloEn junio se conmemorar el dcimo aniversario luctuoso del ingeniero

Fernando Hiriart Balderrama, uno de los impulsores ms destacados en

la transformacin del sector elctrico mexicano. Como homenaje, en esta

edicin se reproduce un extracto del artculo Electricidad y desarrollo

industrial, firmado por Hiriart en 1970, y en el que se expone de forma

breve su pensamiento en torno al papel del sector en la economa y

el desarrollo del pas.

I n t e r n a c i o n a l / 3 4Brasil y Paraguay:Eficiencia energtica en la mayor hidroelctrica del mundoLa Presa Itaip Binacional es la mayor hidroelctrica del mundo por

generacin de energa. Sin embargo, adems de su produccin, tambin

destaca por su alto nivel de eficiencia energtica.

C a s o s d e x i t o / 3 8Agro Superior: Los frutos de la eficienciaGracias a un proyecto de mejora financiado por el FIDE, una de las

empresas agrcolas ms importantes de Michoacn logr ahorrar

energa elctrica, incrementar su competitividad y productividad, y

disminuir los costos de mantenimiento de los equipos.

S a b a s q u e . . . ? / 4 2La innovacin en el campo de la generacin de energa elctrica no

conoce lmites ni fronteras.

B i t c o r a / 4 4Calendario de eventos de abril a junio de 2015

I n v e s t i g a c i n / 1 0Tecnologa solar-hidrgeno para el suministro

sustentable de energaEn este reporte se describen la estructura y

funcionamiento de una vivienda sustentable que emplea un sistema solar-hidrgeno para suministrar la energa elctrica y que integra otras ecotecnologas.

I n f o g r a f a / 3 2La fuerza del agua

Las centrales hidroelctricas son una de las fuentes renovables de energa ms socorridas del mundo. En

esta infografa se describe cmo funcionan.

Colabora con nosotrosLa revista Eficiencia Energtica est en permanente bsqueda de colaboradores. La convocatoria est abierta para la recepcin de textos cientficos (ya sean anlisis de casos, investigaciones originales, avances de investigacin o artculos de difusin cientfica) que versen sobre algn tema relacionado con la eficiencia

energtica.Consulta los lineamientos temticos y de estilo en la seccin de la revista Eficiencia Energtica dentro del

sitio web del FIDE (www.fide.org.mx) o solictalos en el correo ree@fide.org.mx

4E x p e d i e n t e F I D E

5F I D E / 0 6 / A b r i l - J u n i o 2 0 1 5

EL FIDE Y LA CERTIFICACIN DE COMPETENCIAS LABORALES

Las competencias, entendidas como los conocimientos, habilidades, destrezas y comportamientos individuales que hacen competentes a los individuos para desarrollar alguna actividad laboral, no requieren necesariamente de una formacin escolarizada tradicional. Se puede obtener una certificacin si la persona interesada demuestra que cuenta con los atributos necesarios. Por ello, el FIDE ha asumido el compromiso de participar activamente en la capacitacin, evaluacin y certificacin de competencias laborales con validez oficial, en materia de eficiencia energtica y en la generacin de energa elctrica por medio de fuentes renovables.

El 2 de julio de 2014, el Consejo Nacional de Normalizacin y Certificacin de Competencias Laborales (Conocer) entreg al Fideicomiso para el Ahorro de Energa Elctrica (FIDE), la acreditacin que lo convierte en una Entidad de Certificacin y Evaluacin de Competencias Laborales en las reas de Ahorro y uso eficiente de la energa y de Generacin con fuentes renovables.Esto, en otras palabras, significa que el Fideicomiso fue acreditado para capacitar, evaluar y certificar en las

competencias laborales a las personas que lo requieran, de acuerdo con los siguientes estndares:

EC0076 Evaluacin de la competencia de candidatos con base en Estndares de Competencia

EC0325 Instalacin de sistema de calentamiento solar de agua termosifnico en vivienda sustentable

EC0378 Instalacin de sistemas fotovoltaicos interconectados a la red hasta 10 kW, en baja tensin, sin respaldo de bateras

EC0412 Gestin de eficiencia energtica en la organizacin

EC0413 Gestin del mantenimiento al sistema energtico de inmuebles

EC0414 Instalacin de sistemas de iluminacin eficientes

EC0415 Instalacin de sistemas fotovoltaicos fijos interconectados en residencia, comercio e industria

EC0416 Operacin del mantenimiento al sistema energtico de inmuebles

EC0431 Promocin del ahorro en el desempeo integral de los sistemas energticos de la vivienda

EC0473 Instalacin del sistema de calentamiento solar de agua de circulacin forzada con termotanque

Este hecho marc un hito para el Fideicomiso, pues ahora, en su calidad de Entidad de Certificacin y Evaluacin de Competencias Laborales, ayudar al fortalecimiento del capital humano del pas, propiciando la implementa-cin de acciones encaminadas a utilizar racionalmente los recursos energticos, tanto en la rama de generacin como en la de ahorro y uso eficiente.

6E x p e d i e n t e F I D E

El Conocer y el Sistema Nacional de Competencias

La certificacin de competencias laborales es una prctica relativamente reciente, de ah que an existan equvocos en torno a su naturaleza e importancia en el mundo laboral, tanto para trabajadores como para empleadores.

En trminos simples, las competencias pueden entenderse como el cmulo de conocimientos, habilidades, destrezas y comportamientos individuales que hacen competentes a los individuos para desarrollar alguna actividad laboral.

Para la Certificacin de las Competencias Laborales no se requiere de una formacin escolarizada tradicional; la certificacin de competencias se puede obtener si la persona interesada demuestra, mediante evidencias, que cuenta con los atributos necesarios, o bien puede complementarlos por medio de cursos de capacitacin.

En nuestro pas, el Sistema Nacional de Competencias (SNC) engloba todos los mecanismos que permiten reconocer de manera formal los aprendizajes ad-quiridos a lo largo de la vida y el trabajo. Por su parte, el Consejo Nacional de Normalizacin y Certificacin de Competencias Laborales es la organizacin base del sistema de competencias. Se encarga tanto de reglamentar los procesos de normalizacin, evaluacin y certificacin, como de planear, operar, fomentar y actualizar sus componentes.

Los Estndares de Competencia las definiciones de cada competencia, co-nocidos por las siglas EC son determinados por los sectores productivos, social, educativo y de gobierno, y se encuentran almacenados en el Registro Nacional de Estndares de Competencia del Conocer.

El FIDE como Entidad de Certificacin y Evaluacin de Competencias

La acreditacin del FIDE como Entidad de Certificacin y Evaluacin de Compe-tencias Laborales significa el reconocimiento del Conocer para capacitar, evaluar y certificar las competencias laborales de las personas que lo requieran. Hasta ahora, el Programa Permanente de Capacitacin, Evaluacin y Certificacin de Competencias Laborales del FIDE ha logrado:

1) La acreditacin del Fideicomiso como Entidad de Certificacin y Evaluacin (ECE) en mayo de 2014.

2) La creacin de los grupos Administrador, Replicador y Evaluador de la ECE que dieron como resultado la certificacin de tres ingenieros de la Subdireccin Tcnica del FIDE en los estndares EC0076 Evaluacin de la competencia de candidatos con base en Estndares de Competencia y EC0412 Gestin de efi-ciencia energtica en la organizacin.

CON LA CERTIFICACIN TENGO UN RECONOCIMIENTO

OFICIAL QUE AVALA MIS CONOCIMIENTOS Y RECONOCE

MI EXPERIENCIA. ME VUELVE MS COMPETITIVO, PERO

TAMBIN MS RESPONSABLE CONMIGO MISMO Y CON EL

FIDE, QUE ME BRIND ESTA OPORTUNIDAD

JOB CARLOS GARCA MENDOZA

7F I D E / 0 6 / A b r i l - J u n i o 2 0 1 5

Primeras certificaciones

Los ingenieros Job Carlos Garca Men-doza, Marco Antonio Flix Quiroz y Jos Luis Peralta Solorio fueron las primeras personas certificadas por el FIDE en el estndar de competencia EC0076 Eva-luacin de la competencia de candidatos con base en Estndares de Competencia y el EC0412 Gestin de eficiencia ener-gtica en la organizacin.

El Estndar de Competencia 0076 sirve como un referente para la evalua-cin y certificacin de las personas que evalan la competencia de candidatos segn los EC. En palabras del ingeniero Jos Luis Peralta, el Conocer certifica las competencias en diferentes espe-cialidades a nivel nacional. Para ello, extiende un esquema que le permite asegurarse de que las habilidades, co-nocimientos y experiencias de los can-didatos sean los adecuados. Durante el proceso de certificacin de cualquier otro estndar como puede ser en eficiencia energtica o en servicios de hotelera, por ejemplo, la certificacin en el EC0076 asegura que el proceso de certificacin y evaluacin sea el adecua-do. Para el ingeniero Marco Antonio Flix, lo interesante de este estndar de competencia es que funciona como una regla general y estandarizada para medir a todos con la misma vara. Ade-ms, a travs de este estndar, el FIDE podr evaluar a personas interesadas en evaluarse como evaluadores, puntuali-z el ingeniero Job Garca.

De acuerdo con Peralta, la importan-cia de certificarse en este estndar radica en la posibilidad de evaluar a cualquier

persona en una disciplina de alguna ac-tividad productiva. Sin embargo, debe ser un experto en ese campo para poder evaluar sus capacidades, conocimientos y experiencia. Pero debes hacerlo bajo un sistema bien establecido, que no sea tendencioso, sino claro y transparente. El evaluador del evaluador del candidato se encarga de esto cuando est certifica-do por la EC0076.

Adems de que, segn el ingeniero Garca Mendoza, en el mercado laboral, la certificacin es muy positiva tanto para las personas que la consiguen como para las empresas e incluso el pas. Es una forma de demostrar que se poseen los conocimientos y las habilidades gracias a la experiencia laboral, sin ser necesario que se tenga un ttulo. Adems de que la certificacin es un reconocimiento a nivel nacional y con validez oficial.

