El despliegue de tecnologías 4.0 y redes inteligentes («Smart Grids») está permitiendo el desarrollo de nuevas formas de gestionar la energía a través de mecanismos de flexibilidad energética. De este modo, las industrias que consumen mucha energía pueden optimizar su uso de la energía y reducir su huella de carbono y sus costos energéticos. También contribuye a mejorar la estabilidad y fiabilidad de la red eléctrica en su conjunto.
Los mecanismos de flexibilidad energética están permitiendo que la oferta y la demanda de electricidad se ajusten de forma más eficiente. A través de la combinación de diferentes fuentes de flexibilidad de la demanda, se pueden estructurar varias soluciones innovadoras que permitan a las industrias flexibles optimizar el acoplamiento sectorial con la ayuda de equipos y sistemas de controles inteligentes (por ejemplo, electricidad-calor, electricidad-gas, carga inteligente de vehículos eléctricos, respuesta a la demanda industrial y/o comercial utilizando IoT o IIoT).
La flexibilidad de la demanda puede definirse como una parte de la demanda, incluida la procedente de la electrificación de otros sectores energéticos (por ejemplo, la calefacción o el transporte mediante el acoplamiento de sectores), que podría reducirse, aumentarse o desplazarse durante un periodo de tiempo específico para:
- facilitar la integración de la Energía Renovable Variable (ERV) remodelando los perfiles de carga para adaptarlos a la generación de ERV
- reducir los picos de carga y la estacionalidad; y
- reducir los costos de generación de electricidad desplazando la carga de periodos con precios de suministro elevados a periodos con precios más bajos.
La flexibilidad de la demanda ya es una realidad y se está desbloqueando en muchas partes del mundo.
En la actualidad, se pueden encontrar una gran variedad de casos de uso real de la flexibilidad de la demanda en los sectores industrial, comercial y residencial. A continuación propongo analizar como caso práctico la situación de la industria cementera.
Analizando en detalle los procesos típicos de cualquier industria, se puede identificar que la implementación de mecanismos de flexibilidad energética podrían contribuir significativamente a una industria más sostenible, a través de la implementación de tecnologías de eficiencia energética, la integración de sistemas de almacenamiento de energía y el uso de fuentes de energía cada vez más limpias, como el gas natural y las energías renovables.
CASO DE ESTUDIO: INDUSTRIA CEMENTERA
La industria cementera es uno de los sectores industriales más grandes y más importantes del mundo, ya que el cemento es uno de los materiales de construcción más utilizados hoy en día. Su fabricación es un actividad muy intensiva en energía (ya sea en forma de calor o electricidad) y en la que sus costos energéticos representan una parte importante de sus costos de fabricación (~30%).
Desafortunadamente, la producción de cemento es también una de las actividades industriales que más emisiones de dióxido de carbono produce, lo que contribuye significativamente al calentamiento global y al cambio climático. Cada tonelada de cemento producido emite en promedio alrededor de una tonelada de dióxido de carbono a la atmósfera.
En el proceso de producción del cemento [1] se utilizan grandes cantidades de energía térmica (calor) y eléctrica como fuentes de energía para su proceso productivo y áreas auxiliares.
Su fabricación comienza con la extracción de materias primas como la piedra caliza, la arcilla, la arena y el mineral de hierro. Estos materiales se muelen y mezclan en proporciones específicas para producir el clínker, que es un material en forma de gránulos que se cuece a alta temperatura (~1,500°C) en un horno rotativo.
Después de la cocción, el clinker se enfría y luego es transportado hacia un sistema de bandas que permiten la mezcla de este con otros elementos como el Yeso, Caliza, Puzolana, y/o Ceniza. Esta labor es controlada, debido a que la proporción de cada elemento define su aplicación final.
Una vez mezclados, pasan por un proceso de molienda seca, en donde su principal objetivo es llegar a finuras determinadas para su posterior almacenamiento en silos y despacho en diferentes formas, ya sea como cemento empacado y/o cemento a granel.
