Los años enmarcados por la década de 1990 fueron, sin duda, de amplio crecimiento tecnológico; la democratización de la tecnología y los avances en dispositivos electrónicos fueron clave. Inició el uso masivo de teléfonos celulares y el sistema de posicionamiento global (GPS); en 1991 surgió la World Wide Web (WWW) y en 1995 apareció el Disco Versátil Digital (DVD) y el famoso sistema operativo Windows 95. Por otra parte, en 1990 se lanzó el Telescopio Espacial Hubble e inició el proyecto internacional del Genoma Humano; en 1996 la oveja Dolly fue clonada y en 1997 la NASA lanzó a Marte la sonda Mars Pathfinder. Una década en la que el Instituto creció en capacidades, por lo que brindó soluciones en las áreas de sistemas digitales, aprovechamiento de energías renovables y eficiencia energética.

* Continuación del artículo 50 años, 50 aportaciones

11. Control distribuido de centrales de ciclo combinado.

En la década de 1990, el IIE modernizó los Sistemas de Control Distribuido (DCS, por sus siglas en inglés) de las centrales de ciclo combinado de Gómez Palacio, en Durango, y Dos Bocas, en Veracruz. Esto implicó el reemplazo de los sistemas de control y automatización que gestionan y supervisan todas las operaciones de las plantas.

Un DCS secciona el control global en múltiples procesadores y controladores que están ubicados estratégicamente cerca de los equipos que controlan, permitiendo una operación independiente y comunicación a través de una red de alta velocidad. La modernización permitió integrar herramientas de configuración, lógicas de control y gráficos de usuario, mejorando la eficiencia y confiabilidad de las plantas.

12. Sistema Integral de Información del Proceso (SIIP) de la Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde.

El Sistema Integral de Información del Proceso (SIIP) es un sistema operacional computarizado instalado en las dos unidades de la CNLV. Monitorea señales y realiza cálculos para evaluar la operación de cada unidad en condiciones normales y de emergencia, así como en el arranque, paro, operación y recarga de la unidad. El SIIP adquiere, procesa y almacena en forma periódica más de 5,000 variables del proceso en cada unidad y cuenta con una arquitectura redundante y tolerante a fallas, con disponibilidad anual del 99.6%. El IIE recibió la transferencia tecnológica de este sistema por parte del fabricante, participando en la instalación, personalización y ajustes al SIIP durante su instalación y puesta en operación, así como en el desarrollo de mejoras tecnológicas.

A consecuencia de la obsolescencia del SIIP original del fabricante, en 1999, el IIE llevó a cabo la modernización de la interfaz hombre-máquina de operación, la sustitución de los equipos de procesamiento y las comunicaciones; en 2008 desarrolló e instaló en la central el nuevo sistema de adquisición de datos.

La modernización de este sistema permitió migrar el sistema de procesamiento central y la Interfaz hombre-máquina de la tecnología original suministrada por el fabricante hacia una nueva plataforma basada en el sistema operativo Linux, para recuperar su disponibilidad y cumplir con la normativa nuclear requerida por la CNSNS.

13. Programa de normalización.

Desde 1991 y hasta la fecha, el Instituto ha asesorado a la Comisión Nacional de Uso Eficiente de la Energía (CONUEE, antes CONAE) en el desarrollo del programa de normalización de eficiencia energética, proponiendo y diseñando, en algunos casos, los métodos de prueba o estableciendo valores límite de eficiencia o eficacia de referencia; ofreciendo apoyo técnico a los grupos de trabajo con las cámaras industriales y gubernamentales; y desarrollando la metodología de evaluación correspondiente para determinar el impacto del programa a través del tiempo, que durante el periodo de 1996 al 2017 se ha estimado en un ahorro acumulado de 29.5 TWh, lo que representa aproximadamente el consumo anual de toda la región noreste de México en 2016.

