Proyecto de Generación de Energía

por Medio de Gasificación de Cuesco

de Palma Africana en Sto. Dgo.

AHK, Seminario Bioenergía

Guayaquil, 18 de agosto de 2016

EnerPro Cía. Ltda.

Ing. Santiago Sánchez Miño, M.Sc., M.E.E.

Gerente General

EnerPro Cía. Ltda

Gaspar de Villarroel 1179 y París, Ed. París, Piso 3, Quito, EcuadorTelf. (593 2) 2261107, (593 2) 2243 6812 , info@enerpro.com.ec, www.enerpro.com.ec

PROPÓSITO

• Instalar una central de

generación eléctrica de

240 kW con tecnología

de gasificación a partir

con cuesco de palma

africana con

participación de la

Comuna Plan Piloto de

la Provincia de Santo

Domingo de los

Tsáchilas.

EnerPro

OBJETIVO

• Contribuir a la diversificación de la matriz

energética ecuatoriana con generación

descentralizada aprovechando la

combustión de biomasa residual de

cuesco de palma, fortaleciendo la

estructura comunitaria a partir de su

participación activa.

EnerPro

ANTECEDENTES

• El Instituto Interamericano de Cooperación en la

Agricultura (IICA) a través del Programa Alianza Energía

y Ambiente (AEA) de la Región Andina, convocó a un

concurso para aplicación de fondos no reembolsables

en noviembre de 2011. Uno de los proyectos

seleccionados entre más de 250 de Ecuador, Perú y

Colombia fue el presentado por EnerPro

• El proyecto se realizó en base al estudio realizado por

EnerPro mediante consultoría con la CNEL Regional

Santo Domingo en julio de 2011.

ANTECEDENTES

• Se presentó al IICA una revisión y actualización delestudio original mediante el uso de la tecnología degasificación por sus ventajas económicas y de menorimpacto ambiental comparado con sistemas decombustión de turbina de vapor.

• El IICA aprobó el proyecto definitivo y se suscribió lafirma del contrato entre la entidad y EnerPro el 25 deseptiembre del 2012.

• Diseños definitivos y se logró el aporte del IICA deUSD 280.000.

• Constitución de la empresa Generwatt Syngas S.A.para presentación de proyecto para concesión delCONELEC.

EnerPro

ANTECEDENTES• Contrato de Fidecomiso.

• Aceptación de Municipio de La Concordia conaporte de USD 100.000.

• Firmó contratos de suministro de cuesco decuatro proveedores.

• Aporte de ANCUPA para ceder terreno para laplanta.

• Demora en CNEL Sto.Dgo. para permiso deconexión ocasionó cambio de tarifa reguladaque hizo no viable el proyecto.

• Proyecto listo para su ejecución.

EnerPro

GENERALIDADES

• De las tecnologías parageneración de energía eléctricaa partir de Biomasa, la quepresenta mayor eficiencia parabajas potencias es lageneración eléctrica a travésde gasificación de biomasa.

• Las centrales estáncompuestas por un gasificadorde biomasa, un motor decombustión y un generadoracoplado al motor.

• El combustible de alimentaciónpara el gasificador debe tenerun tamaño menor a 3 mm, ydebe tener un contenido dehumedad de 12% o menor.

EnerPro

GENERALIDADES

• El gasificador realiza un procesollamado pirolisis en el cual labiomasa se transforma en unamezcla de gases combustibles. Estegas cuyo componente principal eshidrógeno, es purificado y enfriadopara ser conducido a un motordonde es combustionado,proveyendo así de energía mecánicarotacional para impulsar ungenerador eléctrico.

• El gasificador seleccionado en esteestudio tiene una capacidad deprocesamiento de 400 kg debiomasa por hora. El grupogenerador tiene una capacidad deproducción de 240 kWe.

