gasificadores de biomasa
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Gasificadores de
Biomasa
para
Generación de
Energía Eléctrica
ROSARIO | Febrero 2014
Aire
Aire
Biomasa
Syngas
Bio-char
INTI -
Presidencia
de la Plaza,
Chaco
San Juan de
los Olivos,
Valle de
Ullum
Estación
Experimental
Agroindustrial
Obispo
Colombres
ANTECEDENTESANTECEDENTESANTECEDENTESANTECEDENTES
DESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIÓNNNN
Aprovechamiento de biomasa de residuos agroindustriales de arroz, girasol y bagazo de caña de azúcar, en el noreste de Santa Fe.
Obtención del gas de síntesis a partir de gasificación de biomasa para producción de energía eléctrica con motores de combustión interna.
La central generará 1.998 kWe de energía eléctrica y 1.060 kWt de energía térmica.
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Aprovechamiento de:Aprovechamiento de:Aprovechamiento de:Aprovechamiento de:
�Cascarilla de ArrozCascarilla de ArrozCascarilla de ArrozCascarilla de Arroz
�Cascarilla de GirasolCascarilla de GirasolCascarilla de GirasolCascarilla de Girasol
�Bagazo de CaBagazo de CaBagazo de CaBagazo de Cañññña de Aza de Aza de Aza de Azúúúúcarcarcarcar
General Obligado: Azúcar: 160.000 t/añoGirasol: 120.000 t/año
San Javier: Arroz: 140.000 t/año �
ZONAS DE ESTUDIOZONAS DE ESTUDIOZONAS DE ESTUDIOZONAS DE ESTUDIO
5
DESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIÓN DEL PROCESON DEL PROCESON DEL PROCESON DEL PROCESO
1. Secado: evaporación de
la biomasa húmeda.
2. Pirólisis:
descomposición
térmica de la materia
en ausencia de oxígeno.
3. Gasificación: oxidación
parcial del carbono,
hidrógeno y oxigeno.
4. Salida de gases
calientes y residuos
(bio-char).
6Fuente: http://ankurscientific.com/
DESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIÓN DE PLANTAN DE PLANTAN DE PLANTAN DE PLANTA
7
BiomasaBiomasaBiomasaBiomasa leleleleññññosa, osa, osa, osa,
plantaciones y plantaciones y plantaciones y plantaciones y residuos residuos residuos residuos
agragragragríííícolascolascolascolas....
Fuente: WISDOM Argentina 2009.
BIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLE
8
ProducciProducciProducciProduccióóóón anual de n anual de n anual de n anual de
cascarilla de arrozcascarilla de arrozcascarilla de arrozcascarilla de arroz
en el departamento en el departamento en el departamento en el departamento
San Javier:San Javier:San Javier:San Javier: 30.000 30.000 30.000 30.000
t/at/at/at/aññññoooo en un radio de en un radio de en un radio de en un radio de
recoleccirecoleccirecoleccirecoleccióóóón n n n
adecuadoadecuadoadecuadoadecuado
Equivale a Equivale a Equivale a Equivale a 3,33 3,33 3,33 3,33
MWeMWeMWeMWe con con con con ηηηηeeee=27%=27%=27%=27%
Fuente: Sistema Integrado de Información Agropecuaria (SIIA) 2013.
BIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLE
9
ProducciProducciProducciProduccióóóón anual de n anual de n anual de n anual de
cascarilla de girasolcascarilla de girasolcascarilla de girasolcascarilla de girasol
en el departamento en el departamento en el departamento en el departamento
General Obligado:General Obligado:General Obligado:General Obligado:
60.000 t/a60.000 t/a60.000 t/a60.000 t/aññññoooo en un en un en un en un
radio de recolecciradio de recolecciradio de recolecciradio de recoleccióóóón n n n
adecuadoadecuadoadecuadoadecuado
Equivale a Equivale a Equivale a Equivale a 6,64 6,64 6,64 6,64
MWeMWeMWeMWe con con con con ηηηηeeee=27%=27%=27%=27%
Fuente: Sistema Integrado de Información Agropecuaria (SIIA) 2013.
BIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLE
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ProducciProducciProducciProduccióóóón anual de n anual de n anual de n anual de
bagazo de cabagazo de cabagazo de cabagazo de cañññña de a de a de a de
azazazazúúúúcarcarcarcar en el en el en el en el
departamento departamento departamento departamento General General General General
Obligado:Obligado:Obligado:Obligado: 35.200 35.200 35.200 35.200
t/at/at/at/aññññoooo en un radio de en un radio de en un radio de en un radio de
recoleccirecoleccirecoleccirecoleccióóóón adecuadon adecuadon adecuadon adecuado
Equivale a Equivale a Equivale a Equivale a 3,18 3,18 3,18 3,18
MWeMWeMWeMWe con con con con ηηηηeeee=27%=27%=27%=27%
BIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLE
Fuente: Sistema Integrado de Información Agropecuaria (SIIA) 2013.
Arroz en Departamento San Javier en Toneladas
R2 = 0,6092
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
160.000
180.000
1969/70 1974/75 1979/80 1984/85 1992/93 1997/98 2002/03 2007/08 2012/13
ArrozArrozArrozArroz
GirasolGirasolGirasolGirasol
Fuente: Sistema Integrado de Información Agropecuaria (SIIA) 2013.
TENDENCIA EN LA PRODUCCITENDENCIA EN LA PRODUCCITENDENCIA EN LA PRODUCCITENDENCIA EN LA PRODUCCIÓNNNN
Total Girasol en General Obligado en Toneladas
R2 = 0,5881
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
160.000
180.000
1969/70 1975/76 1981/82 1987/88 1993/94 1999/00 2005/06 2011/12
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Las localidades epicentro de las industrias arroceras y girasolerasson Villa Ocampo(General Obligado) y San Javier(San Javier)
LOCALIZACILOCALIZACILOCALIZACILOCALIZACIÓN DE LA CENTRALN DE LA CENTRALN DE LA CENTRALN DE LA CENTRAL
13Fuente: EPE SF, 2013.
LOCALIZACILOCALIZACILOCALIZACILOCALIZACIÓN DE LA CENTRALN DE LA CENTRALN DE LA CENTRALN DE LA CENTRAL
Las localidades en puntas de líneas de 132 kV son Villa Ocampo(General Obligado) y San Javier(San Javier)
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Los motores de combustión interna: mayor flexibilidad de operación , coste
específico menor y una eficiencia globalsimilar a las turbinas
VENTAJAS DESVENTAJAS
Son robustos Baja eficiencia térmica
Aceptan un gas con ciertas impurezasAltas emisiones de
partículas
Facilidad para su arranque/parada
Amplia presencia en el mercado Son ruidosos
MMMMÁQUINA MOTRIZQUINA MOTRIZQUINA MOTRIZQUINA MOTRIZ
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1.998 kWe / 0,27 = 7400 MWt
2 ton / hora = 48 ton / día
Interrupciones por mes:
� 3 días de mantenimiento
� 5 días de lluvias
Depósito cubierto: 1.215 m2
NAVE DE ALMACENAMIENTONAVE DE ALMACENAMIENTONAVE DE ALMACENAMIENTONAVE DE ALMACENAMIENTO
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DATOS TÉCNICOS CENTRAL 2 MWe
Potencia Eléctrica nominal 1998 kW
Potencia Térmica
Gases de escape a 450°C 1100 kW
Agua a 90°C 1700 kW
Disponibilidad >90%
Energía Eléctrica generada 16000 MWh/año
Energía Térmica disponible
Gases de escape a 450°C >8500 MWht/año
Agua a 90°C >13500 MWht/año
Capacidad (10% humedad) >1700 kg/h
Consumo de biomasa seca 13600 t/año
Rendimiento Eléctrico global 27%
Características de la biomasa
a la entrada del gasificador
Humedad 5-15%
Granulometría 1-12 mm
Contenido en cenizas <5%
CARACTERCARACTERCARACTERCARACTERÍSTICAS DE LA CENTRALSTICAS DE LA CENTRALSTICAS DE LA CENTRALSTICAS DE LA CENTRAL
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Fuente: Guascor Bioenergía.
VISTA GENERAL DE LA CENTRALVISTA GENERAL DE LA CENTRALVISTA GENERAL DE LA CENTRALVISTA GENERAL DE LA CENTRAL
Fuente: Guascor Bioenergía. 18
DIAGRAMA DE PLANTADIAGRAMA DE PLANTADIAGRAMA DE PLANTADIAGRAMA DE PLANTA
1. Es renovable.
2. Se puede almacenar.
3. No produce “efecto invernadero”.
4. Independencia de exportación de
combustibles.