De manera general, en la industria cementera, la distribución del consumo de energético es el siguiente: 80%-90% en uso de combustibles para generación de calor y un 10%-20% en electricidad.
Oportunidades de Eficiencia y Flexibilidad Energética
Para el diseño de una estrategia óptima de eficiencia y flexibilidad energética en una industria, se requiere de un conocimiento detallado de sus procesos, de las tecnologías disponibles para ahorro energético y flexibilidad operativa, y del funcionamiento del mercado de electricidad (si la industria esta interconectada al sistema eléctrico).
Las estrategias de eficiencia energética más efectivas en la Industria del Cemento [2] implican cambios en los equipos o procesos fundamentales de la planta de producción. Algunas de las oportunidades más comúnmente identificadas en esta industria son:
- Aprovechamiento del calor residual de procesos (ej. horno, precalentador y enfriador de clínker), para cogenerar electricidad a través de una turbina de vapor, alcanzado rendimientos superiores al 90%.
- Mejoras en los Sistemas de Control de Procesos. Los molinos operan de manera más eficiente a su máxima capacidad, por lo que los sistemas de control de procesos que maximizan el rendimiento del molino pueden reducir el consumo de energía específico del mismo. La aplicación de sistemas de control de procesos generalmente resulta en ahorros de energía que pueden llegar hasta el 10%.
- Ahorros por cambios a equipos más eficientes en los molinos de materias primas y circuitos de molienda (hasta ~25 kWh/ton de cemento), ventiladores de tiro inducido (hasta ~10 kWh/ton de cemento), sistemas de aire comprimido (hasta 33% del consumo eléctrico), sistemas de transportes y silos, y a través de la conversión de procesos en el horno de húmedos a secos y semi-húmedos, pudiendo reducir el uso de combustible en hasta un 50%, y aumentar el rendimiento y la vida útil del refractario del horno.
Para la implementación de estrategias de flexibilidad energética en una industria se requiere identificar los procesos y cargas críticas y no críticas a fin de gestionarlas de manera óptima.
En la Industria del Cemento, las cargas eléctricas ligadas al sistema del horno no se pueden detener o cambiar sin pérdida de producto o daño al horno. Esto incluye los impulsores para encender el horno, el funcionamiento del enfriador de clínker, el transporte de material hacia y desde el horno, los ventiladores de tiro inducido y el sistema de filtración para limpiar el aire de escape según los estándares ambientales antes de que sea expulsado a la atmósfera. Sin embargo, siempre que no se interrumpa el piroprocesamiento, se pueden lograr ahorros eléctricos significativos sin afectar el funcionamiento de la planta.
Por otro lado, las operaciones ligadas a la extracción y trituración de mezcla cruda, combustible y clínker, a pesar de ser críticas, al no ser continuas, podrían participar en un esquema de FE. Las cargas críticas como los molinos de crudo y cemento, motores del proceso de producción, pueden adoptar un esquema de flexibilidad ligeramente distinto tipo (opt-in) basado en eventos. Otro aspecto que tener en cuenta con este tipo de equipos rotativos es que por temas de seguridad las paradas y arranques se prefiere que no ocurran de manera automática.
En el caso de las cargas no críticas como el almacenamiento de materias primas, la operación de los compresores o la iluminación, se podrían adoptar esquemas completamente automatizados de FE. La interrumpibilidad de estas cargas depende de la cantidad de almacenamiento presente en varios puntos del proceso de cemento, las capacidades de los molinos en comparación con el horno y los tipos de molinos utilizados en la molienda.
Las plantas con una capacidad limitada de almacenamiento de cemento no disponen de tanta flexibilidad para cambiar la carga a través de sus molinos de acabado. Si los molinos de cemento o los molinos de crudo tienen un tamaño insuficiente en comparación con el horno, es posible que deban funcionar continuamente durante la temporada alta de cemento para evitar cuellos de botella en todo el proceso de fabricación de cemento, lo que excluye su cierre como una estrategia de FE. La capacidad técnica para implementar un esquema de FE depende del nivel de controles y automatización presentes en la planta de cemento.