Este programa concentra los trabajos coordinados de los fabricantes, cámaras industriales, centros de investigación nacionales e internacionales, por ejemplo: Collaborative Labeling and Appliance Standards Program (CLASP), Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Secretarías de Estado, Procuraduría Federal del Consumidor (PROFECO) y la CFE, entre otros; comenzó con cuatro normas y ya cuenta con 33 publicadas, lo que ha permitido transformar el mercado nacional al elevar y unificar los valores mínimos aceptables de eficiencia energética.

14. Pruebas de aditivos para combustibles en el horno experimental de combustión.

Desde 1993, el INEEL ha realizado proyectos de evaluación de aditivos para combustibles líquidos, conforme a la especificación CFE DU 100-05. Para ello, utiliza un horno experimental que reproduce condiciones de combustión similares a generadores de vapor comerciales. Este equipo permite evaluar la combustión de combustibles pesados, emulsiones agua-combustóleo, mezclas de combustibles líquidos y el efecto de los aditivos, al realizar pruebas comparativas con y sin aditivo. Los resultados se registran continuamente, permitiendo determinar con precisión el impacto de cada aditivo sobre el desempeño térmico.

15. Programa de Horario de Verano y otros programas de eficiencia energética.

El programa de Horario de Verano (HV) en nuestro país tuvo el propósito de desplazar la demanda diaria de horas pico y, con ello, reducir el consumo de energía eléctrica aprovechando la luz natural. Desde 1993, el Instituto apoyó al Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE) en el desarrollo e implementación de una metodología de análisis de evaluación del impacto del programa de HV.

Durante su existencia, el programa de HV generó una reducción en el consumo de energía eléctrica promedio anual de 1,048 GWh y una demanda promedio evitada de 736 MW, lo que equivale a la emisión promedio anual evitada de 443,304 toneladas de dióxido de carbono equivalente, y un ahorro promedio anual para el sector residencial de aproximadamente $6,836 millones de pesos (considerando una tarifa promedio de 6.5233 $/kWh).

En el INEEL también se han realizado otras evaluaciones relevantes, como la del Programa Nacional de Sustitución de Equipos Electrodomésticos (PNSEE) para refrigeradores y aires acondicionados, donde se desarrolló una metodología para evaluar el impacto del usuario final, y la CFE, con la sustitución de electrodomésticos. De igual forma, se participó en el Fideicomiso para el Aislamiento Térmico de la Vivienda (FIPATERM), donde se realizó una actualización y mejora de las metodologías de cálculo de los indicadores de ahorro para los programas existentes, con la automatización de la metodología de evaluación, lo que permitió emitir reportes de resultados de indicadores energéticos y cuantificar los impactos del programa para diferentes casos.

16. Capítulos de Diseño por Sismo y Viento del Manual de Diseño de Obras Civiles (MDOC) de la CFE.

El IIE participó en el desarrollo de los Capítulos de Diseño por Sismo (CDS) y Viento (CDV) del MDOC de la CFE, donde se establecen los criterios para el cálculo de fuerzas por sismo y por viento para las obras civiles de la CFE, aplicables a todas las entidades relacionadas con la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica. Su objetivo es garantizar la operación segura frente a sismos intensos y viento fuerte que afectan México, con actualizaciones basadas en avances tecnológicos. Posteriormente se incorporaron nuevos criterios y su constante actualización sigue siendo prioritaria para mejorar la seguridad y resiliencia de las obras civiles del país.

17. Promoción de la energía eólica.

Desde 1995, el Instituto promueve el desarrollo de la generación eoloeléctrica en México a través de proyectos desarrollados en el Centro Regional de Tecnología Eólica (CERTE), punto de referencia para el diseño de prototipos de aerogeneradores, provisión de información y capacitación especializada. Con ello, el Instituto ha contribuido a la consolidación de la cadena de valor de la energía eólica nacional.

