Situación Actual Demanda de Energía a partir de la Biomasa

Situación Actual Demanda de Energía a partir de la Biomasa

SITUACIÓN ACTUAL DE DEMANDA DE
ENERGÍA A PARTIR DE LA BIOMASA
Abril – 2013
1
Presentación
Nuestros Servicios
Datos Climáticos
Modelamiento
Climatización
Proyectos BIM
Recambio
PRM - LEED®
SERRAGO | Proyectos desarrollados
3
ENERGÍA
Internacional | Nacional
4
Problemática
Combustibles Fósiles
El gráfico muestra una caída rápida de la
capacidad de extracción, una estabilización
entre 2009 y 2010, para posteriormente
reanudar la caída hasta el agotamiento.
La norma de PM 2,5
que entró en vigencia
el año pasado se
superó
en
125
ocasiones en Temuco
durante 2012. Esto
incluye 21 días de
emergencia por mala
calidad del aire, 29 de
preemergencia y 30
alertas.
5
Fuente: UK Energy Research Centre, 2009
Datos Macroeconómicos de consumo en Chile
Consumo final de energía y PIB de países OCDE
Las diferentes políticas y medidas
adoptadas sobre el consumo de energías
en Chile, busca la incorporación de
energías renovables que reflejen el
fenómeno conocido como “desacople”
entre las curvas de incremento Producto
Interno Bruto (PIB) y el consumo de
energía. Países miembros de la OCDE,
han
logrado
desacoplar
dichos
parámetros introduciendo estrategias de
utilización de energías renovables.
Tendencia del PIB y consumo de energía total en Chile
Chile debe desacoplar el consumo de
energía del crecimiento económico.
Fuente: Balance Nacional Ministerio de Energía
Datos Macroeconómicos de consumo en Chile
Pequeña hidro
1,2%
Biomasa
1,3%
Hidro Embalse
25,8%
Hidro Pasada
10,6%
Eólica
0,15%
En Chile la generación eléctrica a partir de
fuentes
renovables
no
convencionales
(hidráulicas pequeñas, biomasa y energía eólica)
representan solo el 2,4% de la capacidad
instalada de la generación eléctrica total del país,
es decir 294 MW de un total de 2,326 MW.
Gas Natural o
GN/diesel
36,1%
Carbón
15,6%
Petróleos
9,3%
Consumo Final de Energía año 2011
Elaborado en base a datos del Ministerio de Energía
Biomasa
Electricidad
Gas
Otros
Derivados de Petroleo
100000
90000
80000
70000
TeraCalorias
El consumo final de energía esta
determinado por la agrupación de 4 grandes
sectores: Transporte, Industria – minería,
comercial – publico – residencial y
energético. El sector industrial es el de
mayor demanda con 39% del consumo
final.
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
Sector Transporte
Sector Industrial
Sector Minero
Comercial y Público
Residencial
Sectror Energía
Fuente: CNE
BIOMASA
Internacional
8
Datos Macroeconómicos de la biomasa
Del total de biomasa utilizada en la
Unión Europea, el 75% es utilizada
para calefacción.
Consumo final de biomasa para
calefacción, electricidad y transporte en
2010 en Europa (ktoe)
Consumo final de bioenergía 2000-2020 en Europa (ktoe)
Según la proyección establecida por NREAPs, para el 2020 se
considera una evolución significativa para el uso de
biocombustibles. bioelectricidad y el mercado de la
calefacción.
1toe = tonelada equivalente de petróleo
9
Fuente: Eurostat an NREAPs. AEBION Calculation
Datos Macroeconómicos de la biomasa
Biomasa para electricidad.
En
promedio
el
70%
de
la
bioelectricidad se produce a partir de
biomasa solida mientras que el 24% a
partir de biogás (proyecciones año
2020.)
Consumo de bioenergía en el sector eléctrico en Europa
Estimación para el año 2020
Bioliquidos,
26,8%
Consumo final bruto
de energía eléctrica,
93,44%
Bioelectricidad, 6,56%
Biomasa Solida,
67,8%
Biogás,
5,4%
Consumo de energía en calefacción y enfriamiento en Europa
Biomasa para calefacción.
Estimación para el año 2020
Se espera que el uso de biomasa para
calefacción y enfriamiento aumente en
27Mtep
entre
2010
y
2020,
convirtiéndose en la fuente renovable
mas importante.
Total consumo de
energía en
calefacción y
enfriamiento sector
502,05 millones toe,
82%
10
Biomasa para
calefacción y
biocalor
18%
Biomasa Solida,
90%
Biogás,
5%
Bioliquidos,
5%
Fuente: AEBION, European Bioenergy Outlook 2012sv
Datos Macroeconómicos de la biomasa
Biomasa por distintos tipos de origen en la Unión Europea y
Noruega
EUOBIONET ha estimado que el potencial
de la biomasa total en Europa es de
157Mtep (sin considerar los residuos
biodegradables) de los cuales el 67%
proviene de biomasa leñosa.