Dado que las plantas de cemento son instalaciones que consumen mucha energía, la gestión de su demanda de energía no es un tema nuevo. A través de la implementación de estrategias de flexibilidad, las plantas de cementos han podido modificar sus patrones de consumo, pudiendo operar durante periodos de precios de electricidad y demanda pico con molinos inactivos, representándoles ahorros de hasta 30% en sus costos energéticos.
Algunas de las estrategias de FE más comunes en la industria no son nuevas. Los esquemas tipo [3] “Load Shifting, Load Scheduling, Load Shedding y Fuel Switching”, han estado presentes por mucho tiempo. Con la inclusión del acoplamiento sectorial a través de la electrificación del calor, la producción y el transporte de hidrógeno, y un mayor nivel de sofisticación en los sistemas de comunicaciones, monitoreo y control, las industrias están tomando una participación más activa en la gestión de sus recursos energéticos.
A continuación, se presenta una breve descripción de las estrategias de FE más comunes aplicables a la Industria del Cemento:
1. Esquemas de Movimiento y Programación de Carga (“Load Shifting” y “Load Scheduling”)
Las capacidades de movimiento de carga dependen del nivel de automatización y programación y la cantidad de almacenamiento en cada paso del proceso de fabricación del cemento. Con la automatización adecuada, la operación de la industria puede programarse para actuar ante cambios en una tarifa eléctrica dinámica, permitiendo que la producción ocurra en las horas con las tarifas más bajas.
La trituración de clínker, combustible y materias primas son procesos que consumen mucha energía y que pueden alejarse de las horas pico y tarifas eléctricas más altas, siempre que haya suficiente almacenamiento para proporcionar mezcla cruda y combustible al horno y para almacenar clínker durante las horas pico.
Si los almacenes de mezcla cruda son adecuados, entonces la extracción, trituración y homogeneización de las materias primas también se pueden cambiar a horas no pico sin interrumpir la operación de la planta.
Con los sistemas de despacho modernos, el envío de cemento se puede automatizar completamente lo que brinda la posibilidad de mover envíos de cemento fuera de las horas pico si la programación de camiones o trenes es flexible.
2. Esquema de Desconexión de Carga (“Load Sheddig”)
Durante los períodos en los que es económicamente ventajoso reducir el consumo de electricidad, se pueden eliminar numerosos procesos sin interrumpir el funcionamiento adecuado del horno, y manteniendo los procesos de apoyo necesarios. El molino de crudo y el molino de cemento son las cargas interrumpibles más grandes. Si se puede detener el molino de crudo, también se pueden apagar las trituradoras de roca y los transportadores de la cantera, así como la homogeneización de la materia prima, y el horno se puede alimentar con la mezcla cruda de los silos de almacenamiento. El molino de cemento se puede cerrar y el clínker del enfriador se va a almacenar.
Los molinos funcionan de manera más eficiente durante un funcionamiento estable, por lo que para que el Esquema de Desconexión de Carga sea factible, los incentivos recibidos por la prestación del Servicio de Flexibilidad deben superar el costo de detener y poner en marcha los procesos.
Si parar el molino de cemento por completo no es factible o deseable, el cemento se puede moler a partir de clínker con menores requisitos de energía de molienda. Si una planta fabrica varios tipos de cemento, triturar variedades de cemento con menores requisitos de energía de trituración durante las horas pico puede generar algunos ahorros de energía sin reducir la producción del molino.
3. Cambio de Recurso (“Fuel Switching”)
Dentro de este esquema se encuentran las soluciones tipo “Power to Heat”, “Hydrogen to Power” y Electrificación del Transporte, que promueven el consumo eléctrico de forma eficiente.
