Presentación MIEM Cogenración Final

ESTUDIO DEL
POTENCIAL DE
COGENERACIÓN EN
URUGUAY
Ing. Marcelo Berglavaz
Ing. Martín Garmendía
Dr. Ing. Marcelo Castelli
AGENDA
RESUMEN EJECUTIVO
INTRODUCCIÓN
BARRERAS E INCENTIVOS
RESULTADOS PRELIMINARES
TECNOLOGÍAS ESTUDIADAS
METODOLOGÍA DE TRABAJO
IDENTIFICACIÓN DE PRINCIPALES SUBSECTORES
DETERMINACIÓN DE CASOS DE ESTUDIO
RESULTADOS DE CASOS ESTUDIADOS
PROYECCIÓN DEL PARQUE DE COGENERACIÓN
IDENTIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS DE PROMOCIÓN
METAS Y RECOMENDACIONES
RESUMEN EJECUTIVO
INTRODUCCIÓN:
Cogeneración es la generación simultánea de energía
eléctrica y energía térmica (en forma de vapor o agua
caliente) con una eficiencia superior a la asociada a su
producción en forma independiente.
RESUMEN EJECUTIVO
INTRODUCCIÓN:
En una planta de generación termoeléctrica se quema
combustible para producir vapor a alta temperatura y presión, el
cual se hace pasar por una turbina para generar energía
eléctrica.
En este proceso, aún en las plantas más eficientes, se logra la
conversión a electricidad de menos del 40% de la energía
disponible como calor en el combustible; el resto se descarga a
la atmósfera.
Aunque la cantidad de calor que se
desecha a la atmósfera es muy grande, al
ser de baja temperatura tiene una baja
capacidad para realizar un trabajo útil
dentro de las plantas generadoras.
RESUMEN EJECUTIVO
INTRODUCCIÓN:
Muchos de los procesos industriales y aplicaciones
comerciales, requieren de vapor y calor a baja temperatura.
Así es posible que ellos pueden combinar la producción de
electricidad y calor, aprovechando la energía que de otra forma
se desecharía, como ocurre en las centrales termoeléctricas
convencionales; a esta forma de aprovechamiento del calor de
desecho se le conoce como cogeneración.
RESUMEN EJECUTIVO
INTRODUCCIÓN:
GENERACIÓN CONVENICIONAL
Vs.
COGENERACIÓN
RESUMEN EJECUTIVO
INCENTIVOS:
- Ahorro energético por implementación de sistemas de
cogeneración.
- Disminución de impactos ambientales, sobretodo si la
alternativa incluye la utilización de energéticos autóctonos
renovables.
- Otorgamiento de beneficios fiscales y financiación a
proyectos de inversión de cogeneración.
- Diversificación de la matriz energética.
- Mejora de imagen en el marco de la RSE.
RESUMEN EJECUTIVO
BARRERAS:
- Escasez de personal calificado para identificación de
oportunidades de mejora en el uso de recursos
energéticos.
- Desconocimiento de tecnologías.
- Desconocimiento de beneficios ambientales, productivos
y económicos.
- Inversiones con períodos de repago del orden de 5 a 15
años.
- Marco regulatorio relativamente nuevo presenta
incertidumbre para inversores.
- Imposibilidad del cogenerador para comercializar su
energía térmica.
RESUMEN EJECUTIVO
RESULTADOS PRELIMINARES
Metodología de cálculo:
- Utilización de encuesta de usos y consumos de energía
para el año 2006.
- Dos métodos utilizados para estudiar los sectores
industrial y servicios.
- A) Considerando combustible adicional.
- B) Sin considerar combustible adicional.
RESUMEN EJECUTIVO
RESULTADOS PRELIMINARES
- A) Considerando combustible adicional.
RESUMEN EJECUTIVO
RESULTADOS PRELIMINARES
- B) Sin considerar combustible adicional.
RESUMEN EJECUTIVO
RESULTADOS PRELIMINARES
- Sector industrial.
RESUMEN EJECUTIVO
RESULTADOS PRELIMINARES
- Sector industrial.
30
25
29,2
25,7 25,2
23,1
21,8
MW
20
15
10
5
0
16,2 15,6
13,8
9,5
7,1
6,2
3,8
1,7
0,4
RESUMEN EJECUTIVO
RESULTADOS PRELIMINARES
- Sector comercial - servicios.