El otro estndar en el que se certi-ficaron los ingenieros el EC0412 acredita sus capacidades para elabo-rar e instrumentar planes de accin de eficiencia energtica en cualquier organizacin, evaluar sus resultados y verificar el cumplimiento de indi-cadores econmicos, energticos y medioambientales en un contexto de mejora continua.

Segn el ingeniero Peralta, la energa, como tal, es el gran insumo de la planta productiva industrial del pas. Representa mucho dinero. Usarla de manera eficiente, es decir, producir ms con la misma cantidad de ener-ga, fortalece econmicamente a la empresa por los ahorros sustanciales que realiza, de ah la importancia de certificarse en este estndar.

UN PROFESIONISTA CERTIFICADO EN EL ECO412 SER MUY VALIOSO

PARA LAS EMPRESAS, PORQUE LES PODR ABRIR LOS OJOS Y MULTIPLICAR LAS MEDIDAS DE

AHORRO

MARCO ANTONIO FLIX QUIROZ

8El proceso de certificacin para los tres ingenieros dur tres meses. Para acreditar, cada uno de ellos present portafolios de evidencias que dieran sustento al juicio emitido por el evaluador. Estos se componan de los datos del candidato; la recopilacin de informacin del desempeo, productos, conocimientos y ac-titudes, es decir, de las evidencias; y su evaluacin.

La evaluacin se realiz a travs de una estrategia de triada. El ingeniero Flix Quiroz la describe de la siguiente forma: Una persona comienza como candidato del EC0412 (el de eficiencia energtica), otra persona lo est calificando como evaluador del EC0412, y una tercera persona supervisa al evaluador EC0076, como evaluador del evaluador. Despus se repite el proceso, pero girando a las personas hasta que las tres hayan pasado por los tres roles.

Los ingenieros coincidieron en que la certificacin es con-veniente tanto para profesionales como para acadmicos que deseen demostrar su competencia para una actividad especfica. El ingeniero Peralta resalta que la experiencia en la competencia de una actividad productiva involucra conocimientos, habili-dades y destrezas que solamente se adquieren en el mercado laboral, a diferencia de la escolaridad, que bsicamente fortalece el conocimiento.

Por su parte, el ingeniero Garca seala que con el mtodo escolarizado se obtiene una constancia de asistencia y se aprueban exmenes. Con la Certificacin se capacita, evala y certifica a una persona con base en evidencias, con lo que se reconoce que es competente al realizar sus actividades; es decir, que cuenta con los conocimientos, habilidades y destrezas necesarias.

El ingeniero Jos Luis Peralta Solorio destaca la satisfaccin, a nivel personal y laboral, que una certificacin puede traer para un profesionista: Toda mi vida profesional he estado involucrado en manejo de energa trmica y elctrica. Lograr la certificacin en estos estndares me abre oportunidades laborales, adems de obtener una gran satisfaccin personal.

EL MEOLLO DE LA CERTIFICACIN DE LAS COMPETENCIAS LABORALES ES ELEVAR EL

NIVEL DE COMPETITIVIDAD, PARA HACER MS PRODUCTIVAS A LAS EMPRESAS, A LAS

INSTITUCIONES Y, EN GENERAL, AL PAS

GUILLERMO JOS LUIS PERALTA SOLORIO

COMPETENCIAS QUE CERTIFICAR EL FIDE

Clave Propsito del Estndar de Competencia

EC0076Evaluacin de la competencia de candidatos con base en Estndares de CompetenciaEvaluar y certificar a las personas que evalan la competencia de candidatos con base en Es-tndares de Competencia y aseguran la excelencia en el proceso de evaluacin de competencia.

EC0325

Instalacin de sistema de calentamiento solar de agua termosifnico en vivienda sustentableEvala y certifica a las personas que instalan calentadores solares de agua termosifnicos, es-pecficamente en vivienda sustentable, cuyas competencias incluyen tres funciones elementales:

a) Realizar el levantamiento previo y preparacin de materiales en la instalacin del calenta-dor solar de agua.

b) Instalar los componentes del sistema de calentamiento solar de agua a la vivienda.c) Probar el funcionamiento del sistema de calentamiento solar de agua termosifnico para

vivienda.

EC0378

Instalacin de sistemas fotovoltaicos interconectados a la red hasta 10 kW en baja tensin sin respaldo de baterasDescribe y cita las funciones crticas que realiza un instalador de SFVI10kW en viviendas y pe-queos comercios

EC0412

Gestin de eficiencia energtica en la organizacinEvala y certifica a las personas que llevan a cabo las funciones de gestin de eficiencia ener-gtica en empresas, instituciones y organizaciones privadas, pblicas o del sector social, en-tendiendo por esto las personas que deben elaborar un plan de accin de eficiencia energtica acorde a las necesidades de la organizacin y con base en la revisin del desempeo energtico de la misma, implementar en la organizacin acciones para el logro de los objetivos de eficien-cia energtica, as como verificar los avances y resultados de la gestin-administracin ener-gtica llevada a cabo en un contexto de mejora continua.

EC0413

Gestin del mantenimiento al sistema energtico de inmueblesEvala y certifica a las personas que llevan a cabo las funciones de supervisin del manteni-miento al sistema energtico de inmuebles, entendiendo por esto las personas que deben ins-peccionar las acciones de mantenimiento preventivo del sistema energtico, coordinar la aten-cin de contingencias, supervisar el consumo energtico y vigilar el cumplimiento de las medidas de seguridad del sistema energtico.

EC0414

Instalacin de sistemas de iluminacin eficientesEvala y certifica a las personas que realizan la instalacin del sistema de iluminacin de alta eficiencia en interior y exterior de una edificacin, donde se requiere realizar los preparati-vos para la instalacin y de colocar los sistemas de iluminacin eficiente en interior y exterior.

EC0415

Instalacin de sistemas fotovoltaicos fijos interconectados en residencia, comercio e industriaEvala y certifica a las personas que realizan la instalacin de sistemas fotovoltaicos fijos inter-conectados en residencia, comercio e industria, lo cual incluye realizar la instalacin del siste-ma fotovoltaico, realizar pruebas elctricas de operacin, puesta en marcha del sistema y en-tregar reporte de aceptacin.

EC0416

Operacin del mantenimiento al sistema energtico de inmueblesEvala y certifica a las personas que realizan las acciones de mantenimiento de los sistemas energticos de inmuebles, resuelven contingencias del sistema energtico, conducen de mane-ra eficiente el consumo energtico del sistema, dando cumplimiento a las medidas de seguri-dad y proteccin del sistema energtico.

EC0431

Promocin del ahorro en el desempeo integral de los sistemas energticos de la viviendaEvala y certifica a las personas que realizan la funcin de promocin del ahorro en el desem-peo integral de los sistemas energticos de la vivienda, diagnosticando el desempeo y propo-niendo estrategias de diseo o mejora para los sistemas energticos de la vivienda.

EC0473Instalacin del sistema de calentamiento solar de agua de circulacin forzada con termotanqueDescribe y cita las funciones crticas que realiza un instalador del sistema de calentamiento so-lar de agua de circulacin forzada con termotanque.

FuentesEntrevista a los ingenieros Job Carlos Garca Mendoza, Marco Antonio Flix Quiroz y Guillermo Jos Luis Peralta Solorio.Formatos de Estndar de Competencias del Conocer.

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I n v e s t i g a c i n

TECNOLOGA SOLAR-HIDRGENO PARA EL SUMINISTRO SUSTENTABLE DE ENERGA

Por Rosa de Guadalupe Gonzlez Huerta (1), Miguel Tufio Velzquez (2), Gerardo Contreras Puente (2),

Armando Yunez Cano (1, 3) y Daniel Jimnez Olarte (2)

Los autores de esta investigacin pertenecen a los siguientes laboratorios y centro del Instituto Politcnico Nacional: (1) Labo-

ratorio de Electroqumica y Corrosin del Departamento de Ingeniera Qumica de la Escuela Superior de Ingeniera Qumica

e Industrias Extractivas. (2) Laboratorio de Fsica Avanzada de la Escuela Superior de Fsica y Matemticas. (3) Centro de In-

vestigacin e Innovacin Tecnolgica. Es posible contactar por correo electrnico a la doctora Gonzlez Huerta en la direccin

rosgonzalez_h@yahoo.com.mx y al doctor Tufio Velzquez en mitufinovel@gmail.com

Para ms informacin sobre este proyecto se puede consultar el sitio web del proyecto en la direccin: viviendasustentable.com.mx

ResumenEn el Instituto Politcnico Nacional (IPN) se desarroll una vivienda sustentable que emplea un sistema solar-hidrgeno para suministrar la energa elctrica que requieren los servicios bsicos, integrando otras ecotecnologas como un calentador solar y un sistema de recuperacin de agua de lluvia. En el presente texto se describen su estructura

y funcionamiento.

I. Introduccin

El Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018 establece que el uso y suministro de energa son esenciales para las activi-dades productivas de cualquier sociedad, pues su escasez deriva en un obstculo para el desarrollo de la economa.

En el mismo documento se reconoce la disminucin de las reservas petroleras en Mxico a partir del 2008 y se apunta que la capacidad del Estado para detonar nuevos proyectos de inversin en campos no convencio-nales como los de aguas profundas y los de lutita1 (oil shale en ingls) ha sido limitada.

En este contexto, las tecnologas de generacin que usen fuentes renovables de energa debern contribuir para enfrentar los retos en la diversificacin y seguridad energtica.

1 Se conoce como lutita bituminosa tambin llamada esquisto bitumino-so o pizarra bituminosa a un grupo de rocas abundantes en un material orgnico denominado quergeno. Se le utiliza en plantas termoelctricas para generar energa mediante su quema. [N. del E.]

En Mxico existen numerosos recursos energticos renovables y oportunidades claras para aprovecharlos. Hasta ahora, los avances han sido lentos. Por ello, se requiere potenciar las inversiones y propuestas de pro-yectos que utilicen energas alternas.

La implementacin de sistemas hbridos de energas renovables y tecnologas del hidrgeno pueden ayudar a fortalecer el sistema energtico en Mxico.

