Desbloqueo de la electrificación para aplicaciones industriales de alta resistencia

A medida que las industrias de todo el mundo compiten para cumplir con ambiciosos objetivos de descarbonización, la electrificación de los procesos térmicos ha surgido como un camino crítico para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Si bien la calefacción por resistencia eléctrica (ERH) de baja tensión ha sido durante mucho tiempo un elemento básico en las aplicaciones industriales, la aparición de sistemas ERH de media tensión está transformando lo que es posible, especialmente para cargas térmicas centralizadas y de alta exigencia.

En este blog, exploramos cómo el ERH de baja tensión está permitiendo una nueva era de electrificación industrial, ofreciendo eficiencia, escalabilidad y rentabilidad inigualables.

Por Qué Importa la Media Tensión

Los sistemas tradicionales de calefacción por resistencia eléctrica (ERH) de baja tensión (que operan por debajo de 1,000 V) ofrecen una solución confiable y bien establecida para cargas de calefacción más pequeñas y descentralizadas. Son fáciles de implementar, ampliamente compatibles y adecuados para aplicaciones con demandas de energía modestas. Sin embargo, en aplicaciones de varios megavatios, estos sistemas enfrentan limitaciones relacionadas con requisitos de alta corriente, mayor complejidad de infraestructura y mayores pérdidas de energía. 

Los sistemas ERH de media tensión (de 1,000 V a 7,200 V) abordan estos desafíos directamente mediante:

• Requisitos de corriente más bajos
  Por ejemplo, una carga de 1 MW a 480 V requiere más de 1,200 amperios, mientras que la misma carga a 4.16 kV requiere solo 139 amperios.
• Mayor eficiencia
  Los sistemas de media tensión alcanzan eficiencias promedio de \~99%, en comparación con \~96% de los sistemas de baja tensión
• Infraestructura reducida
  Al eliminar la necesidad de transformadores reductores y minimizar el cableado, estos sistemas simplifican la instalación y reducen el gasto de capital.

Ganancias de eficiencia que escalan

En las operaciones continuas de alta carga, incluso las pequeñas mejoras en la eficiencia se traducen en ahorros de costos significativos. Los sistemas ERH de media tensión no solo reducen las pérdidas de energía, sino que también disminuyen los costos operativos y de mantenimiento gracias a su diseño simple y robusto, sin partes móviles.

Al aplicar la energía directamente a los elementos calefactores en media tensión, las instalaciones pueden:

• Evitar las pérdidas del transformador.
• Minimizar el calentamiento del cable y las pérdidas de I²R.
• Reducir la huella y complejidad de la infraestructura eléctrica.

Impacto en el mundo real: Casos de uso

1. Fabricación de productos químicos: suministro de calor a larga distancia
Una planta química necesitaba suministrar calor a una distancia de 350 metros para apoyar la producción de octanaje. Se implementó un sistema de ERH de 3 MW y 6300 V para minimizar las pérdidas de cables y garantizar una entrega de calor uniforme y eficiente. ¿El resultado? Una reducción de aproximadamente 6000 toneladas anuales de CO₂ en comparación con las alternativas de combustibles fósiles.

2. Refinería de combustible: integración perfecta con la infraestructura existente
Una refinería que expandía su producción de biodiésel buscó descarbonizar su unidad de destilación al vacío. Al instalar dos sistemas ERH de media tensión de 3.85 MW, la planta evitó la necesidad de nuevo equipo de maniobra de baja tensión y cableado. Esta actualización es parte de una iniciativa más amplia que se espera que reduzca entre 1,2 y 1,7 millones de toneladas de CO₂ en toda la cadena de valor de la compañía.

Tecnología comprobada, lista para escalar

Los sistemas ERH de media tensión son una tecnología comprobada y completamente madura, con un sólido historial de implementación exitosa en todo el mundo durante más de una década. Basados en los mismos principios bien establecidos que han sustentado la calefacción por resistencia eléctrica durante más de un siglo, estos sistemas han alcanzado el nivel más alto de preparación tecnológica (TRL 9) y están listos para una adopción generalizada hoy en día.

Conclusión: Un camino más inteligente hacia la descarbonización

Para las industrias que buscan electrificar procesos térmicos a gran escala sin comprometer la confiabilidad ni la eficiencia, la ERH de media tensión ofrece una solución convincente. Combina la simplicidad y precisión de la calefacción por resistencia eléctrica con la escalabilidad y rentabilidad necesarias para los objetivos de descarbonización actuales.

A medida que aumenta la presión por reducir las emisiones, la ERH de media tensión se destaca como una herramienta comprobada, práctica y poderosa en la transición energética industrial.