EnerPro

Justificaciones: Procesamiento de aceite de palma y palmiste

PROCESO DE

EXTRACCIÓN DE

ACEITE DE PALMA

RACIMO

FRESCO 100%

Aceite de palma - 24%

Almendra para posterior

extracción de aceite rojo - 7%

Fibra

19%Raquis

24%

Cuesco

7%

Lodos

19%

TOTAL BIOMASA

APROVECHABLE PARA

GENERACIÓN DE

ENERGÍA RENOVABLE

50%

Justificaciones: Acumulación de desechos

Tipo de residuo Raquis Fibra Cuesco Total

Disponibilidad [kilo toneladas] 498,52 281,78 130,05 910,35

Poder calorífico [MJ/kg] 7,76 17,22 19 N/A

Potencial energético [GWh] 1.074,59 1.347,85 686,38 3.108,81

JUSTIFICACIÓN: Contaminación ambiental

i. Alteración de la composición del suelo.

ii. Debido a la alteración de la composición del suelo factores de tipo biótico delsubsuelo también se ven afectados.

iii. Alta carga de componentes salinos, oleicos y ferrosos en aguas subterráneas.

iv. Finalmente las aguas subterráneas se filtran a través del suelo y contaminaciónfuetes hídricas cercanas a las producciones (ej. Ríos, riachuelos, sequias, etc.).

v. Componentes bióticos de fuentes hídricas se ven afectados negativamente

vi. Aguas contaminada son posteriormente utilizadas para la irrigación de productosagrícolas ocasionando un incremento en el contenido de componentes ferrososes los alimentos consumidos por la población.

ESQUEMA GRÁFICO DEL

PROCESO DE GASIFICACIÓN

EnerPro

Generalidades Técnicas

Rendimiento._

a) Generación 240 kWe

1.821MWh/año

c) Eficiencia de la

gasificador 68,8%

d) Eficiencia de la central 12,5%

e) Factor de Planta 95,0%

b) Combustible cuesco de palma

g) Cantidad de combustible 9(ton/día)

3183,8 ton/año)

Generalidades Técnicas

Área de impacto

Latitud Longitud

0 ° 1 ' 29,9'' Sur 79 ° 22 ' 32,7'' Oeste

0 ° 1 ' 52,2'' Sur 79 ° 22 ' 12,0'' Oeste

0 ° 2 ' 37,3'' Sur 79 ° 23 ' 47,6'' Oeste

0 ° 2 ' 59,5'' Sur 79 ° 23 ' 24,7'' Oeste

Parroquia Plan Piloto

ANÁLISIS DEL PROYECTO

• Con la estructura propuesta para la ejecucióndel proyecto, los réditos económicosobtenidos resultantes de la venta de energíaeléctrica serán invertidos en proyectos delsector social en la Comuna de Plan Piloto enforma proporcional a su participación en laempresa mixta de generación.

• Los proyectos sociales producen bienesmeritorios, que son intangibles, es decir quesu evaluación económica cuantitativa escomúnmente no viable.

EnerPro

Parroquia Plan Piloto: Acceso servicios básicos

Modelo de gestión

Presentación del proyecto y capacitación a los dirigentes de la Parroquia Plan Piloto – 27/04/2013

LAYOUT PARA UNA CENTRAL

TÉRMICA CON CUESCO DE PALMA

Para la central térmica con cuesco de palma se considera una extensión de

terreno de 2410 m2.

EnerPro

LAYOUT CENTRAL TÉRMICAExtensión de terreno de 2000 m2.

LAYOUT CENTRAL TÉRMICA

ÁMBITO LEGAL Y PROYECCIÓN DEL PAÍS

El Plan Nacional del Buen Vivir (PNBV) 2013 – 2017 en su objetivo 11 establece elaseguramiento, soberanía y eficiencia de los sectores estratégicos para latransformación industrial y tecnológica mediante los cuatro objetivos específicos:

1. Aprovechar el potencial energético basado en fuentes renovables,principalmente de la hidroenergía, en el marco del derecho constitucional alacceso al agua y de la conservación del caudal ecológico.

2. Aprovechar el potencial de desarrollo de la bioenergía, sin detrimento de lasoberanía alimentaria y respetando los derechos de la naturaleza.

3. Cuantificar el potencial de recursos de energías renovables para generacióneléctrica

4. Fortalecer la investigación científica en los ámbitos energéticos, de industriasbásicas y de generación y uso sustentable de energía renovable, para laindustria, los hogares, el transporte y la producción.

