Cysnergy sintetiza sus diez años de experiencia como fabricante y como ingeniería en el sector eléctrico

El presente artículo ofrece la visión de un grupo de ingenieros, economistas e informáticos españoles de la firma Cysnergy SL, empresa incorporada en 2014, por la Comisión Europea, al Programa SME Horizon 2020, que aporta sus 30 años de experiencia industrial vinculada al Sector Eléctrico internacional. Dicho equipo ha dedicado su carrera profesional, desde 1995 hasta la fecha, a la fabricación de equipos inteligentes de Medida Eléctrica y a la implantación de soluciones de Eficiencia Energética. La empresa fue creada en el seno del Parque Científico de la Universidad de Valencia (PCUV). Colabora con la CPI-Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y con Tecnalia.

Rentabilidad, ahorro, eficiencia energética, emisión de CO₂…: son conceptos que preocupan a toda la sociedad en general y a la industria en particular. De todos es sabido que la eficiencia energética contribuye a la lucha contra el cambio climático y a la reducción de los costes de producción. Tanto es así, que los Estados miembros de la Unión Europea se han comprometido a reducir para el año 2020 el consumo de energía primaria en un 20%. Pero con relación a la energía eléctrica, ¿cómo medimos el ahorro, la eficiencia energética y su rentabilidad en una planta industrial o en un edificio?

En el sector de la Eficiencia Energética Eléctrica, se puede encontrar un amplio abanico de sistemas que proclaman resolver estas cuestiones. Pero antes de elegir una u otra opción, se deben de analizar a fondo las necesidades propias y la metodología que aplican todos estos sistemas, para determinar si dichas soluciones resuelven las anteriores preguntas, o no. La innovación y la experiencia del fabricante e integrador de la solución, ofreciendo las mejores funcionalidades técnicas en los dispositivos de medida y las adecuadas capacidades de las aplicaciones informáticas asociadas para el tratamiento de los datos económico-financieros, serán claves para evitar desagradables sorpresas.

A través del presente artículo, la empresa Cysnergy, creada en el seno del Parque Científico de la Universidad de Valencia y recientemente seleccionada por la Comisión Europea como única firma española participante en el Programa SME-Horizon 2020, dentro del Área de la Eficiencia Energética, sintetiza sus diez años de experiencia como fabricante y como ingeniería en el sector eléctrico. En este documento se resumen los siete aspectos más importantes a considerar, en su opinión, a la hora de elegir una buena solución; que además de ahorrar electricidad, sea rentable a corto plazo, es decir, una solución eficiente y fácilmente amortizable; tanto para empresas y entidades consumidoras de electricidad, como también para las propias compañías comercializadoras eléctricas; que, afortunadamente, están cada vez más involucradas en este auténtico desafío global.