En una primera etapa, estos sistemas utilizaran como puente a los hidrocarburos, promoviendo as la disminu-cin de su consumo. En etapas a mediano plazo se po-dran usar para algunos servicios como el de iluminacin.

En el Instituto Politcnico Nacional (IPN) se ha desa-rrollado una vivienda sustentable que emplea un sistema solar-hidrgeno para suministrar la energa elctrica a los servicios bsicos que requiere, integrando a su vez otras ecotecnologas como un calentador solar y un sis-tema de recuperacin de agua de lluvia. A continuacin se describen su estructura y funcionamiento.

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F I D E / 0 6 / A b r i l - J u n i o 2 0 1 5

II. Descripcin de la vivienda sustentable solar-hidrgeno

La vivienda sustentable (VS) desarrollada en el IPN tiene el pro-psito de fortalecer la disponibilidad de energa para los servicios bsicos de una casa, como agua, luz y gas, para el beneficio de la sociedad mexicana a travs de diversas ecotecnologas.

En esta vivienda, la energa elctrica se produce a partir de energa solar mediante la tecnologa fotovoltaica. La instalacin consta de dos sistemas fotovoltaicos:

A) El primero est conformado por ocho paneles rgidos de silicio policristalino, que en conjunto tienen una potencia instalada de 1 080 W; un controlador de carga; un banco de bateras que proporciona 2.5 das de autonoma a la vivien-da y un inversor de corriente que permite el uso de corriente alterna para el suministro de energa elctrica a los diversos electrodomsticos de la vivienda (televisor, DVD, refrigerador,

Fotografa de la vivienda sustentable desarrollada en el Instituto Politcnico Nacional.

computadora, parrilla de induccin electro-magntica e iluminacin), con un consumo promedio diario de 2.2 kWh/da.

B) El segundo sistema est conformado por seis paneles flexibles de silicio amorfo que en conjunto tienen una potencia instalada de 600 W; un controlador de carga y un banco de bateras. Este sistema fotovoltaico permite el uso de corriente directa para el suministro de energa a dispositivos bsicos de la vivienda, como luminarias LED y un refrigerador.

Ambos sistemas fotovoltaicos estn so-portados en una estructura plegable con la finalidad de poder ser transportados duran-te el traslado de la vivienda. En la figura 2 se muestran las caractersticas tcnicas de cada tipo de panel utilizado.

Caractersticas tcnicas de los paneles fotovoltaicos instalados en la vivienda.

Figura 2. Paneles fotovoltaicos instalados

Figura 1. Vivienda sustentable del IPN

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I n v e s t i g a c i n

III. Sistema fotovoltaico

Para efectuar el dimensionamiento del sistema fotovoltaico (SFV) de paneles rgidos se realiz el clculo de la demanda elctrica a satisfacer; es decir, la energa promedio que ser usada. Para ello, se consideraron los elec-trodomsticos a emplear en la vivienda, as como el tiempo promedio que se usarn durante el periodo de un da.

Tabla 1. Clculo de la demanda elctrica diaria

La Comisin Federal de Electricidad (CFE) establece una tabla de consumo elctrico promedio segn el tipo de aparatos que se emplean en una vivienda, clasificando su uso en tres categoras: bsico,

medio y alto.

Para efectos del presente trabajo, slo se consideraron cinco aparatos de uso comn en una vivienda tpica mexicana. Con base en la informacin de la tabla 1, se calcul el consumo elctrico promedio diario segn su uso, el cual se ilustra en la siguiente grfica:

Grfica 1. Carga de consumo promedio

En la grfica se muestra la carga de consumo promedio por da de la vivienda sustentable.

13

F I D E / 0 6 / A b r i l - J u n i o 2 0 1 5

Una vez calculada la demanda elctrica dia-ria promedio, se consider el uso de mdulos de silicio policristalino. Se seleccionaron pa-neles fotovoltaicos que presentan un voltaje de operacin ptimo de 17.57 V y corriente de operacin ptima de 7.77 A @ 1 000 W/m2. Se necesitaron dos arreglos en paralelo de cuatro mdulos conectados en serie cada uno, para

Figura 3. Sistema del calentador de agua

Esquema de la instalacin del calentador y sus componentes.

El agua que se surte al calentador solar se obtiene de un sistema de recuperacin de agua de lluvia, cuyo colector consta de una canaleta que aprovecha el rea de los paneles rgidos para la captacin de agua de lluvia. El agua es almacenada en un tanque de acero inoxidable con capacidad de 150 l. Tambin se integr un filtro con materiales porosos que permiten eliminar impurezas arrastradas durante la coleccin del agua de lluvia.

El bombeo de agua desde el tanque de almacenamiento hacia la vivienda y al calentador solar se hace con una bomba que opera en forma automtica al detectar diferencias de presin en las tuberas.

IV. Sistema de hidrgeno

El sistema de hidrgeno se emplea como un sistema de respaldo: aprovecha el excedente de energa solar para producir, almacenar y utilizar el hidrgeno para suministrar energa elctrica a la vivienda.

La produccin del hidrgeno en la VS se realiza mediante un electrolizador tipo PEM (Membrana de Intercambio Protnico, por sus siglas en ingls), que genera de 100 a 300 cm3/min de hidrgeno de alta pureza. Su almacenamiento se realiza en dos tanques especiales con tecnologa basada en hidruros metlicos, que ocupan un volumen fsico de 6.5 l, y cuya capacidad de almacenamiento de hidrgeno en volumen es de 3 900 l. Tambin se implement un sistema que calienta o enfra los tanques basado en celdas Peltier, con la finalidad de optimizar los ciclos de carga y descarga de hidrgeno.

proporcionar una corriente mxima de 15.54 A, obteniendo una potencia de P = 1.1 kW.

Para incidir en el ahorro de gas natural, la vivienda tiene instalado un calentador solar de agua que consta de un panel plegable de calentamiento, un termotanque con estructura des-montable con capacidad de 150 l, una estructura fija de sopor-te para el tanque en caso de trasladar la vivienda, conectores, vlvulas de drenado y venteo.

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El hidrgeno almacenado se destina para alimentar dos celdas de combustible tipo PEM, las cuales tienen una potencia mxima de 500 W cada una. En la tabla 2 se muestran las caractersticas tcnicas de las celdas de combustible, las cuales son de ctodo abierto; es decir, que toman el oxgeno del aire. Se puede controlar la potencia generada por las celdas regulando el flujo de hidr-geno. Por ejemplo, para lograr la potencia mxima se requiere un flujo de 6.5 l/min, mientras que para alcanzar 200 W slo se requieren 2 l/min.

Tabla 2. Celda de combustible

Caractersticas tcnicas de la celda de combustible de 500 W.

En la figura 4 se muestra el diagrama del sistema de instru-mentacin y control instalado para controlar el flujo de hidrge-no. El sistema debi considerar que el electrolizador slo puede llenar un tanque a la vez. Ambos tanques (de 900 l y 3 mil l) pueden alimentar de manera individual o en forma simultnea a las dos celdas de combustible o slo una a la vez.

Figura 4. Sistema de instrumentacin y control de hidrgeno

Se muestra el diagrama del sistema de instrumentacin y control de hidrgeno.

Respecto de los componentes del sistema, a la salida del electrolizador se tiene un par de vlvulas para aislamiento y venteo, con la fina-lidad de apegarse a la normatividad en el uso del hidrgeno. Las vlvulas de bola de tres vas permiten conmutar el llenado o vaciado de los tanques; las vlvulas antirretorno que estn en la lnea de llenado de los tanques protegen al electrolizador de la posibilidad de un retorno en alguno de los tanques; las vlvulas antirre-torno que estn en la lnea de vaciado de los tanques aseguran que el fluido que salga de los cilindros fluya siempre hacia el regulador; los manmetros a la entrada de los tanques sir-ven para supervisar si cada cilindro est lleno o vaco; el regulador permite controlar la presin en las celdas de combustible y los caudalmetros, con su vlvula de aguja, permiten regular el flujo hacia cada celda.

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V. Sistema de distribucin de potencia

El sistema de distribucin de potencia ilustrado en la figura 5 est conformado por un controlador lgico programable (PLC, por sus siglas en ingls), el cual administra la energa generada por el sistema hbrido solar-hidrgeno, de acuerdo con la demanda de energa de la vivienda.

Figura 5. Sistema de distribucin de potencia

Diagrama general del sistema de distribucin de potencia.

El sistema de control elctrico regula la produccin de energa de los paneles fotovoltaicos y protege de sobrecargas los distintos bancos de bateras. Cuando el sistema de bateras est cargado, el excedente de energa se aprovecha para la produccin de hidrgeno. Este sistema est confor-mado principalmente por un PLC al cual se interconectan tres buses de distribucin de potencia: Uno de 48 V que maneja corriente directa y alimenta al banco de bateras A, que a su vez

alimenta al inversor elctrico para obtener CA. El segundo bus de distribucin maneja CA y lo genera el inversor, del cual se alimentan los

electrodomsticos de la vivienda. Finalmente, hay un bus que maneja 24 V que proviene de los paneles flexibles y es el que

carga al banco de bateras B, del cual se distribuye energa elctrica a CD para los sistemas de arranque de las celdas de combustible a travs de un regulador 24 V-12 V.

Este sistema sirve de soporte para alimentar dispositivos de la vivienda que utilizan CD, como luminarias LED y un refrigerador. Si existe alguna contingencia ambiental, como tener varios das nublados, el sistema de celdas de combustible proporcionar la energa base para los servicios indispensables de la vivienda.

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I n v e s t i g a c i n

Tambin se integr un Sistema de Monitoreo Ambiental (estacin meteorolgica) que se utiliza con el fin de conocer las condiciones atmosfricas en tiempo real (precipitacin pluvial, viento, radiacin solar, entre las ms importantes) y determinar el clima local para poder dimensionar adecuadamente los sistemas fotovoltaicos, cuyo desempeo por da se ilustra en la figura 6.

Figura 6. Estacin meteorolgica de la VS

Ilustracin de la estacin meteorolgica y el tipo de curvas solares que se obtienen para deter-

minar el clima local y as dimensionar adecuadamente los sistemas fotovoltaicos.