Leña
19%
Residuos de madera solida
12%
Residuos Forestales
23%
Liquidos
8%
Madera u lizada
6%
Otras Biomasas
8%
El uso de la biomasa proveniente de los
cultivos aporta un 24% de la utilizada para
fines de producción de energía eléctrica o
calefacción.
Biomasa herbacea y frutal
24%
11
Fuente: Eubionet III project, June 2011
Datos Macroeconómicos de producción de Pellets
Producción de pellet mundial 2000 a 2010
El mercado del pellets ha
experimentado
un
aumento
significativo los últimos años.
En 2010 la producción mundial de
pellets llego a 14,3 millones de
toneladas,
mientras
que
el
consumo fue cercano a los 13,5
millones de toneladas. Entre el
2009 y 2010 la capacidad
instalada registro un aumento del
22% llegando a mas de 28
millones de toneladas.
Fuente: P.Lamers et al. / Renewable and Sustainable Energy Reviews 16 (2012)
12
Datos Macroeconómicos de consumo de Pellets
Capacidad de producción de pellet por país
Durante
el
2009
se
instalaron
aproximadamente 670 plantas de pellet en
la Unión Europea, con una producción
inferior a las 10000 ton/año, sin embargo
desde el 2009 el crecimiento en la
demanda estimulo las inversiones en
plantas de gran escala incrementando el
rango de cientos de miles de toneladas en
la UE, USA, Rusia y Otros.
Producción y consumo de pellets en la Unión Europea
La UE sigue siendo el principal mercado
de los pellets, entre 2008 y 2010 la
producción aumentó un 20,5% logrando
9,2 millones de toneladas en 2010,
equivalente al 61% de la producción
global. En el mismo periodo el consumo de
pellets aumento un 43,5% hasta alcanzar
mas de 11,4 millones de toneladas en
2010, lo que equivale al 85% de la
demanda mundial.
Fuente: IEA Bionenergy Task 40 “Sustainable Bioenergy Trade”
13
Datos Macroeconómicos de consumo de Pellets
El comercio de Pellets en Europa, como las
importaciones están creciendo rápidamente.
Los principales exportadores de pellets a la
Unión Europea durante el 2011 fueron
Canadá, con un 36,7%; Estados unidos un
31,7%. En tercer lugar se encuentra Rusia
con un 15% del total de exportaciones.
Exportación de pellet a EU27 (kt)
Capacidad de producción de pellet por país
Chile figura con un 0,1% del total de las
importaciones de pellets realizadas por
Unión Europea.
Fuente: Eurostat, EPC calculations
14
Datos Macroeconómicos de consumo de Pellets
El consumo europeo según datos de AEBIOM –la Asociación Europea de Biomasa- dados a conocer
en la 3rd AEBIOM European Bioenergy Conference 2012 celebrada en Berlín, Europa consume ya 14
millones de toneladas de pellets. Del total, 7 millones corresponden a consumo industrial, mientras
que los otros 7 proceden del ámbito doméstico.
15
Datos Macroeconómicos de consumo de Pellets
Calderas a pellet instaladas de potencia menor a 50kw
La tendencia en la utilización de
calderas y estufas a pellets ha tenido un
incremento significativo sobre el numero
de equipos instalados anualmente. En
Alemania por ejemplo durante el 2011
se instalaron 15.000 calderas de
potencia menor a 50kw, mientras que el
2012 se instalaron 25.000. Igualmente
en Austria se instalan durante el 2011
10.400 calderas, para el 2012 se
instalaron 12.400.
Estufas a pellet instaladas
El mercado de las estufas domiciliarias
también ha tenido un aumento
importante. La principal demanda por
equipos se registra en Italia, donde el
año 2011 se instalaron 182.000 estufas,
para el 2012 se instalaron 195.000
unidades.
Fuente: European Pellet Council, 2012
16
BIOMASA
Nacional
17
La Región de la Araucanía | Biomasa Forestal
La región del Bio-Bio es seguida de sus regiones aledañas al sur y al norte la que aportaría el potencial
mas alto de generación eléctrica con biomasa forestal.
Superficie Forestal por Regiones en ha [2004]
Fuente: GTZ y GNE – Potencial de generación de energía por
residuos del manejo forestal
La Región de la Araucanía | Biomasa Agrícola
ODEPA presenta registros
desde el año 1980 indicando
la cantidad de hectáreas
sembradas en la región de la
Araucanía.
Como puede desprenderse
del gráfico desde 1980 a la
fecha
en
promedio
la
superficie destinada a cultivo
es
aproximadamente
de
250.000 Hectáreas anuales,
solo para la región.