PRESUPUESTO

EnerPro

EVALUACIÓN FINANCIERA

EnerPro

Regulación Renovables CONELEC

2013

Fijaba precios preferenciales para energía

eléctrica a partir de energías renovables no

convencionales con biomasa

CentralesTerritorio continental

[USDcent/kWh]

Território insular de

Galápagos

[USDcent/kWh]

Eólicas 11,74 12,91

Solar termoeléctrica 25,77 28,34

Corrientes marinas 32,43 35,67

Biomasa y biogás 11,08 12,19

Geotermia 13,81 15,19Fuente: CONELEC. 2013. Regulación No. 001/13

TARIFAS RENOVABLES BIOMASA A NIVEL MUNDIAL

TARIFAS RENOVABLES BIOMASA A NIVEL MUNDIAL

SENSIBILIDAD RENTABILIDAD PROYECTOS GASIFICACIÓN BIOMASA SEGÚN TARIFA CONELEC

-8.0%

-5.5%

-3.0%

-0.5%

2.0%

4.5%

7.0%

9.5%

12.0%

14.5%

17.0%

19.5%

22.0%

24.5%

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

TIR

Pro

yect

o

Costo Combustible

Tarifa 96,7 USD/MWh Tarifa 110,8 USD/MWh Tarifa 130 USD/MWh

Tarifa 150 USD/MWh Tarifa 180 USD/MWh

POTENCIAL ENERGÉTICO RESIDUOS PALMA AFRICANA

DETALLES CUESCO RAQUIS FIBRA TOTAL

Disponibilidad [TN/año] 241.309 827.344 654.9811.723.6

34

Poder calorífico [MJ/TN] 19.000 7.760 17.220 N/A

Potencial energético previo al proceso de

generación [GWh/año]1.274 1.784 3.133 6.190

Tecnología recomendada para

aprovechamientoGasificación

Turbina

de vaporGasificación N/A

Factor promedio eficiencia global de la central

según tecnología18% 12,5% 18% N/A

Potencial efectivo de generación eléctrica

[GWh/año]229 223 564 1.016

En base información proporcionada por ANCUPA (2014), se estima que en el

Ecuador existe la siguiente disponibilidad de residuos de palma africana:

*Información expresada en kilo toneladas

POTENCIAL RESIDUOS DE ARROZ

Promedio de 20% de cascarilla por grano de arroz.

Ecuador tiene un estimado de 2.233,72 kilotoneladas/año de cascarilla de arroz que podríanaprovecharse como biomasa para generación deenergía renovable no convencional

Poder calorífico de la cascarilla de arroz 13.5 MJ/kg.

La disponibilidad del Ecuador de energía provenientede biomasa residual de arroz es de 8.376,45 GWh.

Gasificación es la tecnología más apropiada paraaprovechar este recurso.

SE PODRÍA GENERAR 1.507,76 GWH DE ENERGÍAELÉCTRICA

POTENCIAL CAÑA GUADÚA

Superficie sembrada de Guadua angustifolia en elEcuador es de 25.000 ha. y un rendimientopromedio de 63,5 Ton/ha/año (Rea L., 2012).

Ecuador cuenta con una disponibilidad 1.587,5kilo toneladas/año.

Poder calorífico caña guadua 8.10 MJ/kg.

Disponibilidad de energía en este cultivo en elEcuador es 5.953,13 GWh/año.

La forma más conveniente de aprovechar esterecurso es mediante gasificación.

Ecuador podría generar un total de 1071.56GWh/año

POTENCIAL BIOENERGÍA ECUADORPalma africana, Arroz, Caña Guadúa

El potencial energético de estos tres cultivos juntos es

de aproximadamente 3.595,32 GWh/año de energía eléctrica limpia

Esto corresponde a un 15% del total de energía consumida en el Ecuador en el año 2013.

COMPONENTES DE UNA TARIFA REGULADA EFECTIVA

1) La capacidad de potencia de la planta. 2) La producción de energía de la planta.3) El costo del combustible (residuos agrícolas o industriales).4) El tipo de tecnología a aplicar.5) Los valores de reducción de emisiones contaminantes.6) Los impactos sociales y económicos (caso de reducción de subsidios por ejemplo), creación de empleos, y la participación comunitaria.7) El ajuste a las políticas energéticas del país.

¿PREGUNTAS?

AHK, Seminario Bioenergía

Guayaquil, 18 de agosto de 2016

EnerPro Cía. Ltda.

Ing. Santiago Sánchez Miño, M.Sc., M.E.E.

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