COMBUSTIBLES POR BIOMASA

COMBUSTIBLES
EN LOS SISTEMAS DE
CALEFACCIÓN
POR BIOMASA
calefacción
entrevista
Oscar Cela Cobo
Erbi Energía
El incremento del precio
de los combustibles fósiles
unido a la necesidad de
reducir las emisiones a nivel
planetario de CO2, nos ha
conducido a buscar nuevas
fuentes de energía
27
aviNews Diciembre 2014 | Sistemas de calefacción por Biomasa
E
n esa búsqueda de nuevas fuentes de energía
se han revisado las fuentes más tradicionales,
utilizándose un enfoque más científico, de
forma que procesos tradicionales, manuales y poco
eficientes han dado lugar a procesos automáticos,
con una eficiencia muy elevada, como es el caso del
uso de combustibles procedentes de la biomasa.
Ha de tenerse en cuenta que el uso de estos
combustibles, además del ahorro que en el peor de
los casos está en torno al 40% respecto a los fósiles,
confiere a las granjas la etiqueta de “granja que
utiliza energías verdes”.
Lo cual, gracias a la creciente demanda por parte de
los clientes, de productos ecológicos, posiciona a la
granja en una mejor condición de cara al mercado.
La Biomasa la podemos clasificar en natural
(producida en la naturaleza sin intervención
humana), residual (generada en procesos agrícolas
y ganaderos) y producida (cultivada a propósito
para su combustión)(1).
calefacción
Atendiendo únicamente a los combustibles que
hemos delimitado en el artículo (1):
¿Qué pasos demos de seguir para elegir una
planta de biomasa?
1º Determinar las necesidades energéticas de la planta a
la que va dirigida
2º Determinar su uso temporal
3º Determinar el tipo de combustible a utilizar
4º Determinar los años previstos para el funcionamiento
de la planta
Para este artículo, vamos a aparcar combustibles procedentes de fuentes residuales, como el biogás y los estiércoles en general, ya que requerían un estudio
mucho más amplio, pero no nos resistimos a indicar que en este verano, concretamente el 3 de Junio, se ha publicado una modificación del reglamento de
la UE Nº592/2014 que modifica el anterior reglamento nº 142/2011 en lo que se refiere al uso de subproductos animales y productos derivados, como
combustibles en plantas de combustión. Este reglamento es muy interesante a la hora de valorar un subproducto avícola en un combustible, con los requisitos
necesarios para la ejecución de un proyecto de valoración energética de dicho residuo.
(1)
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aviNews Diciembre 2014 | Sistemas de calefacción por Biomasa
Necesidades energéticas y uso de
la planta
En las instalaciones que requieran poca
potencia, durante muchas horas de
funcionamiento, es esencial determinar la
potencia instalada de una forma muy precisa.
En general, las calderas y los hornos de
biomasa, tienen mayor rendimiento cuando
están trabajando a un determinado nivel,
sin arranques ni paradas, quetendrían si la
potencia es mayor que las necesidades.
A esto se suma su menor precio, que repercute
a todos los niveles de la instalación y por
supuesto en su amortización.
Para bajar la potencia se
puede recurrir a acumuladores
inerciales como es el caso
de depósitos de agua, que
nos servirían para cubrir
puntas de demanda
entrevista
En plantas avícolas, las necesidades energéticas
pueden ser muy diferentes. Por ejemplo
en plantas de incubación, se necesita poca
potencia sostenida en largos periodos de
tiempo, al contrario de las granjas de cría,
en donde las necesidades de potencia son
muy elevadas, pero el tiempo de uso es muy
reducido.
Potencia de funcionamiento de la caldera
Demande de potencia de calefacción a lo largo del día
180
160
potencia (kw)
140
120
100
80
60
40
20
23:00
22:00
20:00
21:00
19:00
16:00
17:00
18:00
15:00
12:00
13:00
14:00
11:00
10:00
8:00
9:00
7:00
6:00
4:00
5:00
3:00
1:00
2:00
0:00
0
Tabla 1. Curva de potencia de consumo horario
En este gráfico, se puede observar la evolución de la potencia en función de las horas para una caldera de 100kW.
calefacción
Se puede observar como desde la 1h hasta las 10h y desde las 18h a las 23h hay un defecto de potencia (en amarillo) que
podría ser suplido por un acumulador inercial, gracias al exceso que se produce de las 10h a las 18h (en morado).
El resultado es una curva plana para un funcionamiento constante de la caldera de potencia 100kW (rojo). En caso
contrario tendríamos que utilizar una caldera de 160kW que pararía durante largos periodos de tiempo. El
ahorro en este supuesto es considerable.
Si el consumo de energía es elevado, lo aconsejable, es utilizar calderas de alto
rendimiento con limpiezas automáticas ya que su uso es continuo, sin embargo, esto
es solo una recomendación y ha de verificarse en cada caso.