1. La optimización de la rentabilidad económica de una empresa está supeditada siempre, en mayor o menor medida, a una adecuada gestión de la Eficiencia Energética Eléctrica (EEE). Por lo que la selección de una buena solución técnico-administrativa, dotada de las adecuadas herramientas económico-financieras para el seguimiento diario de la EEE, será crucial para lograr dicha optimización, que afectará positivamente a la cuenta de resultados de la empresa y a su sostenibilidad social.
2. Los expertos internacionales en Eficiencia Energética proponen, a través de la Norma ISO 50001, cómo llevar a cabo una adecuada mejora continua de dicha Eficiencia Energética, midiendo y modelizando matemáticamente los comportamientos de las cargas con mayores consumos de potencia y de energía. Por lo que la lectura y comprensión de esta norma es de vital importancia para una adecuada gestión directiva de la eficiencia energética en toda empresa moderna y con proyección de futuro.
3. Dado que [Energía] = [Potencia] x [Tiempo], para reducir los gastos de energía eléctrica en [euros], se debe de poder regular y monitorizar el consumo de la potencia en tiempo real de cada carga importante, midiéndola en [kW] y [euros/hora]: Por lo que no basta solo con controlar el perfil de demanda temporal de la energía acumulada en [kWxhora] o en [euros], dado que una vez está dicha energía integrada en el tiempo, ya no es factible optimización alguna sobre la EEE; ni por parte del consumidor, ni por parte de la comercializadora eléctrica.
4. La mejora de la eficiencia eléctrica debe iniciarse modelizando dinámicamente el consumo específico por unidad, lo cual se consigue creando unos ratios adecuados, como por ejemplo [kWxh/Unidad] y correlacionándolos respecto a la evolución de la propia fabricación de productos o explotación de servicios. Las reducciones logradas sobre dichos ratios respecto al modelo inicial -es decir, respecto del modelo previo a las acciones de mejora- serán los ahorros brutos logrados durante determinado tiempo: calculando los ahorros y las inversiones, se establece con facilidad el plazo de retorno o ‘pay-back’. Siendo muy importante saber que para obtener gran parte de los ahorros inmediatos (‘quick-savings’), no se requieren grandes inversiones y éstas suelen ser amortizables mes a mes. Es aquí, donde el concepto denominado ‘Lean Consumption’ (Consumo Esbelto) adquiere una importancia extraordinaria a la hora de analizar y decidir las correcciones sobre el consumo eléctrico que propondrá una buena solución técnico-económica para optimizar la Eficiencia Energética Eléctrica.
5. Las soluciones para mejorar la Eficiencia Energética deben de contribuir al cumplimiento, por parte de las compañías eléctricas, del Real Decreto-Ley 8/2014, de fecha 4 de julio, basado en la Directiva Europea 2012/27/UE sobre Eficiencia Energética. Todo ello destinado a la consecución anual, a partir del año 2014, de un ahorro equivalente al 1,5% de sus ventas finales anuales de energía a sus clientes. Por lo que para las compañías eléctricas es de vital importancia ofrecer los mejores servicios existentes a nivel internacional sobre Eficiencia Energética Eléctrica, incluyendo el cálculo del ahorro específico eléctrico multivariable en 3D, como un importante complemento, de alto valor añadido para optimizar la venta de electricidad y fidelizar así a sus clientes. Además de ello, las soluciones técnicas adoptadas por las empresas eléctricas deberán disponer de herramientas, tanto para la localización del fraude contra sus intereses, como para la verificación de sus facturaciones.
6. Otro de los objetivos estratégicos para poder mejorar la relación entre el cliente y su empresa comercializadora eléctrica, es poder disponer de facturas escandalladas: Es decir, detallar en las facturas emitidas cuánta energía ha consumido cada receptor importante en una planta industrial o en un edificio; así como su equivalencia en Toneladas de emisiones de CO₂; además de incluir, lógicamente, el grado de EEE con que dicha energía ha sido consumida: ya que todo el mundo se interesa por la eficiencia eléctrica y por la de emisión de CO₂, pero muy pocos son los que pueden medir y gestionar adecuadamente dichos parámetros on-line e incluso de forma remota. La contratación y renovación con clientes en el mercado eléctrico dependerá, a corto plazo y en gran medida, de este estratégico factor competitivo y diferenciador entre empresas comercializadoras eléctricas en todo el mundo.
7. Hasta ahora era más dificultoso y caro medir el consumo del servicio eléctrico que medir el consumo del servicio telefónico; pero con las nuevas tecnologías que aportan empresas como Cysnergy, la medida y la facturación del consumo eléctrico puede asemejarse mucho ya a la facturación telefónica; dónde se informa del destino de la llamada facilitada y de la duración de la misma, para contabilizar y en su caso optimizar los gastos asociados a cada servicio. En el caso de la electricidad, aplicando la metodología denominada ‘submetering’ (medición aguas abajo) se minimizan los gastos eléctricos no deseados por el cliente, debidos a fallos y sobrecargas en máquinas, a olvidos y negligencias, así como a los stand-by y consumos latentes evitables. Todo ello es medible y su inclusión en la factura eléctrica será un factor diferenciador muy importante entre los antiguos ‘Abonados’ y los futuros clientes.

Los actuales contenidos de una factura eléctrica: kWxh, los precios por periodo, bonificaciones y penalizaciones, etc. son totalmente insuficientes para medir el grado de Eficiencia Energética Eléctrica (EEE) en una instalación. El mejor modo para medir y analizar la evolución de dicha EEE es cruzar los consumos de energía en kWxh con las unidades de los productos fabricados, medidos por ejemplo en [kg/h, m²/día, m³/mes, etc.] y/o de los servicios prestados [Huéspedes/mes, HorasxPers./día, etc.]: Todo ello en forma de Ratio [kWxh/Und.] y finalmente analizar automáticamente los costes específicos en [euros/Unidad], en función de las propias unidades procesadas o explotadas y de las demás variables que afecten a la planta industrial o al edificio, como por ejemplo temperatura exterior, deposición electrolítica, DBO, etc., según proceso.

Para ello es imprescindible poder medir en todas las etapas de cada proceso y no solo en cabecera. Lo cual implica una inversión inicial en equipos de medida, además de tener que resolver problemas de espacio físico dentro de los subcuadros eléctricos de distribución, garantizar la seguridad, minimizar los costes de mano de obra en los montajes, comprobar la calidad de las medidas on-line, gestionar ‘Big-Data’ en ‘Cloud’, formación de operadores, etc..