VI. Conclusiones

Actualmente esta vivienda se utiliza como laboratorio y prototipo de difusin, donde se imparten prcticas por parte de varios profesores de distintas disciplinas (Elctrica, Qumica, Mecnica, Electrnica, entre otras) y visitas de escuelas de todos los niveles, donde se les explica a los asis-tentes la importancia de los sistemas hbridos solar-hidrgeno.

Figura 7. Interior de la vivienda sustentable

Se muestra el interior de la vivienda sustentable. Como se puede observar, cuenta con los servicios bsicos de un hogar tpico mexicano. Este proyecto de la vivienda sustentable ha recibido financiamiento por parte del IPN, del

Conacyt y de la Secretara de Ciencia, Tecnologa e Innovacin del Distrito Federal (SECITI-DF).

Es importante aprovechar las fuentes renovables de energas para ir independizando al mundo de la economa energtica basada en los combustibles fsiles y limitar las emisiones de CO2, para mitigar as los efectos del calentamiento global sobre la ya castigada biosfera de la Tierra.

La implementacin de proyectos integrales y sustentables har posible el establecimiento de asen-tamientos humanos ms dispersos y sostenibles en relacin con los recursos regionales existentes, y aprovechar las fuentes renovables para asegurar el suministro de energa que permita una vida digna.

ReferenciasEroglu, Mehmed; Dur-

sun, Erkan; Seven-can, Suat; Song, Ju n s e o k ; Ya z i c i , Suha; Kilic, Osman. (2011). A mobile re-newable house using PV/wind/fuel cell hybrid power sys-tem. International Journal of Hydrogen Energy. Volume 36, Issue 13, July 2011, pp. 79857992.

Santarelli, Massimo; Cal, Michele; Ma-cagno, Sara. (2004). Design and analysis of stand-alone hy-drogen energy sys-tems with different renewable sources. Volume 29, Issue 15, December 2004, pp. 1571-1586.

Yunez Cano, Armando. (7 de febrero de 2013). Modelado 3D e inte-gracin de una casa sustentable solar-hi-drgeno. Tesis de Li-cenciatura ESIQIE.

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INTEGRACIN DE REDESELCTRICAS INTELIGENTES

CON DIVERSAS FUENTES DE ENERGAY ESTRATEGIAS DE USO EFICIENTE

El autor es ingeniero por la Universidad Nacional Autnoma de Mxico y doctor en Ingeniera por la Universidad de Brstol. Desde 1975 trabaja como profesor e investigador en la UNAM. Actualmente cuenta con licencia para desempear el cargo de director ejecutivo del Instituto de Investigaciones Elctricas (IIE). Se le puede contactar en el correo joseluis.fernandez@iie.org.mx

Por Jos Luis Fernndez Zayas

La inclusin de equipos de medicin y toma automtica de decisiones en el suministro elctrico puede resultar en una mejor forma de aprovechar la energa disponible, modificar las caractersticas fundamentales de las curvas de demanda, revelar las mejores oportunidades para incluir fuentes alternas de energa y reforzar la robustez de los diversos nodos mediante generacin distribuida. En el presente artculo se exploran distintas formas en que las redes inteligentes pueden contribuir

al ahorro, uso eficiente y transformacin del mercado de la energa elctrica.

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Los microprocesadores son elementos de singular importancia en el mundo moderno. Gracias a su integracin es posible armonizar di-versas tcnicas de control automtico con estrategias integrales de uso sustentable de los recursos naturales.1 Esta prctica se hace evidente en la nueva agricultura de alta eficiencia, en equipos de informacin para auto-movilistas, en espacios industriales robotizados y en miles de otras aplicaciones.

En este trabajo se abordan las llamadas redes elctricas inteligentes como un instrumento ideal para implantar, a diversos niveles como el domstico, secto-rial o regional, estrategias de uso eficiente de energa elctrica que incluyen la generacin distribuida con el aprovechamiento de fuentes renovables de energa.

La inteligencia de las redes de distribucin

En toda red inteligente2 existe un medidor que permite tomar decisiones de algn tipo, de preferencia de manera autnoma. Los medidores domsticos convencio-nales contabilizan la energa suministrada con fines de cobranza, limitndose a desplegar o enviar informacin sobre el consumo. Sin embargo, existen otros modelos que permiten entender mejor las circunstancias en torno al consumo elctrico, como su temporalidad, aportacin de armnicas y variabilidad, lo que permite identificar las cargas de aparatos que demandan mayor consumo (como aires acondicionados y refrigeradores), diferencindolas de otros electrnicos de menor consumo, como televisores y computadoras. Con ayuda de otras tcnicas, tambin es posible recopilar una gran cantidad de informacin sobre el usuario, como los canales y horarios en que sintoniza su televisin.

Esta misma inteligencia tambin puede incorporarse en el manejo de polticas de despacho de carga. Por ejemplo, si se tiene identificada y separada la conexin elctrica de los refrigeradores uno de los grandes consumidores de energa,

1 Un sistema automtico de control sirve para que un aparato acte de acuerdo con un programa o software que lo controla, condicionando las actuaciones a circunstancias previstas. Existe una clara diferencia entre un sistema de control automtico y un sistema de control remoto. Dadas las carencias e imperfecciones de los sistemas automticos, suele requerirse de supervisin humana, que se puede suministrar fcil y econmica-mente de forma remota.2 Aunque el autor explica este concepto ms adelante y de forma ms detallada, es conveniente tener al me-nos una definicin provisional del trmino. De acuerdo con el Instituto Nacional de Normas y Tecnologa de Estados Unidos (NIST, por sus siglas en ingls), una red elctrica inteligente o smart grid es aquella que, gracias a mejoras (como la incorporacin de tecnologas de la informacin y la comunicacin), permite el flujo bidireccional de energa, as como la comunicacin de dos vas y la toma de decisiones automatizadas por medio de actuadores, posibilitando un conjunto de funcionalidades y aplicaciones para la gestin eficiente de la electricidad e, incluso, de otros servicios como el gas o el agua. [N. del E.]

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en el caso de una sbita cada de la produccin elctrica de una planta fotovoltaica se puede disminuir la demanda de la red para lograr un balance entre generacin y demanda, ajustando el termostato de los equipos o desconectndolos mientras se incrementa la generacin de otras fuentes, como plantas de ciclo combinado.3 De hecho, la combinacin de medidores y actua-dores inteligentes en red tambin podra suavi-zar de manera notable las intermitencias con frecuencia impredecibles en el suministro de energa de fuentes limpias.4

Debido a que la inclusin de sistemas inte-ligentes de informacin y toma de decisiones en red aporta una mayor cantidad de datos sobre las peculiaridades en el consumo de los usuarios, su instalacin encierra la promesa de ayudar a identificar y configurar un nuevo mercado de consumo elctrico domstico, uno ms informado sobre las variables que deter-minan sus costos.

Las redes inteligentes de transmisin

La generacin y transmisin de energa elctrica ocurren en buena medida como resultado de la evolucin de la demanda, y as lo prevn las mismas leyes: la energa se despacha de forma ptima segn las necesidades del momento.

La necesidad de evolucionar los procedi-mientos automticos para asegurar la mejor calidad del servicio con un costo mnimo se apo-ya en que la optimizacin del despacho resulta en la puesta en juego de la competencia entre empresas para asegurar la mejora continua. Una consecuencia casi inevitable de la implemen-tacin de esta nueva tecnologa se manifiesta

3 Aunque no es totalmente aceptable que el centro de despacho tenga la libertad de tomar esta decisin, sea en forma autom-tica o de otra forma, sin duda ser ms aceptable que un apagn generalizado.4 Conviene recordar que la intermitencia en el abasto energtico de las fuentes renovables ha probado ser una barrera para su entrada en diversos pases del mundo. Para compensar su inter-mitencia es necesario contar con otros abastos que compensen de forma rpida las bajas en el suministro, como los provenien-tes de fuentes fsiles. Es previsible que esta combinacin de fuentes limpias y no limpias prevalezca mientras no se hagan ajustes mayores al mercado de consumo energtico.

en la identificacin de nodos con mayor o menor holgura para distribuir la energa elctrica necesaria en los momentos apro-piados, especialmente donde resulta cara o no tiene la calidad de suministro requerida.

Con la identificacin puede analizarse cmo compensar las deficiencias en el mismo sitio. De ah se desprende la con-veniencia de la generacin distribuida, donde el abasto de las necesidades de estos nodos podr hacerse con fuentes limpias o alternndolas con fuentes convencionales. Tambin habr oportunidad, conforme se conozca mejor cada nodo y su com-

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portamiento energtico, de incorporar prcticas automticas de seccionamiento del suministro de energa, como se mencion en el apartado previo.

Cabe hacer la reflexin adicional de que el nuevo suministro de energa a un nodo cualquiera, aunque sea inspirado por una necesidad apremiante, tendr como consecuencia la modificacin de las variables del mercado elctrico y, por lo mismo, inducir nuevos cambios. Si se recuerda que hay fuerzas econmicas que alientan la evolucin continua de las tecnologas, se podr aceptar que el advenimiento de un nuevo sistema elctrico apoyado en

redes inteligentes abre enormes oportunidades a mercados nuevos. Esta circunstancia se re-fuerza con la expectativa de que la evolucin de sistemas de uso elctrico habr de migrar hacia niveles ms sostenibles, como por ejemplo, en los sistemas de compresin de control variable y en la recuperacin de energa en aire acondi-cionado y refrigerador.

A futuro

Se ha afirmado que la inclusin de nuevos equi-pos de medicin y toma automtica de deci-siones en el abasto elctrico de uso final puede resultar en una mejor forma de aprovechar la energa disponible, modificar las caractersti-cas fundamentales de las curvas de demanda, revelar las mejores oportunidades para incluir fuentes alternas de energa y reforzar la robus-tez de los diversos nodos mediante generacin distribuida.

En un plano ms imaginativo, se podra aceptar que la dinmica de la propia red, in-cluida la ubicacin y las propiedades de sus nodos, cambiar de manera ms dinmica con el tiempo. La sola aceptacin de que el mercado final evoluciona revela nuevas oportunidades de negocio en el sector elctrico.