3.1 «Power to Heat»
Las soluciones de este tipo se basan en el acoplamiento de los sectores de calor y energía a través de Bombas de Calor (“Heat Pumps), Calderas y Calentadores Eléctricos, y Almacenamiento de Energía. Estas tecnologías al convertir electricidad en calor pueden proporcionar flexibilidad del lado de la demanda a través de la automatización y gestión inteligente de su uso.
Las bombas de calor se caracterizan por ser dispositivos de alta eficiencia (una unidad de electricidad puede producir de 4 a 5 unidades de calor útil). Además, algunas bombas de calor se pueden controlar, en el sentido de que su rendimiento puede ser variable. Sin embargo, aunque sus costos están disminuyendo, sus costos de capital siguen siendo altos. Las bombas de calor se utilizan normalmente para suministrar calor y refrigeración en procesos industriales, comerciales y para uso residenciales. Estas representan una opción viable para desplazar combustibles fósiles y promover la descarbonización.
Las calderas eléctricas o calentadores de agua eléctricos son dispositivos que utilizan electricidad para calentar agua. En estos dispositivos, la electricidad fluye a través de los elementos calefactores, que debido a su alta resistencia óhmica producen calor según la ley de Joule. Su eficiencia es mucho menor que la de las bombas de calor (típicamente 1 unidad de electricidad produce 1 unidad de calor) pero mayor que la de las calderas convencionales de combustibles fósiles. Los costos de capital de estos dispositivos son mucho más bajos y, por lo tanto, son cada vez más comunes en la actualidad.
El almacenamiento de energía térmico es un tipo de almacenamiento de energía con capacidad que absorbe y libera calor (o frío), cuando es necesario. El almacenamiento térmico ayuda a equilibrar la oferta y la demanda de calefacción o refrigeración de forma más eficiente.
3.2 «Natural Gas / Hydrogen to Power»
Los hornos de cemento funcionan con carbón o derivados del petróleo, pero suelen aprovechar otros materiales, habitualmente residuos y subproductos de procesos industriales -neumáticos usados, basuras municipales, lodos de depuradora…-, que dependen de la ubicación de las plantas.
Este esquema plantea la incorporación de gas natural y/o hidrógeno a la mezcla de combustibles que alimentan los hornos y molinos de cementos, con el objeto de mejorar la combustión, reemplazar el uso de combustibles contaminantes, reducir las emisiones de CO2 y optimizar los requerimientos energéticos.
El uso de gas natural en la industria cementera tiene varias ventajas. En primer lugar, es un combustible más limpio que el carbón y el petróleo, ya que emite menos dióxido de carbono y otros contaminantes. Esto ha llevado a que muchas empresas de cemento hayan adoptado el gas natural como parte de su estrategia de sostenibilidad y reducción de emisiones.
En segundo lugar, el gas natural es un combustible más eficiente que el carbón y el petróleo. Esto significa que se necesita menos cantidad de gas natural para producir la misma cantidad de energía que con otros combustibles. Por lo tanto, su uso puede generar ahorros significativos en los costos de producción.
En tercer lugar, el gas natural es un combustible más seguro que otros combustibles fósiles. Al ser una mezcla de hidrocarburos gaseosos, el gas natural es menos inflamable y explosivo que otros combustibles líquidos. Esto reduce el riesgo de accidentes y aumenta la seguridad de los trabajadores en la industria.
Por otro lado, está el hidrógeno, que es un portador de energía, como la electricidad, que está suscitando un interés creciente en diferentes países e instituciones de todo el mundo. El hidrógeno producido con energía renovable (Hidrógeno Verde) se identifica como el posible eslabón perdido de la transición energética que podría ayudar a descarbonizar profundamente los sectores industrial, comercial y residencial. La producción de hidrógeno a partir de energía renovable se logra a través de electrolizadores mediante el acoplamiento de los sectores de energía e hidrógeno, también conocidos como energía a hidrógeno.
