anÁlisis del impacto econÓmico y … · coronel 1.517 838 10.404 ... lota 286,0 218,0 742 penco...

IMPACTO ECONÓMICO Y AMBIENTAL DEL ABASTECIMIENTO ESTABLE DE GNL EN EL

SECTOR INDUSTRIAL DEL CONCEPCIÓN METROPOLITANO

Dra. Claudia Ulloa Tesser

Dr. Jorge Jiménez del Río

Dr. Cristian Mardones Poblete

Universidad de Concepción

14 de Agosto de 2014

Uno de los temas de fondo: Calidad del Aire en Concepción

Metropolitano

Percentil 98 MP10

0

25

50

75

100

125

150

175

200

Co

nce

ntr

ació

n M

P1

0 (

µg/

m3)

MP10 178.0 152.6 164.5 148.5 129.3 129.8 129.6 120.3 106.1 113.1 145.3 123.9 117.6

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Límite norma

D.S. N°41/2006 Ministerio Secretaría General de la Presidencia: Declara Zona latente por Material Particulado Respirable a las Comunas de Lota, Coronel, San Pedro de la Paz, Hualqui, Chiguayante, Concepción, Hualpén, Talcahuano, Penco y Tomé.

Anteproyecto Plan de Prevención Atmosférico (Res. Exenta N°1612/2011 MMA)

Evolución del promedio anual de MP10 . Talcahuano. Período 2001-2013

Evolución del percentil 98 de MP10 de los promedios diarios. Talcahuano. Período 2001-2013

Evolución del promedio anual de MP2,5. Talcahuano. Período 2001-2013

Evolución del percentil 98 de MP2,5 de los promedios diarios. Talcahuano. Período 2001-2013

• Norma de calidad Primaria del Aire para MP2.5

• Próxima Declaración de Zona saturada por MP2.5

• Plan de Descontaminación Atmosférica

Emisiones Totales MP10:18676 Ton/año Fuentes fijas industriales: 8582 Ton/año Combustión Biomasa: 8781 Ton/año

Emisiones Totales SOx: 24395 Ton/año Fuentes fijas industriales: 23321 Ton/año

¿Cuáles son las emisiones actuales del sector industrial? ¿Cuál es el aporte actual del sector industrial a la concentración ambiental de MP10, MP2.5 y sus precursores? ¿De qué manera impactaría la introducción de GNL en el sector industrial a los niveles de emisión del sector industrial y su aporte a la concentración ambiental de MP2.5? ¿Qué impacto económico tendría en el sector industrial un futuro Plan de Descontaminación, en escenario de abastecimiento estable de GN vs su ausencia?

Categorización de fuentes de combustión. Potencial máximo de reducción de emisiones por efectos del recambio de combustibles a GN

Categorización de fuentes según factibilidad de recambio

Cálculo de potencial de reducción de emisiones por categoría de fuente.

Actualización de Inventario de emisiones (año 2013)

Identificación de combustibles actuales. Cálculo de requerimientos energéticos

Emisiones actuales (MP10, MP2.5, SO2)

Identificación de fuentes industriales emisoras actuales

Fuentes de Combustión Fuentes de Proceso

Actualización de Inventario de Emisiones. Potencial de reducción de emisiones por sustitución de combustibles actuales por GN.

Comuna MP10

(ton/año) MP2,5

(ton/año) SO2

(ton/año)

Chiguayante 0,0 0,0 0,0 Concepción 1,0 0,7 0,0 Coronel 1.517 838 10.404 Hualpén 172,0 137,0 3.508 Lota 286,0 218,0 742

Penco 205,0 200,0 720 San Pedro de la Paz 50,0 26,0 11,5 Talcahuano 1.210 666 1.923 Tomé 38,0 15 345,0

Total 3.479,0 2.100,7 17.653,5

Emisiones industriales para distintas comunas del Concepción Metropolitano. Inventario actualizado año 2013

Procesos de Combustión

MP10 (ton/año)

MP2,5 (ton/año)

SO2 (ton/año)

2542 (73%)

1652 (79%)

17624 (99,8%)

Aporte directo del sector industrial a la concentración ambiental de MP10, MP2.5 y SO2

Comuna MP10 (μg/m3) promedio anual

MP2.5 (µg/m3) promedio anual

SO2 (µg/m3) promedio anual

Concepción 4,05 2,24 9,25

Coronel 5,37 2,56 27,34

Chiguayante 2,15 1,19 7,33

Hualpén 3,40 1,86 7,90

San Pedro de la Paz 4,04 2,38 6,63

Talcahuano 4,62 2,44 12,53

Tomé 2,87 1,30 8,37

Hualqui 0,84 0,49 2,17

Penco 1,47 0,82 3,45

Lota 4,71 1,89 53,23

Aporte a concentración promedio anual de MP10, MP2.5, SO2

en la comuna i

Emisiones de MP10 + MP2.5 + SO2

Límite máximo anual: 50 µg/m3 20 µg/m3 80 µg/m3

Clasificación de fuentes de combustión en función de potencial de sustitución de combustibles por GN

CATEGORÍA 1: Procesos que actualmente utilizan gas natural. CATEGORÍA 2: Procesos duales. Hoy utilizan parcialmente gas natural (si existe disponibilidad), combustibles líquidos o GLP. En un escenario de abastecimiento estable de gas natural estos procesos podrían verificar el cambio de combustibles en forma inmediata sin introducir cambios sustanciales en sus procesos.