El CERTE está ubicado en Oaxaca y tiene como objetivos:

18. Bombeo Electrocentrífugo (BEC) en plataformas petroleras.

En el periodo 1996-1997, el Instituto colaboró con Petróleos Mexicanos (PEMEX) en la implementación del sistema de bombeo electrocentrífugo (BEC) en las plataformas petroleras de la Región Marina Noreste (RMNE), de PEMEX Exploración y Producción (PEP). En esta colaboración se aplicó la experiencia obtenida, desarrollada y relacionada con problemas de calidad de la energía eléctrica para realizar una serie de estudios y análisis teórico-prácticos que sirvieron para mejorar la ingeniería básica y las especificaciones de diseño de los equipos, con el fin de optimizar el esquema eléctrico en general y del sistema BEC. El resultado no sólo contribuyó a lograr las metas de producción de crudo establecidas, sino que también impulsó el desarrollo e implementación de otros trabajos similares.

19. Sistemas de evaluación de impacto de emisiones sobre la calidad del aire.

Desde 1997, el Instituto ha colaborado con la CFE, PEMEX y la industria privada en la evaluación de su desempeño ambiental en materia de impacto sobre la calidad del aire, derivado de las emisiones de sus fuentes fijas. El primer desarrollo que cumplió con esta función fue el Centro de Gestión Ambiental (CGA), de la Refinería de Minatitlán, en operación de 1997 al 2002. En 2015, ampliando el concepto del CGA, se diseñó, instaló y operó una Red de Monitoreo de la Calidad del Aire en el Activo de Producción Aceite Terciario del Golfo, que evaluaba de manera continua el desempeño ambiental de esta región de PEMEX. Este desarrollo fue premiado en las Jornadas Ambientales de PEMEX 2015, y fue implementado nuevamente en la misma región en los años 2018 y de 2019 a 2021 (en colaboración con la empresa CORSA S.A. de C.V.).

20. Sistema de Información para Administración de la Tecnología (SIAT).

El Sistema de Información para la Administración de la Tecnología (SIAT) de PEMEX, desarrollado por el IIE, es una plataforma digital que automatiza el proceso de detección de necesidades y gestiona la atención tecnológica y de formación de recursos humanos a través de la aplicación de una secuencia, metodologías y mecanismos que permiten tomar acciones para mejorar el control y optimización de los procesos de producción, mantenimiento y seguridad de las instalaciones. Su objetivo principal es integrar la información de diferentes áreas para mejorar la toma de decisiones, aumentar la eficiencia operativa y reducir los riesgos.

21. Supresor de sobretensiones por descargas atmosféricas (SSDA) para líneas de transmisión.

El IIE realizó el diseño de un supresor de sobretensiones que se utiliza en las líneas de transmisión aéreas de la CFE en 115, 230 y 400 kV; el equipo ha permitido la reducción de índices de fallas, lo que ha mejorado la seguridad y confiabilidad de la Red Nacional de Transmisión (RNT) en México. Con el diseño del supresor se elaboró una metodología para la selección de las estructuras a proteger, considerando criterios técnicos de altitud, relieve, resistencia de conexión a tierra, silueta de la estructura, estadística de fallas de la línea, densidad de rayos a tierra, longitud de la línea, claro de la línea, coordenadas de cada estructura, ángulo de blindaje, número de hilos de guarda y número de circuitos.

22. Análisis de las restricciones en la red troncal de transmisión.

Se realizó el análisis de estabilidad de tensión del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) en las áreas de control central, norte y peninsular, lo que permitió actualizar el esquema de Disparo Automático de Carga (DAC) por bajo voltaje del área de control central. También se realizó la evaluación de los altos niveles de corto circuito en el área de control central, el análisis de oscilaciones de potencia en enlaces de transmisión, el análisis para la interconexión de la red eléctrica de Baja California Sur con el Sistema Interconectado Nacional (SIN), mediante enlace de Alto Voltaje de Corriente Continua (HVDC) por sus siglas en inglés, entre otros.