Los electrolizadores son dispositivos que utilizan electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. Los electrolizadores pueden proporcionar flexibilidad del lado de la demanda ajustando la producción de hidrógeno para seguir los perfiles de generación de energía eólica y solar en períodos de alta disponibilidad de recursos (y por lo tanto, bajos precios de la electricidad) y también pueden proporcionar servicios de equilibrio de la red.
3.3. Carga Inteligente de Vehículos Eléctricos
La Industria del Cemento ya ha empezado a transicionar a la movilidad sostenible. A través del uso de tractocamiones y camiones mezcladores de concreto que operan 100% con electricidad están reduciendo el uso de combustible fósiles y la huella de carbono en la actividad de transporte. Estos camiones eléctricos cuentan con un motor 100% silencioso, trabajan con baterías de 600 voltios y tienen la capacidad de movilizar cuatro toneladas de cemento por viaje.
La electrificación del transporte mediante el uso de vehículos eléctricos pruebe un esquema flexibilidad de lado de la demanda. Los vehículos eléctricos pueden tener diferentes estrategias de carga. El más simple generalmente se conoce como carga incontrolada y significa que los vehículos eléctricos se cargarán a la máxima potencia tan pronto como se conecten a la red. Esta estrategia de carga no es flexible y puede representar un desafío para los sistemas eléctricos si la cantidad de vehículos eléctricos conectados es alta, lo que aumenta la carga máxima y los requisitos de rampa y presenta problemas de flexibilidad adicionales para el sistema. Sin embargo, con el uso de estrategias de carga inteligentes se puede optimizar el proceso de carga de acuerdo con las limitaciones de la red de distribución y / o transmisión, la disponibilidad local de fuentes de energía renovables, las señales de precios para carga, y las preferencias de los clientes.
4. «Combined Heat & Power Modulation (“CHP”)»
La fabricación de cemento es un proceso industrial intensivo en energía, pero también con unos fuertes excedentes térmicos, pese a las integraciones térmicas que se emplean en el mismo, esto hace que en la industria cementera exista un elevado potencial para la generación eléctrica a partir de los calores residuales del proceso.
Tradicionalmente, los sistemas “CHP” se han dimensionado para adaptarse a las necesidades energéticas propias de cada instalación industrial. Sin embargo, con una inversión relativamente modesta, estos sistemas podrían rediseñarse con una capacidad de generación adicional adecuada para respaldar la red eléctrica.
Debido a que las unidades CHP ubicadas en las industrias generalmente operan de manera continua, pueden responder rápidamente cuando se necesitan servicios de red o energía adicional.
Los ingresos adicionales de los servicios de red podrían mejorar en gran medida los beneficios de un sistema de cogeneración, convirtiéndolo en un generador de ingresos. Existen casos de ejemplos en que industriales a través de sus sistemas de CHP han participado en los Mercados de Confiabilidad obteniendo una fuente de ingresos adicionales importante para compensar los costos de inversión de estos sistemas.
Los sistemas “CHP” ofrecen múltiples beneficios y ventajas en comparación con la producción de energía convencional, que incluyen:
- Mayor eficiencia: produce electricidad y calor necesarios para los procesos industriales con menos uso de combustible
- Emisiones reducidas: debido al menor uso de combustible, contribuyen a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes del aire.
- Costos reducidos: la eficiencia de la CHP reduce los costos operativos y puede proporcionar una protección contra los aumentos en los costos de electricidad.
- Fiabilidad: Los sistemas “CHP” son plantas de generación in situ, por lo que reduce la dependencia de la red energética y pueden ofrecer una mayor seguridad energética y fiabilidad en la producción de electricidad incluso en caso de desastre o interrupción de la red.
5. «Solar PV/ BESS»
Las soluciones que integran energía solar fotovoltaica y sistemas de almacenamiento de energía por baterías (“BESS”) permiten aprovechar y capturar toda la energía solar que se genera para usarla y/o enviarla a la red cuando se necesita, evitando la perdida de recursos o pérdidas económicas por sub-dimensionamiento (no óptimos) de soluciones “behind-the-meter (BTM)”.