No se ha anotado cules de estas tendencias tendrn cambios significativos que las alejen de la dinmica reportada con la sola intervencin de la sociedad, la que puede expresarse en pre-ferencias de mercado, en el endurecimiento del marco normativo y en la asignacin de nuevos renglones de subsidio.

Debe aceptarse que las nuevas tecnologas es-tn listas para adecuar las demandas fsicas de la red elctrica a las necesidades sociales que iden-tifiquen los tomadores de decisiones. Mientras subsistan en coexistencia las dinmicas del mer-cado, la correspondiente evolucin tecnolgica y las preocupaciones por el ahorro y uso eficiente de la energa, puede preverse una evolucin acele-rada en las herramientas tcnicas para emplearla y, en consecuencia, el robustecimiento gradual de los mercados tecnolgicos involucrados.

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FERNANDO HIRIART:ELECTRICIDAD Y DESARROLLOEn junio se conmemorar el dcimo aniversario luctuoso del ingeniero Fernando Hiriart Balderrama, una de las figuras claves para entender la transformacin del sector elctrico en Mxico. A manera de homenaje, en esta edicin se reproducen las palabras pronunciadas por el secretario de Energa, Pedro Joaqun Coldwell, durante la celebracin del centenario de su natalicio, as como extractos de un artculo del mismo Hiriart, donde queda plasmada la importancia que tuvo, tiene y tendr la produccin

de energa elctrica en el desarrollo nacional.

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A lo largo de su trayectoria, Fernando Hi-riart Balderrama ocup diversos cargos en la funcin pblica, como los de di-rector general de la Comisin Federal de Electricidad y secretario de Energa, Minas e Industria Paraestatal por mencionar slo dos; particip en la iniciativa privada como cofundador de Ingenieros Civiles

Asociados (ICA), e incluso tuvo un papel destacado en la academia, fungiendo como primer director del Instituto de Ingeniera de la UNAM y educando a generaciones de futuros ingenieros como docente.

A manera de prolegmeno, se reproduce uno de los discursos pronunciados durante la celebracin del cen-tenario del natalicio del ingeniero Hiriart:

Palabras del Secretario de Energa, Pedro Joaqun Coldwell, en el centenario del natalicio de Fernando Hiriart 1

Para ponderar una biografa tan relevante como la del ingeniero Fernando Hiriart, es preciso ponerla en su contexto, en las distintas etapas en las que se desarroll su existencia, ninguna de ellas fciles o cmodas y todas llenas de asperezas, dificultades y acechanzas.

Fernando Hiriart Balderrama naci en Santa Brbara, Chihuahua, en 1914, en plena Revolucin mexi-cana. En aquellos tiempos, los grupos revolucionarios se encontraban en vilo. La Divisin del Norte, en-cabezada por Francisco Villa, dominaba el norte del pas y el constitucionalismo representado por el primer jefe, Venustiano Carranza, no consegua consolidarse. Eran aos de guerra civil, en los que el territorio estaba desgarrado por las pugnas de las facciones revolucionarias.

Hiriart Balderrama pas su niez en Chihuahua, en un pas baado en sangre. Emigr a la Ciudad de Mxico en 1930, en plena crisis financiera de 1929, cuando la Repblica inici su sendero institucio-nal. En la capital del pas encontr, primero en la legendaria preparatoria de San Ildefonso y luego en la Escuela Nacional de Ingeniera, el escudo profesional que le permitira abrirse paso en la vida.

Cuando le preguntaron a la escritora mexicana Anita Brenner, cul era la diferencia entre aquellos tiempos y la modernidad actual, contest sin dudar: Es que en aquellos tiempos haba mstica. Los mexicanos posrevolucionarios de la primera mitad del siglo XX tenan la emocin de los fundadores, de quienes sienten que estn erigiendo una nueva nacin. Y as era. A esta generacin perteneci Fernan-do Hiriart Balderrama, y su vocacin humana y profesional respondi cabalmente a esta tica, a la de los pioneros que formaron lo que hoy es este pas.

Mxico era una nacin predominantemente rural, iletrada, dependiente de la tierra y de sus frutos primarios, ajena a los beneficios de la educacin, la salud y las comunicaciones. Se hicieron entonces las primeras obras hidrulicas, las carreteras troncales, el fortalecimiento de las escuelas de nivel me-

1 Este homenaje se realiz el 21 de octubre de 2014 en el auditorio Fernando Hiriart de la Secretara de Energa.

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dio y superior, la reparticin de desayu-nos escolares gratuitos, y los maestros llevaron las primeras letras al campo y a las barriadas de las ciudades, aun en contra de las fuerzas retardatarias.

Comenzaron a surgir nuevas indus-trias y comercios. Mxico poco a poco encontr las fuentes de su identidad en la pintura, la literatura y la poca dora-da del cine; una vida urbana con acen-tos propios, y una agricultura que reci-bi apoyos oficiales para desarrollarse.

Para un joven, como entonces era Hiriart Balderrama, participar en la construccin del pas fue un impera-

Esta breve noticia biogrfica de Fernando Hiriart ayuda a contextualizar las palabras del ingeniero recuperadas en la antologa Contribuciones al desarrollo de la ingeniera en Mxico, publicada por el Centro Editorial de la Comisin Federal de Electricidad en 1970. El texto que se presenta se edit por cuestin de espacio y contiene anotaciones con datos actuales de la Comisin Federal de Electricidad para poder apreciar el crecimiento que ha tenido en las dcadas posteriores a su publicacin.

tivo que no conoci tregua ni respiro. De ah proviene su ocupacin multifactica, que brinc fronteras entre la vida oficial y la privada, entre el quehacer ingenieril y la academia.

Cada poca nos plantea nuevos retos. En este preciso momento experimentamos los signos ms avanzados de la modernidad junto con expresiones de otras pocas. Hay que equilibrar la oferta y la demanda de las carreras humanistas, junto con las relativas a las ciencias y las tecnologas. Requeri-mos comenzar a formar ahora decenas de miles de nuevos tcnicos e ingenieros, que respondan a la necesidad de desarrollar nuevos campos de energa, tanto fsiles como renovables y bioenergticos.

Pero, tan importante como eso es que nos imbuyamos todos en esa mstica que se requiere para construir la nueva sociedad. Aqu es donde radica el ejemplo de vida del ingeniero Fernando Hiriart Bal-derrama, que supo combinar con talento y modestia, la entrega de su vida profesional a las mltiples tareas que nos han dejado un legado inspirador.

Sus aportaciones al sector energtico persisten. A l debemos importantes contribuciones a favor de la modernizacin, el ahorro y uso eficiente de la energa. Bajo su conduccin al frente de esta Se-cretara se crearon la Comisin Nacional para el Ahorro de Energa (hoy Conuee) y el Fideicomiso de Apoyo al Programa de Ahorro de Energa del Sector Elctrico (FIDE).

Fernando Hiriart Balderrama y los dirigentes de su generacin nos dejaron la enseanza de que los seres humanos, a base de voluntad y persistencia, son capaces de levantar obras que los trascienden y que nos han llevado hasta donde estamos.

La civilizacin es resultado de esfuerzos individuales y sociales que se acumulan, y cuyo combus-tible es la fuerza de la vocacin y del espritu. As entiendo yo la herencia de Fernando Hiriart Balde-rrama, ese mexicano ejemplar cuyo centenario conmemoramos con orgullo y gratitud.

El secretario de Energa, Pedro Joaqun Coldwell, durante la celebracin del natalicio del ingeniero Fernando Hiriart.

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Electricidad y desarrollo industrial 1

Por Fernando Hiriart

El sector elctrico, que en 1970 tiene activos fijos de aproxima-damente 30 mil millones de pesos, inversiones anuales del orden de 3 500 millones y ventas de 5 500 millones, al igual que el resto de los sectores de la economa nacional, puede analizarse como insumidor [sic] de productos de los dems sectores y tambin como productor de insumos para todos los sectores. Su importan-cia como insumidor [sic] es consecuencia directa de su tamao como empresa y su influencia est limitada por lo especializado del producto. Como productor ejerce una influencia mucho ms amplia en la economa nacional en virtud de que su producto es utilizado por todos los sectores.

Aun cuando el costo de la energa elctrica representa menos de 2 % del costo total de la produccin industrial, esta es funda-mental porque su carencia puede ser causa directa de retrasos muy serios en la velocidad de crecimiento industrial;2 indirecta-mente, tambin puede reducir la demanda de equipos elctricos.

1 Presentado en Comisin Federal de Electricidad, 1970. [Nota del original]2 De 1970 a la fecha la situacin ha cambiado. Actualmente, la electricidad representa uno de los costos ms importantes para algunos de los sectores productivos, como los de la industria plstica y la siderrgica. Sin embargo, la veracidad del razonamiento del ingeniero Hiriart permanece intacta: el aseguramiento del suministro de energa elctrica est ligado al desarrollo industrial. La actual Reforma Energtica busca re-ducir el costo de la energa para las empresas y as impulsar la productividad. Monex Grupo Financiero ha estimado que la reduccin en los precios de la electricidad podra atraer una inversin de hasta 70 mil millones de dlares (mdd) y una aportacin al Producto Interno Bruto (PIB) de 2 % en el mediano plazo. (Manufactura, 2015).

La energa elctrica, el producto del sector elctrico, tiene caractersticas que la hacen muy til pero tambin difcil de manejar. Es una for-ma conveniente de energa, fcil de transportar y de convertir en energa mecnica, luz y calor; adems, la energa elctrica ha hecho posibles las comunicaciones y con ellas la difusin masi-va de la informacin mediante radio y televisin.

La dificultad principal en su manejo es que no puede almacenarse como energa elctrica y, por ello, las instalaciones de generacin de-ben producir instantneamente la energa de-

LA ENERGA ES UNA NECESIDAD VITAL.

