Energía: evolución de una apuesta por la diversificación del sector

Aprendizajes, logros y desafíos de la cogeneración de energía en la agroindustria colombiana de la caña de azúcar.

En 1997 Incauca realizó la primera venta, aportando 10 MW de energía a la capacidad existente en el Sistema Interconectado Nacional, SIN. Desde entonces, la agroindustria colombiana de la caña de azúcar ve en el mercado de la energía una oportunidad de diversificación.

De hecho, en el 2019 once ingenios del sector cogeneraron 1657 GWh de energía eléctrica – suficiente para atender la demanda de una ciudad de un millón de habitantes- y vendieron 699 GWh.

Detrás de ese incremento en la cogeneración y excedentes para la venta a la red nacional hay mucho más que una gran cantidad de bagazo disponible. “Esta situación que se vive en Colombia no es ajena a la tendencia mundial de utilizar cada vez más recursos renovables. La trascendencia de la cogeneración de energía en el mundo y los proyectos para llevarla a cabo, han experimentado un importante desarrollo, y dentro de las causas de este cambio, se pueden considerar, el alza en los precios de los combustibles, el avance de la tecnología en las energías renovables y las políticas de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) que están plasmadas en las metas de los diferentes países”, destaca Johan Martínez, director del área de Energía Renovable y Nuevos Negocios de Asocaña.

En ese largo camino recorrido han sido fundamentales la experiencia, el conocimiento y la tecnología del sector, a través de los ingenios con el apoyo de Cenicaña.

“En la década de los noventa, cuando inició el programa de Procesos de Fábrica en Cenicaña, se pensó en contribuir a los procesos de cogeneración de energía de la agroindustria y se inició con auditorías energéticas que ayudarían a precisar la situación real de cada ingenio en la generación, uso y proyecciones de energía”, recuerda Nicolás Gil, director del Programa de Procesos de Fábrica de Cenicaña.

En ese periodo también surgió la necesidad de fortalecer dicha experiencia con el conocimiento de expertos como Peter Wright y Enrique Wittwer, expertos en temas de uso de energía en las fábricas.

Los primeros aportes de la investigación a los procesos de cogeneración de la industria y que complementaban lo logrado con las auditorías fueron herramientas como Ceniprof, para predecir el desempeño operacional en las fábricas. “Las auditorías energéticas ayudan a identificar oportunidades y con Ceniprof se permitía analizar escenarios posibles”, señala Julián Lucuara, ingeniero mecánico de Cenicaña.

Pero fue a partir del 2008, cuando entró en vigencia la Ley 1215 que eximía a los cogeneradores de pagar la contribución del 20% sobre la energía que generaban para su consumo, que los ingenios vieron una oportunidad e incrementaron su capacidad de cogeneración.

Esta situación motivó a los ingenios a actualizar los sistemas de cogeneración reemplazando las calderas tradicionales de baja presión (300 psig) por calderas de alta presión (950 psig) y adquiriendo turbogeneradores de mayor eficiencia, en la búsqueda de incrementar los excedentes de energía para la venta.

 Es decir, se pasó de calderas con una presión de 300 libras de vapor a 900 libras y a turbogeneradores que a partir de 25-35 libras de vapor generaban un kW/h a equipos que sólo requerían entre 9-12 libras para generar la misma cantidad de energía.

A medida que los ingenios ampliaban sus capacidades, surgieron necesidades técnicas y de conocimiento que les permitieran mejorar los procesos como, por ejemplo, hallar fuentes de pérdidas de energía. A estas necesidades Cenicaña respondió con la implementación de la norma para establecer la eficiencia térmica de la caldera ASME PTC 4.1 y el uso de la dinámica computacional de fluidos para realizar simulaciones en calderas de cogeneración y estudiar el diseño de éstas.

Con esta última herramienta Cenicaña acompañó al ingenio La Cabaña en el diseño de su caldera y algunos de los aportes incorporados han contribuido a reducir el consumo de agua de atemperación y del desgaste en la tubería. En el ingenio Providencia también se corrigieron problemas con vapor sobrecalentado. De acuerdo con Nicolás Gil, la cogeneración de energía por parte de los ingenios trajo consigo una serie de cambios al interior de las plantas que no se circunscriben solo a calderas y turbogeneradores con mayor capacidad o de mejor tecnología. “De hecho, los motores de los molinos no eran eléctricos, eran poco eficientes y menos flexibles para su control; con la renovación tecnológica que impulsó la cogeneración se pudieron electrificar muchos procesos internos, de ahí la importancia de abordar la integración energética, aspecto en el que Cenicaña siempre ha estado trabajando”.

Hacia el futuro

Asocaña proyecta que para el 2024 el sector estaría aumentando en 30% su capacidad instalada de generación y en 56% la de venta de excedentes.

Por supuesto alcanzar estas proyecciones depende de múltiples factores y uno de ellos es explorar el uso de los residuos agrícolas de cosecha como una alternativa para aumentar la generación de energía. Los primeros pasos en esa dirección ya se están dando.

En Cenicaña continúan los estudios para mejorar las eficiencias en las calderas y ya el sector avanza en la incorporación del RAC dentro de sus combustibles, como el caso del ingenio Providencia que desde hace un año lo utiliza y planea incrementarlo gradualmente hasta reemplazar el carbón en su totalidad. Sin duda, estos esfuerzos y otros más que vendrán en el futuro contribuirán a que esa participación en la matriz energética nacional sea cada vez más amplia, lo que conducirá no sólo a un sector más competitivo, sino a una región más sostenible.

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Una región ‘bioenergética’
La bioenergía es una de las cadenas productivas más fuertes y dinámicas de la región. El Clúster de Bioenergía agrupa a las empresas relacionadas con los procesos de generación de energía y combustibles a partir de las diferentes biomasas disponibles en el valle geográfico del Río Cauca (agrícolas, forestales y pecuarias, entre otras).
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