Los sistemas BESS cuando se combinan con la generación térmica o renovable local, puede suavizar la variabilidad, mejorar la eficiencia operativa y almacenar el exceso de energía para su uso en un momento posterior, lo que resulta en una microrred más rentable y resistente.
Con la electrificación de los procesos, se espera desplazar el uso de combustibles fósiles para soluciones energéticas, teniendo el almacenamiento o almacenamiento + energías renovables un rol preponderante de cara a un suministro flexible y amigable con el medio ambiente.
El almacenamiento de energía permite que las energías renovables se utilicen durante más horas del día y se puedan dimensionar proyectos con mejores métricas de rendimiento financiero. El almacenamiento también permite que la generación térmica “in situ” funcionen de manera más eficiente y con menos variabilidad, lo que reduce las emisiones y los costos asociados. Los BESS pueden operar para reaccionar a las necesidades internas de la industria y de la red, a través del uso de los sistemas de control y analítica avanzada.
6. Optimización de Subproductos (“By Product Optimization”)
La utilización de materiales reciclados es uno de los siete principios de la construcción sostenible. Los materiales reciclados como el agregado de concreto reciclado contribuyen a la reducción del uso de materias primas primarias en la producción de cemento y hormigón.
El cemento y hormigón reciclado se utiliza principalmente para la construcción de carreteras, y también se utilizan cantidades más pequeñas en la producción de cemento y hormigón nuevo con mezclan que alcanzan hasta el 20%.
El uso de agregados de hormigón reciclado es un ejemplo claro y obvio de la economía circular en juego y tiene beneficios que incluyen la reducción del uso de recursos naturales y la reducción de los vertederos. Proporciona una oportunidad significativa para que la industria del hormigón contribuya a la sostenibilidad del entorno construido moderno.
Digitalización de la Industria del Cemento
A diferencia de muchas otras industrias, la Industria del Cemento no se ha embarcado aún en su viaje integral a la transformación digital. De 54 plantas de fabricación designadas como líderes en el uso de tecnologías de la Industria 4.0 de acuerdo con McKinsey & Asociados, ninguna es una planta de cemento.
La industria del cemento tiene que evolucionar para convertirse en un sector auto-organizado dentro de un «ecosistema inteligente». Los procesos lineales y las funciones aisladas deberán transformarse en clústeres interconectados que intercambian información en tiempo real.
En la planta de cemento del futuro, la flexibilidad es el enfoque clave. La toma de decisiones en tiempo real y basada en datos será la norma, y los ajustes continuos explicarán la variabilidad del ecosistema.
La revolución digital en la industria del Cemento deberá estar acompañada por un gran número de cambios muy rápidos, que se apoyarán en seis tecnologías base de la Industria 4.0:
- La inteligencia artificial y la robótica
- Internet de las cosas
- Gemelos Digitales
- Vehículos autónomos
- Blockchain
- Impresión 3D
Existen diferentes esfuerzos a lo largo de la industria cementera y diferentes rutas para alcanzar la digitalización. Oficemen en asociación con Siemens propone seguir el método de “5 valores – 5 pilares – 12 componentes de la cartera digital»:
Los 5 Pilares de la Digitalización
Los pilares hacen referencia al conjunto de inversiones que las empresas deben acometer para desarrollar al máximo su potencial, así como para ocupar una posición estratégica en el mercado por encima de sus competidores. Esos cinco pilares son:
- Equipos inteligentes: son activos fijos del proceso de fabricación, autónomos y capaces de interactuar con su entorno, a menudo con la ayuda de sensores que activan acciones de respuesta.
- Trabajo en red y la conectividad: están basados en sistemas TIC descentralizados que cubren todos los aspectos de la producción, forman el hábitat de un ecosistema para la integración de nuevas aplicaciones y equipos y pueden crear una visión virtual de la producción.