Fuente: Oficina de Estudios y Políticas Agrarias (ODEPA)
La Región de la Araucanía | Biomasa Agrícola
La paja que queda en los rastrojos luego de su cosecha presenta grandes dificultades para cualquier
faena de labranza o siembra directa que se quiera realizar sobre ellos.
Las cantidades de paja que quedan en los rastrojos son enormes, llegando con frecuencia a 9 y 10 t
por ha, con contenidos de humedad cercanos a 10%. (Riquelme, 2003; Vidal y Troncoso, 2003).
Fuente: Proyecto Nº 204.131.006-1.0 de la Dirección de
Investigación, Universidad de Concepción, Chile
Cultivos Energéticos (Leñosos / Herbáceos)
•
Miscanthus
•
Álamo o Chopo
•
Reed canary grass
(Phalaris arundinacea)
•
Paulownia
21
Pellets | Algunas Diferencias
Roble
Raulí
Coigüe
Monocultivo
22
Fuente: Manual de Combustible de Madera
AIEL Italian Agriforestry Energy Association
LA OPORTUNIDAD
Situación | Regional
23
Serrago: Proyectos de Calefacción| Pellets
Centro Médico Kinésico
Proyecto: Climatización + ACS
Superficie: 210 m2
Temuco
3 Tn/año
Otros
Casa Urrutia
Proyecto: Calefacción + ACS
Superficie: 225 m2
Temuco
3 Tn/año
Consumo promedio
17 Tn/año
•
•
•
•
24
Liceo pablo Neruda
CESFAM Castro
CESFAM Chonchi
CESFAM Dalcahue
Serrago: Recambio de Sistemas de Calefacción
•
SERRAGO, actualmente desarrolla los servicios de recambio
de sistemas de calefacción, de edificios y viviendas que
cuentan con calderas que utilizan combustibles fósiles.
•
Esta evaluación permite obtener el panorama actual de
funcionamiento, analizando la inversión requerida en los
proyectos de recambio, como los beneficios y recuperación de
ésta en el tiempo, utilizando el pellets como combustible
sustentable y de bajas emisiones y costo de operación.
•
Para lo anterior se realizan evaluaciones energéticas de los
sistemas actuales, evaluación de histórico de consumos,
dimensionamiento de equipos, diseño de proyectos de recambio e
implementación.
25
Problema
•
Dónde compro la caldera
•
Quién instala
•
Dónde compro pellets
•
Hay suficiente
26
•
Aparición otros actores
•
2 plantas pellets Temuco
•
Futuro Serrago Limitada
Serrago | Análisis de biomasa y pellets
27
Planes de Gobierno
Junio de 2010: establece plan de descontaminación atmosférica de Temuco y Padre las Casas.
Declaración de zona saturada MP10
• Meta global reducción de emisiones
• Plazo 10 años
• Principal combustible LEÑA
Productores
Distribuidores
Medidas:
• Mejorar calidad de la leña [H <25%]
• Mejorar calidad de artefactos
• Eficiencia térmica viviendas
• Programas educación y sensibilidad
• Recambio voluntario de artefactos 12,000 al menos
Asociatividad
AG
Patio de energía
Mediante la incorporación de nuevas tecnologías, amigables con el usuario y medio
ambiente, es posible ofrecer soluciones concretas que reduzcan los niveles actuales
de contaminación, incentivando la comercialización de combustibles renovables.
28
Planes de Gobierno
Abril de 2012: Recambio de calefactores a pellets más
eficientes y menos contaminantes en instituciones de
las comunas de Temuco y Padre las Casas, 20122013.
Colegio 6500 m2
Contempla
• 2500 recambios para 2012 /usuario paga % mínimo
Dirigido a:
• Instituciones que funcionan a la hora de mayor
contaminación.
• Dependencias estatales, hogares, colegios,
jardines, etc.
29
Menos emisiones
90 Tn/año
Fuente: PM2,5 Emission reduction benefit of replacing
conventional uncertified corwood stoves with certified stoves and
modern pellet stoves. Omni Environmental service Inc, Mayo 2005
La Región de la Araucanía | Consumo de Pellet
Promedio venta mensual de pellets
2012 (Distribuidores Locales)
Consumo de Pellets en Toneladas. Araucanía
Por concepto de licitaciones | 2010 - 2012
873
900
800
700
600
520
100
80
35
70
40
300
32
28
25
167
20
28
Año 2010
Año 2011
Año 2012
Año 2013
0
32
36
20
10
0
40
18
30
80
ANWO2
90
50
400
Empresa 2D
100
60
500
200
Toneladas
Toneladas
Ecral
1000
10
Abril
14
16
Mayo
Junio
20
18
Julio
Agosto
Existe un incremento significativo en la demanda de pellets asociada al concepto de licitaciones para
edificios públicos realizadas a través del portal mercado público para la región de la Araucanía y
principalmente para las ciudades de Temuco y Padre las Casas. Para el presente 2013 se estima un
aumento en los requerimientos
Fuente: Licitación edificios públicos Mercadopublico.cl
CONCLUSIONES
31
Conclusiones
•
Ya hemos superado el cenit de producción de todos los
combustibles líquidos en 2008…….