La solución rentable a toda esta problemática, solo es posible mediante un avanzado sistema hardware y software, como por ejemplo el desarrollado por la firma Cysnergy, formalmente inscrita en el Idae (Ministerio de Industria, Energía y Turismo) como Empresa de Servicios Energéticos (ESE/Esco); habiendo sido oficialmente seleccionada en 2014 por la Comisión Europea, a través del Programa SME-Horizon 2020; como única empresa española en el Área de la Eficiencia Energética; aportando al sector eléctrico internacional tecnología propia patentada: Sus disruptivos sensores para la captación de la tensión (en Voltios) y de la temperatura (en °C) del interior de los conductores eléctricos permiten medir en cualquier emplazamiento a lo largo del tendido de alimentación de todas las cargas eléctricas, al igual que los sensores de intensidad de tipo X/5 (Amperios), situados con núcleo abierto sobre el cableado (fases R, S, T, N); bien sobre un punto determinado junto a una carga, o bien en cualquier otra posición a lo largo del citado cableado, sin necesidad de manipular dentro de un subcuadro. De este modo se minimizan los costes de montaje, se aumenta la seguridad y se logra implantar un mayor número de puntos de medida (nodos), conforme establece la norma internacional ISO 50001.

Los nodos de medida alimentan cada segundo a una plataforma web en ‘Cloud Computing’ (diseñada para trabajar con ‘Big Data’ y elasticidad horizontal) con objeto de analizar y optimizar los costes específicos de explotación en [euros/Unidad]; permitiendo medir la evolución de la propia EEE en base a las diversas variables del proceso de fabricación de productos o de explotación de servicios, gestionadas de forma experta y simultánea.

En esta normativa se establecen los requisitos para disponer de un sistema de gestión y mejora continua sobre el consumo de energía. Es de aplicación en todo tipo de empresas y organizaciones, grandes o pequeñas, tanto del ámbito público o privado; bien se dediquen al suministro de servicios o a la elaboración de productos y equipos.

Los resultados que brinda la solución de Cysnergy, a través de la medición y adecuada gestión de la eficiencia eléctrica, mediante lo que muchas empresas califican ya como la mejor tecnología y metodología existentes a nivel internacional (‘Best Available Technology BAT’), permiten una certificación conforme a dicha norma internacional por parte de los organismos oficialmente acreditados a nivel internacional, como Aenor, SGS, Bureau Veritas, TÜV, etc.

Gracias a la mejora de la Eficiencia Energética Eléctrica lograda en plantas industriales y en edificios de clientes de compañías eléctricas, que han auspiciado la solución de Cysnergy, se ha podido constatar que más del 90% de los contratos de suministro han sido renovados cada año por parte de dichos clientes con sus respectivas compañías eléctricas. Este altísimo grado de fidelización alcanzado contribuye a paliar el problema de la alta promiscuidad existente en el mercado eléctrico: lo cual beneficia, tanto al cliente final, como a la comercializadora eléctrica. La metodología a aplicar para optimizar los costes específicos eléctricos por unidad de explotación en [kWxh/Unidad], debe abarcar los siguientes aspectos técnico-económicos:

• Análisis económico de la rentabilidad en las inversiones: Período de Recuperación (PR), Valor Actual Neto (VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR), Ratio Beneficio Costo (BC), etc.
• Compensación individualizada ad-hoc de las potencias reactivas sobre receptores eléctricos.
• Equilibrado de las intensidades y tensiones en los subcuadros importantes.
• Asesoramiento sobre autómatas, variadores de frecuencia, contactores para deslastres, etc.
• Inspección y correcciones sobre el funcionamiento de las bombas de alta potencia.
• Optimización de los consumos de potencia y energía sobre los motores eléctricos grandes.
• Auditoría de los equipos e instalaciones de aire comprimido (fugas, rendimiento, etc.).
• Estudios sobre hornos, secaderos, máquinas de frío y otros equipos especiales.
• Control de puertas y accesos para minimizar las pérdidas de calor o frío.
• Inspección y mantenimiento de los sistemas de acondicionamiento ambiental.
• Optimización de las iluminaciones interiores y exteriores (tecnología, mantenimiento, etc.).
• Estudio de las condiciones de contratación del suministro eléctrico.

Las nuevas plataformas de Eficiencia Eléctrica en ‘Cloud Computing’ para el procesado de millones de datos de forma automática, programadas con los lenguajes y arquitectura de código más adecuados (‘Big Data’), deben de incorporar además las últimas tecnologías de medida eléctrica (chips de última generación con medida de armónicos y temperatura del conductor para conocer la densidad de corriente en [A/mm²]); así como de telecomunicaciones (868 MHz y 3G/4G): el hardware propuesto por Cysnergy, dotado de un potente software muy fácil de usar, se instala en breves minutos, sin interrupción del suministro y es de rápida amortización por parte del cliente final. Siendo el retorno también muy rápido, a favor de las compañías eléctricas que los distribuyen, gracias a la fidelización asegurada de sus clientes.