5. Desarrollo socioeconómico rural.
6. Valorización energética de residuos.
VENTAJASVENTAJASVENTAJASVENTAJAS
2500 U$S/kWeinstalado
Equipos 2.547.450
Obra civil 1.698.300
Terrenos 449.550
Varios 299.700
Costos de inversión [U$S]
Fuente: Ing. Básica de una planta de cogeneración con biomasa.Universidad de Cantabria.
COSTOS DE INVERSICOSTOS DE INVERSICOSTOS DE INVERSICOSTOS DE INVERSIÓNNNN
2,68 U$S/MWhgenerado
COSTOS DE O & MCOSTOS DE O & MCOSTOS DE O & MCOSTOS DE O & M
Fuente: Ing. Básica de una planta de cogeneración con biomasa.Universidad de Cantabria.
1. Precio biomasa: 10 U$S/ton .
2. Potencia: 1.998 kWe, 1.060 kWt.
3. Precio venta de la Energía Eléctrica: 110 U$S/MWh.
4. Remuneración adicional: 0,015 AR$/kWh.
5. Amortización acelerada del IG.
6. Período de estudio: 15 años.
7. Valor residual: 35%.
8. Despacho: 100%.
9. Financiamiento: 100%, tasa 15% a 10 años.
10. Tasa de descuento: 11% anual.
11. Tasa de inflación: 15% anual.
12. Precio del Dólar: AR$ 6,05.
CONSIDERACIONES CASO BASECONSIDERACIONES CASO BASECONSIDERACIONES CASO BASECONSIDERACIONES CASO BASE
Período de recuperación
5 años
PERPERPERPERÍODO DE RECUPERACIODO DE RECUPERACIODO DE RECUPERACIODO DE RECUPERACIÓNNNN
ID Task Name Duration Start
1 Gestiones Generales 180 days Wed 20/11/13
2 Gest ión de compromiso suministro de biomasa30 day s Wed 20/11/13
3 Reconocimiento como generador del MEM 60 day s Wed 01/01/14
4 Gest ión interconexión al sistema eléctrico 60 day s Wed 26/03/14
5 Gest ión de habilitación municipal 90 day s Wed 01/01/14
6 Gest ión de habilitación prov incial 90 day s Wed 12/02/14
7 Adquisición del predio 30 day s Wed 18/06/14
8 Ingeniería general 210 days Wed 01/01/14
9 Ingeniería de las obras e instalaciones 90 day s Wed 01/01/14
10 Def inición de equipos 60 day s Wed 26/03/14
11 Concurso de precios y gest ión de compra 60 day s Wed 30/07/14
12 Estudio de impacto ambiental 90 day s Wed 26/03/14
13 Contrato de v enta de energía 60 day s Wed 18/06/14
14 Gest ión de financiamento 120 days Wed 01/01/14
15 Ejecución de obras civiles 80 days Wed 18/06/14
16 Construcción nave almacenamiento 35 day s Wed 18/06/14
17 Construcción edificio industrial 80 day s Wed 18/06/14
18 Instalación del equ ipamiento 40 days Wed 22/10/14
19 Orden compra equipos 1 day Wed 22/10/14
20 Disponibilidad grupo gasificador 35 day s Thu 23/10/14
21 Instalación grupo gasif icador 4 day s Thu 11/12/14
22 Disponibilidad grupo motogenerador 30 day s Thu 23/10/14
23 Instalación grupo motogenerador 3 day s Thu 04/12/14
24 Disponibilidad transformador 19 day s Thu 23/10/14
25 Instalación transformador 3 day s Wed 19/11/14
26 Puesta a punto y sincronización 27 days Wed 17/12/14
27 Puesta en marcha de los sistemas 2 day s Wed 17/12/14
28 Sincronización 10 day s Fri 19/12/14
29 Puesta a punto 5 day s Fri 02/01/15
30 Prueba f inal 10 day s Fri 09/01/15
F S S M T W T F S S M T W T F S S M02 Sep '13 04 Nov '13 06 Jan '14 10 Mar '14 12 May '14 14 Jul '14 15 Sep '14 17 Nov '14 19 Jan '15
Duración: 18 meses
PLANIFICACIPLANIFICACIPLANIFICACIPLANIFICACIÓN TEMPORALN TEMPORALN TEMPORALN TEMPORAL
¡¡¡¡¡¡¡¡Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!
Diego Buttori y NicolDiego Buttori y Nicol áás Di Ruscio.s Di Ruscio.
W W W . O E S U T N R O S A R I O . C O M . A R