LAS RESTRICCIONES O EL MAL SERVICIO

ELCTRICO PROVOCAN UN ESTANCAMIENTO EN

EL CRECIMIENTO DE LA REGIN, OCASIONANDO

PRDIDAS

La escritora y dramaturga Berta Hiriart Urdanivia (izq.) pronunci un emotivo discurso en torno a la vida cotidiana de su padre, el ingeniero Fernando Hiriart.

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El evento culmin con la develacin de la placa donde se deja constancia del homenaje realizado por el Gobierno de la Repblica.

Del fondo al frente: Ing. Juan Eibenschutz Hartman, director general de la Comisin Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardias; Dr. Enrique Ochoa Reza, director general de CFE; Lic. David Lpez Gutirrez, coordinador de Comunicacin Social de la Presidencia de la Repblica; Lic. Pedro Joaqun Coldwell, secretario de Energa; Lic. Berta Hiriart Urdanivia, escritora y dramaturga; Ing. Alfredo Elas Ayub, exdirector de la Comisin Federal de Electricidad.

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mandada por los consumidores de acuerdo con el modo como ellos la utilizan. Por otra parte, el equipo de generacin debe estar constituido por varias unidades y debe contarse con una capacidad superior a la mxima demandada para satisfacer las necesidades en caso de ocurrir fallas en algunas de las unidades. Se requieren instalaciones para llevar la electricidad desde los centros de generacin hasta los consumidores y se debe contar tambin con el sistema humano para administrar, operar, planear y construir las instalaciones elctricas.

Los principales gastos del sector son: sueldos y salarios, equi-po y combustibles.

A continuacin se discutirn algunos aspectos de la influen-cia del sector elctrico en el desarrollo industrial de Mxico, te-niendo en cuenta que su capacidad instalada es actualmente de 6 350 000 kW, con una generacin de 24 500 millones de kWh y que en los ltimos dos aos ha crecido al 15 % anual.3

Importancia de la disponibilidad de energa elctrica

La energa es hoy una necesidad vital y ha quedado amplia-mente demostrado que las restricciones o el mal servicio elc-trico provocan un estancamiento en el crecimiento de la regin afectada, ocasionando prdidas de produccin cuya magnitud est en proporcin directa con el tamao de las restricciones, siendo el valor de la energa no suministrada mucho menor que las prdidas. Para los servicios municipales de alumbrado y bombeo de aguas, el suministro de energa elctrica tiene especial importancia y los efectos que en este rengln causan los problemas derivados de la falta de electricidad pueden tener alcances desastrosos.

Por otra parte, las caractersticas de la generacin de electri-cidad hacen que los costos de produccin sean muy sensibles a las economas de escala, que las inversiones requeridas sean muy grandes y que la combinacin de consumidores de electricidad con caractersticas diferentes en sus demandas permitan ahorros importantes y reducciones en las inversiones para atender las necesidades de un conjunto combinado. En los ltimos aos, las economas de escala y las mejoras en la organizacin han podi-do contrarrestar los efectos de los aumentos en tasas de inters sobre el dinero, precios de equipo, costo de la mano de obra y materiales, etc., permitiendo mantener las tarifas generales desde

3 Para hacerse una idea de cunto ha crecido el sector energtico desde 1970, basta atender las siguientes cifras: de acuerdo con el Centro de Estudios de las Finanzas Pblicas (2001), la generacin bruta de electricidad del sector paraestatal registr una tasa media anual de crecimiento de 6.8 % entre 1970 y 2000. Para 2013, segn la Prospectiva del Sector Elctrico 2014-2028, elaborada por Sener (2014), la capacidad instalada nacional alcanz los 64 456.3 MW, mientras que la generacin total de ener-ga durante ese periodo se ubic en 297 546 GWh.

1962. Por desgracia, esto no significa que si los aumentos continan sea posible seguir soste-niendo las tarifas en sus niveles actuales.4

Las industrias que producen gases combus-tibles o que requieren vapor como parte de sus procesos pueden producir energa elctrica a costos comparables con los que resultan en la empresa elctrica de servicio pblico; pero en general, el precio al que la industria puede com-prar la energa elctrica es inferior al costo de producirla localmente si se quiere buena calidad de servicio y seguridad de suministro.5

La disponibilidad de energa elctrica consti-tuye un polo de atraccin tanto para las plantas industriales como para las comunidades residen-ciales. Sin embargo, en el caso de las instalacio-nes industriales es preferible que los planes de

4 Como bien lo previ Hiriart, no fue posible. Desde entonces, el esquema tarifario ha tendido a la desaparicin de los subsidios (Escobar y Jimnez, 2009).5 Gracias a los adelantos tecnolgicos de las ltimas dcadas, la cogeneracin se ha convertido no slo en una opcin viable para reducir los costos de produccin, sino tambin en una prctica de eficiencia energtica a impulsar por medio de finan-ciamientos. FIDE financia a empresas que deseen implementar estos u otros tipos de proyectos de eficiencia energtica.

LA ENERGA ELCTRICA, PRODUCIDA A PARTIR DE LAS FUENTES MS

ECONMICAS, PODRA AYUDAR A QUE LOS

HIDROCARBUROS SE USEN EN FORMA MS PRODUCTIVA PARA LA ECONOMA DEL PAS

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las empresas sean discutidos con el sector elctrico, a fin de encontrar las soluciones ms econmicas tanto para el consumidor como para el productor de la electricidad.

En el caso de los consumidores residenciales, la dis-ponibilidad de energa elctrica brinda la oportunidad de usar aparatos domsticos y crea la demanda para su fabricacin por la industria nacional.

Tarifas

La energa elctrica se vende a precios uniformes en todo el pas, que no han cambiado desde 1962. La actual es-tructura tarifaria depende del uso de la electricidad e ignora el costo regional de produccin.

Existen contratos especiales, slo para grandes con-sumidores, tomando en cuenta localizacin y esquemas de consumo.

Desde un punto de vista social, es razonable que el pe-queo consumidor pague lo mismo por el servicio elctrico, independientemente de donde viva; sin embargo, la indus-tria debe crecer basando sus clculos econmicos en los costos regionales reales de produccin de energa elctrica.

Es muy importante que las tarifas para servicio a la industria reflejen los costos de produccin para que las

decisiones de localizacin se hagan en forma correcta y para evitar los subsidios implcitos cuyas consecuencias pueden ser graves en la economa del sector elctrico.

Cada vez es ms difcil localizar las plantas gene-radoras cerca de los actuales centros de consumo. La escasez de agua para enfriamiento y la contaminacin atmosfrica empiezan a ser problemas serios en las gran-des ciudades. Durante el prximo sexenio se requerir instalar como mnimo 4.5 millones de kilowatts; 1.6 son hidroelctricos alejados a ms de 550 km de los consu-midores y 1.4 corresponden a plantas termoelctricas que se ubicarn en las costas para disponer de agua y ahorrar en el transporte de combustible.6

La transmisin de energa elctrica es costosa; mover grandes bloques de energa a 550 km puede encarecerla un 20 %. El porcentaje sera mucho menor si el volumen de energa fuera pequeo. La regin central del pas, in-cluyendo el Valle de Mxico, se encuentra precisamente en esta situacin, por lo que en un futuro prximo ser necesario reflejar en las tarifas los costos ms elevados.

6 La creciente demanda de energa ha generado tambin un aumento en la produccin. De acuerdo con la informacin del Sector Elctrico en el Sistema de Informacin Energtica, la produccin total de energa en 2014 fue de 258 255.774 GWh. De ellos, 168 731.530 GWh fueron aportados por centrales termoelctricas; 2 077.000 GWh por elicas; 38 144.774 GWh por hidroelctricas; y 12 694 GWh por fotovoltaicos.

El ingeniero Alfredo Elas Ayub seal que Hiriart fue uno de los grandes ingenieros mexicanos, que enfocaba los problemas, desde los ms simples hasta los ms complejos, como un profesio-nista inteligente que los estudiaba, analizaba y daba una respuesta corta, concreta, casi crptica que haba que saber escuchar.

Reconocimientos del ingeniero Fernando Hiriart Balderrama

Orden Nacional de la Legin de Honor

Doctor Honoris Causa, por la Universidad Nacional Autno-ma de Mxico

Premio Nacional Ral Sandoval Landzuri a la Prctica Profe-sional del Colegio de Ingenieros Civiles de Mxico

Medalla al Mrito Universitario Premio Nacional de Ingenie-

ra 1980

29

F I D E / 0 6 / A b r i l - J u n i o 2 0 1 5

necesario continuar invirtiendo indefinidamente sin lograr las ventajas de tener una sola frecuencia y sin aumentar la capacidad de generacin.

Algunos de los ahorros motivados por la unificacin sern vistos por todos los consumidores mediante el aumento de efi-ciencia cuando el equipo elctrico est diseado y construido para trabajar a una sola frecuencia. Estos ahorros sern a largo plazo, ya que mucho del equipo instalado puede trabajar con las dos frecuencias y se encuentra en buen estado.

Resultar tambin ventajoso para las industrias que fabri-carn las componentes de los equipos sensibles a la frecuencia necesarios para realizar el cambio.

Energticos

Dentro del panorama general de los energticos, el sector elctri-co representa uno de los aspectos de mayor importancia y flexibi-lidad. La electricidad, a su vez un energtico, puede producirse a partir de la energa potencial del agua, a partir del carbn, del gas o del petrleo, mediante la transformacin de la energa nuclear, aprovechando la geotermia, transformando la energa del viento y las mareas, directamente a partir de la energa solar, etctera.

En la actualidad, la demanda nacional de energticos se sa-tisface casi exclusivamente con petrleo y gas de origen nacional. La CFE instala plantas hidroelctricas que ayudan un poco a descargar la dependencia energtica de los hidrocarburos, y ha recomendado la instalacin de la primera planta nucleoelctrica,8 abriendo las puertas al aprovechamiento de un nuevo tipo de energtico que tiene efectos de mucho inters para la minera y la industria especializada.