RESUMEN EJECUTIVO
RESULTADOS PRELIMINARES
- Sector comercial - servicios.
9
8
7
MW
6
5
8,6
4
3
4,5
2
2,6
1
2,2
0
Otros servicios
Salud
Hoteles
Administración
Pública y
Defensa
RESUMEN EJECUTIVO
EJEMPLO:
Considerando que el pico de consumo en el verano del
2011 fue de 1.469 MW, entonces el potencial de
cogeneración asciende al 15% de la máxima potencia
demandada.
Tomando en cuenta el uso de centrales térmicas, y una
eficiencia de conversión eléctrica de las mismas del
30%, esto implicaría un ahorro de 259.000 Ton de fuel
oil al año,
año lo que equivale a 811.000 Ton de CO 2 no
emitidas a la atmósfera ó a retirar del parque automotor
383.000
383 .000 automóviles
TECNOLOGÍAS ESTUDIADAS
Rango (MWe)
Eficiencia eléctrica
(%)
Eficiencia global
(%)
EL/ET
Combustibles
Ventajas
Desventajas
Turbina de vapor
Turbina de gas
Micro turbinas
0.5-300
Motores de combustión
interna
0.001-15
0.4-300
10-45
25-40
25-45
25-30
< 80
65-90%
65-85
50-80
0.5-1.8
Gas natural, biomasa,
combustibles líquidos,
biogás, propano
0.55-0.75
0.15-0.75
0.45-0.75
Amplia variedad
Gas natural,
de combustibles
combustibles líquidos,
pueden ser utilizados
biogás, propano
Flexibilidad de
Confiables, baja
combustibles,
generación de
confiables, satisfacen
emisiones, satisfacen
una amplia variedad de una amplia variedad de
requerimientos
requerimientos
térmicos
térmicos
Baja relación EL/ET
Baja eficiencia en
cargas parciales,
operan con gas a alta
presión
0.025-0.2
Gas natural, biogás,
propano, etc.
Elevada eficiencia global,
operan con gases a baja
presión
Bajas emisiones,
bajos niveles de
ruido, compactas y
livianas.
Se limitan a aplicaciones
que requieran baja
temperatura
Elevado costo, la
tecnología está aún
en etapa de
desarrollo, se limitan
a aplicaciones que
requieran baja
temperatura
TECNOLOGÍAS ESTUDIADAS
Cuadro comparativo:
Clasificación
Motores de
combustión
interna
Turbina de
Vapor
Micro-turbina
<500 kW
Micro cogeneración
√
√
√
500 kW – 1 MW
Mini cogeneración
√
√
X
1 MW – 5 MW
Plantas chicas
√
√
X
5 MW – 20 MW
Plantas medianas
X
√
X
>20 MW
Plantas grandes
X
√
X
METODOLOGÍA DE TRABAJO
IDENTIFICACIÓN DE PRINCIPALES SUBSECTORES
DETERMINACIÓN DE CASOS DE ESTUDIO
RESULTADOS DE CASOS ESTUDIADOS
PROYECCIÓN DEL PARQUE DE COGENERACIÓN
METODOLOGÍA DE TRABAJO
IDENTIFICACIÓN DE PRINCIPALES SUBSECTORES
Sector Industrial
No será considerada la posibilidad de exportación de energía
térmica.
Se priorizaron aquellos casos cuyo potencial cogenerador sea
menor a la potencia consumida por el propio establecimiento.
Sub-sectores que han utilizado equipos de cogeneración han sido
considerados con gran potencial.
Sub-sectores donde mundialmente es una alternativa tecnológica
muy utilziada.
Sector Servicios
Criterios similares al sector industrial.
Las soluciones a implementar son de escala significativamente
menor que en el sector industrial.
METODOLOGÍA DE TRABAJO
IDENTIFICACIÓN DE PRINCIPALES SUBSECTORES
Sector Industrial
Industria Láctea
Industria Frigorífica
Otros Alimentos
Sector Servicios
Salud
Hoteles
Restaurantes
METODOLOGÍA DE TRABAJO
IDENTIFICACIÓN DE PRINCIPALES SUBSECTORES
Creación de índice para priorización:
Sector Industrial:
Orden
1.