En las instalaciones que requieren altas potencias pero poco tiempo de trabajo, es
necesario utilizar otro tipo de estrategias ya que el precio de las calderas aumenta mucho
con la potencia, de forma que las alternativas podrían ser entre otras las siguientes:
Utilizar calderas como en el caso anterior aumentando los plazos de amortización
Utilizar calderas de biomasa con potencias menores con otros combustibles de apoyo
Usar calderas más simples o calentadores de gases
Utilizar recuperadores de energía etc.
En las granjas de cría las pérdidas por ventilación son muy elevadas, por lo que han de
considerarse métodos para minimizarlas o recuperar esas pérdidas en la mayor cantidad
posible. Existen métodos aplicados con éxito como el uso de superficies y suelos
radiantes para mejorar el bienestar de las aves sin aumentar el gasto energético .
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aviNews Diciembre 2014 | Sistemas de calefacción por Biomasa
El tipo de combustible
LA dENSIdAd. Ha de tenerse en cuenta con el
fin de mantener un espacio de almacenamiento
óptimo para la operación de la planta.
Lo primero que se ha de considerar, es el poder
CALOrífICO INfErIOr dEL COMBUSTIBLE
SELECCIONAdO de forma que sea posible evaluar
la cantidad de combustible mensual y anual que
necesitemos (por lo tanto saber el gasto).
LA fACILIdAd dE SUMINISTrO y SU CErCANíA.
Para eso hay que analizar cuantos proveedores
existan. Hay que valorar si los proveedores están
cercanos a la planta y si tienen los medios para
garantizar el suministro durante la vida útil de la
planta. Esto puede ser determinante a la hora
de elegir uno u otro combustible, ya que un
suministrador a buen precio, uniforme en cuanto a
la calidad del suministro y con medios técnicos para
el suministro estable, puede ser un aliado perfecto
para obtener buenos resultados.
La hUMEdAd CON LA QUE SE SUMINISTrA.
En algunos combustibles es fundamental, ya
que a partir de determinados niveles, las calderas
podrían no quemarlos. Este dato afecta al precio
notablemente cuando se compra por peso. El agua
contenida ha de evaporarse sustrayendo parte de la
energía del combustible en esta evaporación.
calefacción
entrevista
¿Qué consideraciones hemos de tener
en cuenta respecto a los diferentes
combustibles?
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aviNews Diciembre 2014 | Sistemas de calefacción por Biomasa
ASTILLAS
PIñONES
CÁSCArAS
DE frUTOS
SECOS
PAjA
CErEALES
VENTAJAS
VENTAJAS
VENTAJAS
VENTAJAS
Disponibilidad
elevada
Bajo precio
Bajo precio
Bajo precio
Baja Humedad
INCONVENIENTES
INCONVENIENTES
INCONVENIENTES
INCONVENIENTES
Baja densidad (mayor tamaño
del almacenamiento)
Menor disponibilidad
Baja densidad
Variabilidad en el precio
Menor disponibilidad
(estacionalidad)
Precio variable en
función de cosecha
Puede contener altas
tasas de humedad
Astillas de tamaños superiores
a lo admisible por calderas
Contenido en finos y
arenas excesivos
Uso de calderas con refractarios
robustos y sistemas de
alimentación específicos
para evitar bóvedas.
Contenidos de impurezas
por arrastre elevados
Aparición ocasional de
materiales de longitud excesiva
Variabilidad en el precio
(por cosecha)
Precio excelente
en general
Baja temperatura de fusión en
ceniza (calderas especiales)
Suministro poco estable
(Este factor está cambiando
con la aparición de
nuevos proveedores)
VENTAJAS
VENTAJAS
Bajo precio
Bajo precio
Menor grado de
impurezas
Mayor densidad
PELLETS
Respecto a los pellet, hemos de considerar varios
tipos, al existir una norma que los clasifica
(EN 14961-2), es sencillo determinar las
características del pellet antes de quemarlo.
VENTAJAS
Precio estable
Menor grado de impurezas
Humedad baja en todos los casos
INCONVENIENTES
INCONVENIENTES
Facilidad de suministro y
proveedores estables
Baja densidad
Variabilidad en el precio
(anuales por cosecha)
Densidad elevada
Menor disponibilidad
(estacionalidad)
Variabilidad en el precio
(por cosecha)
Mayor contenido en cloro
de semillas y su humedad
Elevado contenido en
humedad y finos (en
función de proveedores)
Contenido en aceites en el
caso de no estar depurado
adecuadamente
Calderas más baratas al tener
sistemas de alimentación simples
Más sencillas de mantener y
con menor mano de obra
INCONVENIENTES
Precio más elevado
calefacción
entrevista
hUESOS DE
frUTALES
hUESO
ACEITUNA –
OrUjILLOS
Las ventajas del uso de estos
combustibles “ecológicos” no
solo están en el precio, si no en la
capacidad de afrontar los retos
de un mercado futuro, marcado
por el aumento de la demanda
de productos respetuosos con el
medio ambiente. Sin embargo,
dada la complejidad y la gran
variedad de biomasas existentes, es
preciso un estudio muy específico
para cada proyecto.
De forma que la combinación de
las variables vistas, sea la precisa
para que se asegure el éxito del
proyecto.
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aviNews Diciembre 2014 | Sistemas de calefacción por Biomasa
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