El potencial hidroelctrico aprovechable se estima en 65 mil millones de kWh, que a 0.5 de factor de planta resultaran en una capacidad instalada de 15 millones de kW. Se han desarrollado ya aprovechamientos que permiten una generacin de 12 mil mi-llones de kWh, con capacidad instalada de 3.6 millones de kW. Adicionalmente a los proyectos en construccin, que representan una generacin posible de 3 300 millones de kWh y una capaci-dad de 1.16 millones de kW (tomando en cuenta la ampliacin de El Infiernillo, que no contribuye a la generacin), se estudian en detalle algunos aprovechamientos en el ro Grijalva que podran ser competitivos con otras fuentes.

8 La construccin de la unidad 1 de la Central Nuclear de Laguna Verde comenz en octubre de 1976 e inici su operacin comercial en 1990. La edificacin de la unidad 2 empez en 1977 y se integr a la red de potencia elctrica en 1995. Hasta la fecha es la principal central nuclear de generacin elctrica de Mxico. Est ubicada en el muni-cipio de Alto Lucero de Gutirrez Barrios, en el estado de Veracruz. De acuerdo con el Sistema de Informacin Energtica, durante 2014 produjo 9 677.208 GW.

Cabe sealar aqu que el cambio de frecuencia del Sistema Central reducir la magnitud de este efecto.7

De cualquier modo, el menor costo de la energa cerca de los centros de produccin pue-de ser un factor importante para la localizacin de industrias con gran consumo de energa.

Adicionalmente, los sitios elegidos para cen-tros de generacin siempre contarn con agua abundante y barata para la industria.

Unificacin de frecuencias

El problema de la unificacin de frecuencias es un ejemplo muy interesante en el que los ar-gumentos tcnico-econmicos han prevalecido frente a otras consideraciones, sobre todo por tratarse de un caso donde los efectos a corto plazo resultan inconvenientes, y solamente al analizar la situacin a largo plazo aparecen los beneficios que, por supuesto, contrarrestan cual-quier inconveniente.

La decisin de interconectar los sistemas elc-tricos del centro del pas, mediante la conversin de 50 a 60 ciclos por segundo, en el DF y en las zonas circunvecinas, resultar en ahorros con-siderables para el sector elctrico gracias a las ventajas econmicas de una red ms grande con diversidad de demandas y un mejor aprovecha-miento de los recursos hidroelctricos, en cuyas cuencas no coinciden los aos secos y hmedos.

El costo total del cambio de frecuencia re-presentar un incremento de 5 % sobre las in-versiones necesarias del sector elctrico durante los prximos ocho aos. Una vez terminado el cambio, no se requerir ninguna inversin adi-cional, y tanto el sector como la economa en general recibirn los beneficios.

Si se hubiera decidido la instalacin de convertidores para interconectar los sistemas en lugar de la unificacin de frecuencias, sera

7 A finales de la dcada de 1970 se unific en Mxico la frecuen-cia a 60 ciclos para integrar la zona central con el resto del pas y se continu con la integracin operativa (Almagro y Flores, s. a.). Las normas internacionales establecen que las empresas elctricas deben controlar la frecuencia a 60 Hz (ciclos por se-gundo), con un error mximo de 0.05 Hz.

30

D i f u s i n

Sin embargo, la potencialidad hidroelctrica restante, de aproximadamente 9 millones de kW, se encuentra demasiado alejada de los centros de carga y su desarro-llo no ser econmico hasta que la demanda regional aumente en sus cercanas.

La energa geotrmica, para cuyo aprovechamiento se instala la primera planta comercial en Baja California Norte, es interesante porque en algunos casos es posible obtener energa barata; sin embargo, nunca representar una proporcin de importancia en el terreno energtico debido a que los sitios y condiciones geolgicas favora-bles son escasos.9

El resto de las fuentes slo es interesante para apli-caciones muy especiales, donde las consideraciones eco-nmicas son secundarias.

Con la electrificacin de los transportes, incluyendo en el futuro al automvil elctrico y con algunos otros cambios tecnolgicos, la energa elctrica, producida a partir de las fuentes ms econmicas, podra ayudar a que los hidrocarburos se usen en forma ms productiva para la economa del pas.

Si existen tantas formas alternativas de generar ener-ga elctrica, es necesario escoger las ms convenien-

9 Gracias a los adelantos tecnolgicos de las postrimeras del siglo XX, la energa geotrmica se ha convertido en una fuente viable de energa elc-trica tanto en el mundo como en nuestro pas. Prueba de ello la pasada publicacin de la Ley de Energa Geotrmica y su reglamento, as como la creacin de los centros mexicanos de innovacin geotrmica. En su texto, el ingeniero Hiriart se refiere a la planta ubicada en Cerro Prieto, Baja Ca-lifornia, que empez a funcionar en 1973.

tes desde el punto de vista de la economa en general; esto slo puede lograrse si la planeacin del uso de los energticos se hace en forma conjunta y si se le da la importancia que tiene a la obtencin de la informacin necesaria para planear.

El verdadero nacionalismo energtico consiste en te-ner disponibles los recursos ms econmicos sin asignar valores falsos a sus orgenes, para que tanto la industria como los habitantes en general puedan transformarlos en bienes o puedan utilizarlos para hacer ms efectiva y fcil su existencia.

BibliografaAlmago Vzquez, Francisco; Flores Ortega, Miguel. (2008). Acerca

de la reestructuracin del sector elctrico en Mxico. Mundo Siglo XXI [en lnea], Vol. IV, verano 2008, nmero 13. Con-sultada el 07 de abril de 2015, en http://www.mundosigloxxi.ciecas.ipn.mx/pdf/v04/13/07.pdf

Centro de Estudios de las Finanzas Pblicas. (2001). Evolucin y Perspectiva del Sector Energtico en Mxico, 1970-2000. Consultada el 07 de abril de 2015, en http://www.cefp.gob.mx/intr/edocumentos/pdf/cefp/cefp0512001.pdf

Escobar Delgadillo, Jsica Lorena; Jimnez Rivera, Jess Salvador. (10 de mayo de 2009). Crisis econmica, crisis energtica y libre mercado. Revista Digital Universitaria [en lnea], Vol. 10, No. 5. Consultada el 07 de abril de 2015, en http://www.revista.unam.mx/vol.10/num5/art29/int29.htm

Manufactura. (04 de enero de 2015). 2014: el impacto industrial de la Reforma Energtica. Manufactura [en lnea]. Consul-tada el 07 de abril de 2015, en http://www.manufactura.mx/energia/2014/12/22/2014-el-impacto-industrial-de-la-re-forma-energetica

Secretara de Energa. (2014). Prospectiva del Sector Elctrico 2014-2028. Consultada el 07 de abril de 2015, en http://www.energia.gob.mx/res/prospectiva_de_electricidad_2014.pdf

Al evento asistieron los exsecretarios de Energa: Alfredo del Mazo, Francisco Labastida, Francisco Javier Alejo, Jos Andrs de Oteysa Fernndez; los extitulares de la CFE: Jaime Gonzlez Aguad, Antonio Vivanco Casamadrid, Joaqun Carren Hernndez, Rodolfo Gasca Neri y Alberto Escofet Artigas; el subsecretario de Planeacin y Transicin Energtica de la Sener, Leonardo Beltrn Rodrguez; los directores de la Conuee y FIDE, Odn de Buen Rodrguez y Ral Taln Ramrez, respectivamente, as como Adalberto Noyola Robles, director del Instituto de Ingeniera de la UNAM, en representacin del rector Jos Narro Robles.

I n f o g r a f a

34

I n t e r n a c i o n a l

Durante 2013, la Presa Itaip Binacional alcanz la produccin rcord de 98 630 kWh, superando al complejo hidroelctrico ms grande del orbe, la Presa de las Tres Gargantas, en Hubei, China. Ello la convierte en la mayor hidroelctrica del mundo por generacin de energa. Sin embargo, Itaip no slo destaca por produccin, sino tambin por eficiencia energtica. Gracias a la Comisin Interna de Conservacin de la Energa, se economizaron 637 630.7 kWh/mes, el equivalente a 30 % del consumo de la central no relacionado a la generacin.

BRASIL Y PARAGUAYEficiencia energtica en la mayor hidroelctrica del mundo

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F I D E / 0 6 / A b r i l - J u n i o 2 0 1 5

Sobre el ro Paran, en la frontera entre Brasil y Paraguay, se levanta la imponente central hi-droelctrica Itaip Binacional. Con una exten-sin de 7 744 metros y un altura de 196 metros, es considerada una de las ms destacadas del mundo, tan-to por su extensin como por su capacidad de generacin.

En 2013 alcanz la produccin rcord de 98 630 kWh, posicionndose como la mayor hidroelctrica del orbe por generacin de energa; una cifra superior a la obtenida en el mismo periodo por la Presa de las Tres Gargantas, en Hubei, China, el complejo hidroelctrico con mayor capacidad instalada, con 22 500 MW.

Itaip Binacional es lder mundial en la generacin de energa limpia y renovable, pues ha producido ms de 2.2 mil millones de MWh desde el inicio de su ope-racin, en 1984. Con 20 unidades generadoras y 14 mil MW de la potencia instalada, suministra alrededor de 17 % de la energa consumida en Brasil y 75 % de la usada en Paraguay.

Un proyecto ambicioso

La materializacin de una central hidroelctrica de es-tas proporciones requiri esfuerzos humanos, tcnicos y diplomticos enormes.

Su historia se remonta a la dcada de 1960, cuando, tras una serie de intensas negociaciones diplomticas entre Brasil y Paraguay, se acord aprovechar en con-junto los recursos hidrulicos compartidos del Paran.

Tras la firma del Tratado de Itaip en 1973, se reali-zaron levantamientos, estudios hidrogrficos y sondeos geolgicos para determinar el sitio idneo donde erigir la presa. Se opt por un tramo conocido como Itaip, que en idioma tupiguarani quiere decir la piedra que canta.

La construccin de la central hidroelctrica comenz en 1974, con el arribo de la maquinaria al sitio de la obra y el levantamiento de las primeras edificaciones, tanto de trabajo como de vivienda, para los miles de traba-jadores que participaran en el proyecto. Cuatro aos despus, en 1978, inici la construccin de la represa principal tras la apertura del canal de desvo para el ro Paran. Su edificacin tom otros cuatro aos y se dio por terminada en octubre de 1982. Las corrientes del ro Paran tardaron 14 das en llenar el enorme embalse, cuya superficie de agua cubre 135 mil hectreas. En un acto formal, los entonces presidentes de ambas naciones inauguraron la obra al accionar el mecanismo que abre las 14 compuertas del vertedero.