- Integración de la cadena de valor: resultará de la consecuencia de la integración de los sistemas TIC. Las operaciones que se llevan a cabo a diario en la empresa estarán mejor coordinadas cuando se haya producido la integración de la cadena de valor en el conjunto de métodos y variables de decisión y esta se produzca de forma optimizada, en muchas ocasiones automática. La conexión completa y en tiempo real de todos los eslabones de la cadena, que provocarán los clústeres de valor y la automatización, serán los factores integradores de toda la cadena de valor. De esta manera, los cambios en la oferta y en la demanda son automáticamente suministrados al proceso productivo directamente, permitiendo reaccionar rápida y eficientemente a fases de mayor volatilidad en el mercado. Esto permite que las empresas sean más ágiles y puedan evolucionar a modelos dinámicos y orientados al mercado.
- Análisis de datos: Para aprovechar plenamente la digitalización, se deberá desarrollar o adquirir herramientas de análisis de datos. La aplicación de algoritmos estadísticos a las series temporales de datos multidimensionales obtenidos en tiempo real permite aprovecharlos al máximo por la enorme cantidad de datos que proporciona la digitalización. Los beneficios del análisis de datos, van desde el ahorro de costos por un mantenimiento predictivo y reducción de inventario de refacciones, hasta la optimización de los activos ligados a la producción y la mejora de la estrategia empresarial.
- Productos inteligentes: Son aquellos productos que tienen la capacidad de interactuar con los clientes y proporcionar beneficios y servicios adicionales a los de su función inmediata. Estos productos permiten que la empresa sea capaz de identificar nuevas líneas de negocio que hoy no tiene en cartera.
Los 12 Componentes de la Cartera Digital
Para soportar la implementación de los cinco pilares antes mencionados, Oficemen/ Siemens proponen apoyar la transformación de la industria con la siguiente cartera digital:
- Automatización fiable del proceso de fabricación del cemento.
- Ahorro de energía sistemático.
- Control de proceso avanzado.
- Seguridad de la información y de la red.
- Estructura de información de la industria (IT).
- Tecnología de sensores y equipos inteligentes.
- Control y diagnóstico de estado.
- Gestión de fabricación inteligente.
- Gemelo digital y simulación.
- Análisis “MindSphere” de los datos de fábrica.
- Diseño del ciclo de vida de la fábrica.
- Funcionamiento autónomo.
La implantación de estas tecnologías avanzadas permitirá a la industria cementera optimizar su uso de la energía, situándola en la senda del ahorro energético y contribuyendo así a una industria más sostenible y eficiente desde el punto de vista energético.
Este caso de estudio es una muestra clara de la importancia que tiene para la transición energética, el incentivo para el desarrollo de industrias inteligentes y el uso de mecanismos de flexibilidad energética.
La implementación de tecnologías avanzadas en la industria puede reducir significativamente la huella de carbono y contribuir a la estabilidad y confiabilidad de la red eléctrica en su conjunto. Además, al utilizar la flexibilidad energética en los procesos productivos, se pueden adaptar los perfiles de carga y optimizar el uso de la energía, lo que permite una integración más eficiente de las energías renovables variables. Todo esto es esencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y lograr los objetivos de reducción de emisiones establecidos en los acuerdos internacionales.
[1] El cemento es un material compuesto principalmente por clínker, yeso y aditivos, que es utilizado como aglutinante en la construcción de edificios, carreteras, puentes, presas y otros proyectos de infraestructura.
[3] En Europa, los programas de respuesta a la demanda han sido mínimos debido a muchas barreras, como la ausencia de las señales de precios adecuadas o de un marco regulatorio que permitiera florecer los modelos de negocio. En los Estados Unidos, este tipo de esquemas han estado en funcionamiento desde principios de la década de 1970, y desde principios de la década de 2000, muchos operadores de sistemas independientes han implementado programas de respuesta a la demanda (ej. ERCOT, NYISO) permitiendo la participación de la demanda industrial en los mercados de servicios auxiliares o el Programa de Respuesta a la Demanda.