Sub-sector
Industria Láctea
Índice I (%)
49.9%
2.
Frigoríficos
21.8%
3.
Otras alimenticias
14.2%
4.
Celulosa y Papel
6.5%
5.
Bebidas y tabaco
3.2%
6.
Madera
1.4%
7.
Cuero
1.2%
8.
Molinos
1.0%
9.
Textil
0.8%
METODOLOGÍA DE TRABAJO
IDENTIFICACIÓN DE PRINCIPALES SUBSECTORES
Creación de índice para priorización:
Sector Comercial /Servicios:
Orden Sub-sector
1.
Salud
Índice I (%)
71%
2.
Hoteles y Restaurantes
24%
3.
Otros servicios
4%
4.
Administración pública y defensa
1%
METODOLOGÍA DE TRABAJO
CASOS DE ESTUDIO:
Industria Láctea
METODOLOGÍA DE TRABAJO
CASOS DE ESTUDIO:
Industria Láctea
EL POTENCIAL OBTENIDO CON LA METODOLGÍA DE TODA LA
INDUSTRIA LÁCTEA ES DE 25 MW.
Tomando en cuenta el uso de centrales térmicas, y una
eficiencia de conversión eléctrica de las mismas del 30%,
esto implicaría un ahorro de 29.800 Ton de fuel oil al año ,
lo que equivale a 93.450 Ton de CO 2 no emitidas a la
atmósfera ó a retirar del parque automotor 44.000
automóviles al año.
METODOLOGÍA DE TRABAJO
CASOS DE ESTUDIO:
Industria Frigorífica
METODOLOGÍA DE TRABAJO
CASOS DE ESTUDIO:
Industria Frigorífica
EL POTENCIAL OBTENIDO CON LA METODOLGÍA DE TODA LA
INDUSTRIA FRIFORÍFICA ES DE 22 MW.
Tomando en cuenta el uso de centrales térmicas, y una
eficiencia de conversión eléctrica de las mismas del 30%,
esto implicaría un ahorro de 26.000 Ton de fuel oil al año ,
lo que equivale a 82.250 Ton de CO 2 no emitidas a la
atmósfera ó a retirar del parque automotor 39.000
automóviles al año.
METODOLOGÍA DE TRABAJO
RESULTADOS DE CASOS DE ESTUDIO:
METODOLOGÍA DE TRABAJO
PROYECCIÓN DEL PARQUE DE COGENERACIÓN:
Escenario actual (197MW)
Este escenario supone como efectiva la instalación
únicamente de establecimientos de cogeneración existentes
y en construcción.
Escenario futuro probable (354MW)
Supone la instalación que actualmente se encuentran en el
comienzo de sus etapas constructivas o en estado próximo a
su comienzo.
METODOLOGÍA DE TRABAJO
PROYECCIÓN DEL PARQUE DE COGENERACIÓN:
Escenario proyectado (505MW)
El escenario proyectado supone la inclusión de los proyectos
del escenario anterior, además de agregar a los mismos los
10 proyectos con mayor potencial de cogeneración resultado
del presente estudio. A su vez, asume la incorporación de un
nuevo emprendimiento de gran escala (planta de celulosa).
METODOLOGÍA DE TRABAJO
PROYECCIÓN DEL PARQUE DE COGENERACIÓN:
INSTRUMENTOS DE PROMOCIÓN
IDENTIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS DE PROMOCIÓN:
Personal calificado: promoción y organización de programas
de capacitación a nivel medio y superior de enseñanza.
Difusión técnica: organización de eventos entre actores
potenciales cogeneradores y cogeneradores actuales.
Difusión tecnológica: generación de intercambio entre
proveedores de equipamiento y clientes.
Difusión de instrumentos de apoyo: difusión de planes
existentes relativos a fomento de este tipo de inversiones.
Posibilidades de exportación de energía térmica.
Promocionar cogeneración en establecimientos nuevos
pertenecientes a sub-sectores prioritarios.
ESTUDIO DEL
POTENCIAL DE
COGENERACIÓN EN
URUGUAY
¡MUCHAS GRACIAS!
¿PREGUNTAS?
Dr. Ing. Marcelo Castelli
Ing. Martín Garmendía
Ing. Marcelo Berglavaz