•
En promedio el 70% de la bioelectricidad se produce a
partir de biomasa sólida mientras que el 24% a partir de
biogás (proyecciones año 2020.)
•
Del potencial de biomasa total en Europa, el 67%
proviene de biomasa leñosa.
•
•
En 2010 la producción mundial de pellets llego a 14,3
millones de toneladas, mientras que el consumo fue
cercano a los 13,5 millones de toneladas.
En Chile la generación eléctrica a partir de fuentes
renovables no convencionales, apenas llega al 2,3%.
Pequeña hidro
1,2%
Biomasa
1,3%
Hidro Embalse
25,8%
Hidro Pasada
10,6%
Eólica
0,15%
Gas Natural o
GN/diesel
36,1%
Carbón
15,6%
Petróleos
9,3%
Leña
19%
Residuos de madera solida
12%
Residuos Forestales
23%
Liquidos
8%
Madera u lizada
6%
Otras Biomasas
8%
32
Biomasa herbacea y frutal
24%
Conclusiones
•
Los principales exportadores de pellets a la Unión
Europea en 2011 fueron Canadá (36,7%); Estados
Unidos (31,7%) y Rusia (15%) del total de
exportaciones.
•
Chile figura con un 0,1% del total de las
importaciones de pellets realizadas por Unión
Europea.
•
La regiones VIII, X, XI y XII con mayor superficie
forestal. Incluidos bosque nativo y plantaciones.
•
Por otro lado la paja disponible solo en la Araucanía
alcanza 1 millón de toneladas / temporada.*
•
La utilización de otros cultivos energéticos para
biomasa sólida o biocombustible, debe considerar
los efectos sobre el uso de la tierra y el agua.
33
*: Incorporar la paja al proceso productivo del pellets, permitirá
obtener pellets mixtos o puros dependiendo de la tecnología y los
sistemas existentes.
Conclusiones
•
Se han declarado zonas saturadas a Temuco,
Osorno, Coyhaique y próximamente otras
ciudades…..
•
El incremento en el precio de los combustibles
fósiles y lo elevado de sus emisiones constituyen
una oportunidad comercial sostenida y amigable
con el medio ambiente.
•
Hay un potencial considerable que puede contribuir
al desarrollo rural, y crear nuevas oportunidades
para los agricultores y propietarios de bosques.
•
A nivel local los planes de gobierno, los problemas
de contaminación más la instalación de una
conciencia ecológica en el tiempo, ha significado un
aumento importante en el consumo de
biomasa/pellets.
34
*: Incorporar la paja al proceso productivo del pellets, permitirá
obtener pellets mixtos o puros dependiendo de la tecnología y los
sistemas existentes.
Conclusiones | Datos Técnicos
•
Las maderas blandas (coníferas, pino entre otras), considerada ligeramente mejor por su mayor
contenido de lignina, aglomerante.
•
El poder calorífico en seco de la madera de diferentes especies varía en un intervalo muy
reducido, de 18,5 a 19 MJ/kg.
•
En coníferas es un 2% superior que en frondosas.
fundamentalmente al mayor contenido en lignina.
•
El poder calorífico aumenta si contiene corteza; pero, aumenta la ceniza (impurezas que pueda
contener ésta última).
35
Esta
diferencia
se
debe
Conclusiones | Datos Técnicos
•
El contenido de humedad óptimo (8 – 12 %), para peletizado.
•
Los bajos costos de secado y almacenaje son fundamentales para asegurar un combustible
rentable.
•
Los pellets de madera son un 25% más caros que los pellets alternativos y los pellets alternativos
son un 14% más caros que las astillas de madera.
•
Para sistemas de combustión a pequeña escala deben utilizarse materias primas
disponibles en la región. El transporte a larga distancia únicamente es rentable para
sistemas a gran escala (>1MW).
•
Los sistemas de parrilla móvil y un concepto de eliminación de cenizas activo son básicos
para asegurar un funcionamiento estable con combustibles que generan una gran cantidad de
ceniza y presentan una amplia tendencia a la formación de sedimentos.
36
Resumen
37
Contacto

Para mayor detalle y/o consultas, favor contactar a:
Víctor Mera Arana
Email: [email protected]
Teléfono: 97138441
www.serrago.cl
38