CATEGORÍA 3: Procesos que utilizan combustibles líquidos . Para introducir gas natural en sus procesos requieren de cambios tecnológicos o adaptaciones menores, y en consecuencia inversiones de relativamente baja magnitud.

CATEGORÍA 4: Procesos que utilizan combustibles sólidos y que requerirían de inversiones mayores para efectuar recambio de combustibles. CATEGORÍA 5: Procesos que utilizan gases residuales de sus propias operaciones y que en principio no tienen incentivos económicos para el recambio.

CATEGORÍA 6: Procesos que por sus características tecnológicas de diseño y operación no pueden efectuar recambio de combustibles (ej. centrales a carbón).

• Total fuentes fijas industriales 404

•Categoría 1: 20 fuentes






287

Fuentes Combustión

• 162 calderas industriales

• 29 calderas FO N°2

• 59 calderas FO N°6

• 41 Calderas biomasa

Cat. 3 y 4

195 fuentes

Procesos de Combustión. Emisiones actuales por categoría de fuente.

1652 Ton/año 2542 Ton/año

17624 Ton/año

Cat. (2+3+4)= 52,2% Cat. (2+3+4)=53,3%

Cat. (2+3+4)=34,2%

Potencial máximo de consumo de Gas Natural por categoría de fuente (MM m3/año)

Potencial máximo de consumo: 500 MM m3/año

PROCESO MP10 (ton/año) MP2.5 (ton/año) SO2 (ton/año)

CATEGORÍA 2

CALDERAS 110,04 35,83 534,83

HORNOS 31,99 10,57 132,53

OTROS PROC. COMBUSTIÓN 6,08 0,00 2,42

SUBTOTAL 148,06 46,40 669,78

CATEGORÍA 3

CALDERAS 335,58 95,23 3.457,23

HORNOS 192,95 190,80 721,80


SUBTOTAL 535,87 288,16 4.255,92

CATEGORÍA 4

CALDERAS 602,39 474,19 1.083,95

HORNOS 2,46 1,65 20,65


SUBTOTAL 610,33 480,44 1.105,29

TOTAL 1.294,26 815,00 6.030,99

Potencial de reducción máximo de emisiones por efectos de sustitución de combustibles por GN.

50,9% Red. 49,3% Red. 34,2% Red.

0

100

200

300

400

500

600

700

Fuel Oil

Nº2

Fuel Oil

Nº5

Fuel Oil

Nº6

GLP Otros

gases

Fuel Oil

Nº2

Fuel Oil

Nº5

Fuel Oil

Nº6

GLP Biomasa Carbon

Mineral

Coke

2 3 4

Categoría - Combustible Actual

Pote

ncia

l de r

educció

n (

ton/a

ño)

Total

Vigencia SI Tipo cliente Industrial

Sum of MP10_reducción

Potencial de recambio a GN Combustible III

Drop Series Fields Here

Potencial de reducción en función de la categoría y combustible actual

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Fuel Oil

Nº2

Fuel Oil

Nº5

Fuel Oil

Nº6

GLP Otros

gases

Fuel Oil

Nº2

Fuel Oil

Nº5

Fuel Oil

Nº6

GLP Biomasa Carbon

Mineral

Coke

2 3 4

Categoría - Combustible Actual

Pote

ncia

l de r

educció

n (

ton/a

ño)

Total


Sum of MP2,5_reducción

Potencial de recambio a GN Combustible III


0

100

200

300

400

500

600

700

CA

HO

RN

O

Otr

os p

roceso

con

com

bustión CA

HO

RN

O

Otr

os p

roceso

con

com

bustión CA

HO

RN

O

Otr

os p

roceso

con

com

bustión

2 3 4

Categoría - Equipos combustión

Pote

ncia

l de r

educció

n (

ton/a

ño)

Total


Sum of MP10_reducción

Potencial de recambio a GN Clase fuente


Potencial de reducción de emisiones según categoría y proceso

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

CA

HO

RN

O

Otr

os p

roceso

con

com

bustión CA

HO

RN

O

Otr

os p

roceso

con

com

bustión CA

HO

RN

O

Otr

os p

roceso

con

com

bustión

2 3 4

Categoría - Equipos combustión

Pote

ncia

l de r

educció

n (

ton/a

ño)

Total



Potencial de recambio a GN Clase fuente


Potencial de reducción de emisiones de MP2,5 según categoría y comuna

Total

0

50

100

150

200

250

300

Chig

uayante

Coro

nel

Hualp

en

Talc

ahuano

Chig

uayante

Concepció

n

Coro

nel

Lota

Penco

San P

edro

de la P

az

Talc

ahuano

Tom

e

Chig

uayante

Concepció

n

Coro

nel

Lota

San P

edro

de la P

az

Talc

ahuano

Tom

e

2 3 4

Potencial de recambio - Comuna

Pote

ncia

l de r

educció

n (

ton/a

ño)

Total



Potencial de recambio a GN Comuna


¿De qué dependerá la decisión de cambio de combustibles actuales por parte del sector industrial a Gas Natural?