La central hidroelctrica comenz a producir energa a partir del 5 de mayo de 1984, cuando entr en ope-racin la primera de las 20 unidades generadoras del proyecto. Las 19 unidades restantes fueron instaladas en los siguientes siete aos. Durante su primer ao de actividades gener 277 MW.

La mayor hidroelctrica del mundo

En 1995 se cre la Comisin Interna de Conserva-cin de la Energa (CICE), cuyas atribuciones son la elaboracin y actualizacin de los programas anuales de conservacin de energa de Itaip de acuerdo con el Programa Uso Racional y Eficiente de la Energa Elctrica (URE), de la Administracin Nacional de Electricidad (ANDE, de Paraguay), y con el Programa Nacional de Conservacin de Energa Elctrica (Procel), de Eletrobrs (de Brasil).

La CICE est compuesta por representantes de las reas Tcnica, Administrativa y de Coordinacin, apo-

El lago artificial contiene 29 mil hm3 de agua, con unos

200 km de extensin en lnea recta, y un rea aproximada de

1 400 km2 El agua del embalse

cubre 135 mil hectreas

Su potencia de generacin

electrohidrulica instalada es de

14 mil MW

36

I n t e r n a c i o n a l

yadas por la de Comunicacin Social y bajo la coordinacin de los representantes del rea Tcnica.

Para dar soporte a las acciones en el rea de influencia de Itaip, en 2007 se inaugur el Laboratorio de Eficiencia Energtica, el cual se ubica en el Parque Tecnolgico Itaip y tiene como colaboradores a Eletrobrs, el Instituto de Tecnologa Aplicada e Innovacin (ITAI) y la Universidad Estatal del Oeste de Paran (Unioeste). CICE colabor en la implantacin de la disciplina de Eficiencia Energtica en la Unioeste, materia optativa para los estudiantes del curso de Ingeniera Elctrica de aquella ins-

La energa destinada a Brasil es distribuida por la empresa Furnas Centrales Elctricas, y

la destinada a Paraguay por la Administracin

Nacional de Electricidad

El muralln est hecho

de hormign, roca y tierra

titucin. Otras medidas de racionalizacin del uso de la energa que la CICE ha promovido son la instalacin de lmparas de vapor de sodio en todas las vas de acceso al rea industrial, la desconexin de todas las luces de los Centros de Recepcin de Visitantes a partir de las 18 horas y la colocacin de lmparas fluorescentes compactas en la Sala de Control Centralizado y en el recibidor del Edificio de Produccin.

El resultado de estas acciones encaminadas a la eficiencia energtica es el ahorro de 637 630.7 kWh/mes, el equivalente a 30 % del consumo de la central no relacionado a la generacin. Para poder dimensionar el ahorro, basta considerar que el con-sumo medio de una residencia local es de 180 kWh/mes; as, el ahorro de energa dentro de Itaip Binacional equivale al gasto mensual en energa de 3 542 hogares.

Implantacin del nuevo programa de paro de unidades generadoras de ItaipEl nuevo Programa de Mantenimiento Preventivo Peridico permiti un aumento global de 70 das de las mquinas disponibles en 2013. Esto, aunado a la alta demanda y buena disponibilidad hidrulica, ge-ner un crecimiento de 0.35 % en la produccin de energa, que pas de 98 287.128 MWh en 2012, a 98 630.035 MWh en 2013, alcanzando as un nuevo rcord mundial en la produccin de energa elctrica.

Optimizacin de la iluminacin de las vas de acceso a la usina hidroelctrica de ItaipSe sustituyeron 200 lmparas de vapor de sodio de 400 W y 469 de mercurio de 400 W, por 669 lmparas de 250 W de vapor metlico.Este cambio aument el flujo luminoso en 85 % con la respectiva disminucin del consumo de energa elctrica. La optimizacin de la iluminacin de las vas de acceso a la usina proporcion una re-duccin de 44.7 % en el consumo de energa, lo que representa un ahorro mensual de 20 040.00 reales (equivalente a 6 287.00 USD, aproximadamente).

Resultados tcnicos de las mejoras realizadas en la central hidroelctrica de Itaip

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Histrico de produccin anual de la Central Hidroelctrica Itaip

Ao Nmero de unidades instaladasProduccin anual

de energa (en GWh)

1984 0 2 277

1985 2 3 6 327

1986 3 6 21 853

1987 6 9 35 807

1988 9 12 38 508

1989 12 15 47 230

1990 15 16 53 090

1991 16 18 57 517

1992 18 52 268

1993 18 59 997

1994 18 69 394

1995 18 77 212

1996 18 81 654

1997 18 89 237

1998 18 87 845

1999 18 90 001

2000 18 93 428

2001 18 79 307

2002 18 82 914

2003 18 89 151

2004 18 89 911

2005 18 87 971

2006 19 92 690

2007 20 90 620

2008 20 94 685

2009 20 91 651

2010 20 87 970

2011 20 92 245

2012 20 98 287

2013 20 98 630

2014 20 87 795

Total 20 2 223.476

Tabla 1. Durante 2013, la central hidroelctrica alcanz el rcord de produccin de 98 630 MWh. Fuente: Itaip.

En 2004, a 20 aos de haberse puesto

en marcha, ya haba generado suficiente

energa para abastecer al mundo

por 36 das

Cuenta con 20 turbinas generadoras de 700 MW

En 2013 tuvo su rcord de produccin, que fue de

98 630 GWh

Renovacin de los elevadores del rea industrial de la usina de ItaipSe modernizaron 23 elevadores, sustituyendo los componentes analgicos por digitales, los motores de corriente continua por motores de corriente alterna con inversores de frecuencia y las puertas de acero por aluminio.Hubo una disminucin de 400 kg de contrape-so de los elevadores. Ello significa un ahorro previsto de 1 600 kWh de energa por mes por cada elevador, resultando en 441 600 kWh/ao, lo que corresponde a 40 % del consumo actual.

Modernizacin de las edificaciones de Itaip alimentadas con el suministro de la Compaa Paranaense de Energa (Companhia Paranaense de Energia, Copel)Se renovaron los sistemas de medicin, ilumi-nacin y aire acondicionado, con la incorpora-cin de aislamiento trmico de las coberturas, sustitucin de las luminarias fluorescentes por tecnologa LED, sustitucin de los aires acondi-cionados de pared por splits e instalacin de pa-neles solares para calentamiento de agua.Como resultado se registraron ahorros de 208 514 kWh/ao de energa, con la reduccin de 6 % en el consumo de energa en las edificacio-nes de Itaip en el municipio de Foz do Iguau, ali-mentadas por la concesionaria local, y de 12 % de reduccin en el consumo en la sede de Curitiba.

FuentesEste artculo fue elaborado con informacin proporcionada por Itaip Binacional.Itaip Binacional. (s. a.). Produccin ao con ao. Consultada el 21 de marzo de 2015,

en http://www.itaipu.gov.py/es/energia/produccion-ano-por-ano

Repotenciacin del conjunto de autotransfor-madores reguladores de la Subestacin de la Margen DerechaGracias a estas acciones la capacidad de transformacin aument 25 %.

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C a s o s d e x i t o

Los frutos de la eficienciaAGRO SUPERIOR

La eficiencia energtica es una inversin que puede redituar en el aumento de la competitividad y productividad de cualquier industria. Agro Superior, una de las empresas ms importantes en el ramo de la produccin y exportacin de productos agrcolas, da fe de ello.

En Michoacn, la agricultura es una de las piedras angulares del desarrollo econmico de la entidad. No en balde el suelo agrcola ocupa casi una tercera parte de su superficie. De acuerdo con datos de la Secretara de Agricultura, Ga-nadera, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentacin (2014), este estado es el principal productor nacional de aguacate, guayaba, zarzamora, lenteja, fresa, durazno y ciruela, as como el segundo de arroz, toronja, pera, pepino y limn. Tambin es uno de los mayores exportadores del pas, tan-

to de productos agropecuarios el aguacate es el ejemplo paradigmtico como de manufacturas y minera.

Fundada hace 25 aos, Agro Superior, S.A. de C.V., es una de las empresas ms grandes e importantes del sector. Ubicada al noreste del estado, en el municipio de Jacona, se dedica al procesamiento y congelacin de frutas y verduras, as como a la elaboracin de merme-ladas y bases de yogur.

Debido a que sus productos cumplen con los estn-dares del Departamento de Agricultura de los Estados

Fotos: Teresa Seplveda Villaseor

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F I D E / 0 6 / A b r i l - J u n i o 2 0 1 5

Unidos (USDA), del programa de Seguridad y Calidad de los Alimentos (SQF), la reglamentacin en Seguridad Alimentaria (HACCP), y a que cuentan con la certificacin Kosher, son exportados principalmente a Estados Unidos y Canad.

En las 2.5 hectreas que abarcan sus instalaciones se realizan los procesos de recepcin, inspeccin, lavado, cortado, empacado y congelacin final de frutas y verduras cosechadas en la regin, como fresa, zarzamora, mango, frambuesa, brcoli, coliflor y zanahoria.

De acuerdo con Hctor Valds, director general de Agro Superior, el fuerte com-promiso de la empresa con la calidad demostrado con creces en el cumplimiento de las diversas reglamentaciones y certificaciones ya mencionadas los ha llevado a buscar la mejora continua y la optimizacin de los procesos. A finales de 2013, despus de conocer durante un evento los distintos apoyos que ofrece el FIDE al sector industrial, decidieron implementar un proyecto de eficiencia energtica que pudiera ser financiado por el Fideicomiso. Su meta era conseguir ms y mejores resultados con menos recursos, y que se reflejara en menores costos de produccin.

Los frutos de la eficiencia

Desde un principio, Hctor Valds tuvo presentes las ventajas de implementar medidas de eficiencia energtica en la empresa, como mejorar la competitividad