El Real Decreto-Ley 8/2014, de 4 de julio, basado en la Directiva Europea 2012/27/UE sobre Eficiencia Energética, establece que las comercializadoras eléctricas han de lograr anualmente, a partir del año 2014, un ahorro equivalente al 1,5 por ciento de sus ventas finales anuales de energía a sus clientes. Este objetivo se asegura holgadamente si se aplican los mejores servicios existentes a nivel internacional en el sector de la Eficiencia Energética Eléctrica, incluyendo como otra importante novedad, el cálculo del ahorro específico eléctrico multivariable en 3D; lo cual es un importante complemento, de muy alto valor añadido, en la comercialización de electricidad.

La solución que adopte el cliente consumidor de electricidad debe permitirle medir y gestionar, de forma unitaria, cada receptor con alto consumo de potencia y/o de energía (máquinas e iluminaciones); de modo que se conozcan sus consumos eléctricos, las emisiones de CO₂ y el grado de eficiencia eléctrica; facilitando con ello, la certificación de su Huella de Carbono.

El sistema para gestionar la EEE debe disponer de un panel de control multifuncional, intuitivo y de fácil usabilidad (‘Front-End’), diseñado y programado para ser utilizado en ‘Cloud’ con escalabilidad horizontal (‘Back-End’), de modo que pueda ser utilizado tanto por compañías eléctricas multinacionales con miles de clientes industriales y cientos de nodos de medida en cada uno de ellos; como también por Pymes que requieran menos de diez nodos de medida por planta o edificio. El sistema que brinda Cysnergy es pionero a nivel mundial y facilita los cálculos, en tiempo real, sobre la evolución de la eficiencia y del gasto eléctrico de cada receptor (como mantenimiento predictivo) y de cada grupo de cargas (aritmética de potencia y de energía). Mostrando datos totalmente reales cada segundo, que permiten contrastar los valores teóricos de EEE facilitados por los propios fabricantes de maquinaria e iluminación.

Hasta ahora era más dificultoso y caro medir el consumo de electricidad -como flujo de electrones a determinada tensión y forma de onda-, que medir el consumo de telefonía y de datos -como flujo de Kbytes y ancho de banda-; pero con la nueva tecnología aportada por Cysnergy, a través de los Programas Europeos SME-Horizon 2020 y CDTI - EEA Grants, la medida y facturación del consumo eléctrico puede asemejarse ya a la facturación telefónica; dónde se informa del destino de la llamada y de la duración de la misma, para justificar y también optimizar, los gastos asociados a cada servicio. En el caso eléctrico, cada factura desglosa de forma escandallada la energía consumida por parte de los receptores más importantes, además de indicar su grado de EEE y su emisión equivalente de CO₂ en toneladas/mes: Ya que para mejorar cualquier indicador, lo primero es poder medirlo y modelizarlo, para después verificar si se encuentra bajo control al aplicar medidas correctoras.

El Servicio de Asistencia Técnica (SAT), a disposición de todo tipo de consumidores eléctricos y de las propias compañías comercializadoras eléctricas debe de estar formado por una amplia red de instaladores electricistas y mantenedores; todos ellos muy cualificados y expertos en eficiencia eléctrica. Para ello, Cysnergy dispone en España de 45 consultores expertos en EEE, distribuidos por todas las Comunidades Autónomas, que permiten ofrecer un esmerado y rápido servicio. En opinión de la empresa Cysnergy SL, estos siete aspectos descritos en el presente artículo deben de someterse a consideración antes de decidir sobre la incorporación de una solución para optimizar la Eficiencia Energética Eléctrica en una planta industrial o en un edificio.

Siempre existirán otros factores a tener en consideración de forma específica en cada sector industrial y de servicios, que podrán ser estudiados y resueltos de forma personalizada, si el proveedor -que deberá ser fabricante e integrador a la vez- tiene la capacidad y la agilidad para ello. Siendo el Mantenimiento Evolutivo parte del soporte técnico esperado por los clientes.

Los autores agradecen las aportaciones técnicas de los organismos de I+D que colaboran habitualmente con Cysnergy en el diseño y desarrollo de sus equipos de Monitorización, Modelización y Gestión Eléctrica: La CPI-UPV (Itaca e ITI), el Pcuv, Aimme e ITE (Redit) y Tecnalia. Así como también a las entidades gubernamentales que han contribuido al desarrollo, financiación y patente internacional de la solución de EEE descrita: La Subdirección General de Planificación Energética, Idae, CDTI, Enisa, OEPM, Icex, Ivace e IVF de la Generalitat Valenciana. Especial mención merece también el MIT Sloan School of Management de Boston en EE UU, así como el Banco Santander en España, como entidad privada que ha colaborado en la financiación del proyecto.