• Disponibilidad de suministro estable!! • Precio del GN • Existencia de alguna regulación ambiental (ej. Exigencia de reducción de

emisiones en el marco del Plan de Descontaminación) • Modelo de optimización de costos intenta predecir el comportamiento del

sector:

En escenario regulatorio y en ausencia de regulación. En ambos casos simula abastecimiento estable de GN o ausencia de éste.

En un escenario sin regulación, la decisión de las industrias se basará en evaluar si es

conveniente en términos económicos sustituir el combustible actual por el gas natural. En un escenario regulatorio, las industrias deberán decidir, en función de los costos y

exigencias de reducción, entre:

• Instalar tecnologías de abatimiento de emisiones de Material Particulado • Cambiar combustible actual por GN para reducir sus emisiones (si hay abastecimiento) • Compensar sus emisiones.

Combustible USD/MMBtu USD/kcal

GLP 22,1 8,75E-05

Fuel Oil No 2 28,5 1,13E-04

Diesel 26,3 1,04E-04

Fuel Oil No 5 18,0 7,14E-05

Fuel Oil No 6 17,6 6,96E-05

GNL 16,5 6,54E-05

Carbón 5,2 2,07E-05

Biomasa forestal 3,3 1,31E-05

Precios promedio de combustibles en Concepción Metropolitano (Fuente: Elaboración propia con datos de ENAP y otras fuentes)

Aún en un escenario conservador de precios, el abastecimiento estable de Gas Natural al sector industrial derivaría en un beneficio en términos de disminución en los costos de la energía.

Estimación del beneficio Ambiental. Reducción de emisiones. Disminución de concentraciones ambientales de MP2,5

• Exigencia de reducción emisiones MP en un determinado %

Escenario Regulatorio

• Instalación de sistemas de abatimiento

• Cambio de combustibles

• Compensación

Medidas • Reducción de emisiones

industriales

• Disminución del aporte industrial a la concentración ambiental de MP

Beneficio Ambiental

La selección de las tecnologías de abatimiento es función de su costo y meta de reducción impuesta

Modelación de la situación bajo distintos escenarios regulatorios

• Escenario1: Situación con regulación ambiental y sin disponibilidad de gas.

– Metas de reducción de emisiones: 0% a 75%

• Escenario 2: Situación con regulación ambiental y disponibilidad de gas

– Metas de reducción de emisiones: 0% a 75%

Meta de Reducción de Emisiones 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 75%

Emisiones reducidas sin abastecimiento de gas (ton/año) 0 210 420 630 840 1050 1260 1470 1575

Emisiones reducidas con abastecimiento de gas (ton/año) 324 324 420 630 840 1050 1260 1470 1575

Reducción de emisiones de MP 2,5 según meta de reducción de emisiones

La sustitución de combustibles actuales por GN permitiría reducir el 15% de las emisiones actuales, incluso sin exigencias de reducción de emisiones. Metas mayores pueden ser logradas mediante una combinación de medidas en función de los costos asociados.

Costos de reducción?

Costos privados de cumplimiento regulatorio

Al existir abastecimiento estable de Gas Natural se generan reducciones significativas de los costos de cumplimiento. Se generan ahorros en el cumplimiento respecto del escenario sin gas, hasta metas de reducción del 60%. Incluso sin exigencias regulatorias existen ahorros agregados por MM$9.332, por efectos de la disminución de costos de la energía.

Conclusiones • El gas natural se presenta como una opción atractiva para disminuir los costos en

energía en las industrias, pero adicionalmente genera externalidades ambientales en términos de aportar a la reducción de las emisiones y concentraciones ambientales.

• Específicamente, de las 2.100 ton/año de MP2,5 emitidas actualmente por el total de las industrias en la zona se podrían reducir 324 ton/año simplemente por el efecto de la sustitución de combustible debido al menor precio relativo del gas natural.

• Al existir suministro estable de gas natural se genera una reducción significativa en los costos de cumplimiento de las regulaciones ambientales.

• Esto genera una oportunidad para la región, en término de volverla más atractiva a la inversión en comparación con otras regiones sujetas a regulaciones ambientales pero sin suministro de gas natural.

anÁlisis del impacto econÓmico y … · coronel 1.517 838 10.404 ... lota 286,0 218,0 742 penco...

Documents