luis garcía benedicto

7/23/2019 Luis García Benedicto

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8/11/2006

LA BIOMASA Y LOS BIOCARBURANTES COMO FUENTE ENERGÉTICA

La biomasa en la generación eléctrica y de calor en centrales térmicas, industria

y edificios.

Toledo, 8 de noviembre de 2006 Luis García BenedictoDpto. Biomasa



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ÍndiceÍndice

1. INTRODUCCIÓN

2. TIPOS DE BIOMASA

3. SITUACIÓN ACTUAL EN LA UE YESPAÑA

4. LA BIOMASA EN EL PER 2005 – 2010

5. EJEMPLOS

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1. Introducción1. Introducción



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Tipos y aprovechamientoINTRODUCCIÓN

Tipos de biomasa y su aprovechamiento

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Comparativa de AplicacionesINTRODUCCIÓN

Producción de energía térmica

• Mayor precio de venta de la energía.

• Posibilidad de movilizar nuevosrecursos (“biomasas difíciles” porcantidad, calidad y precio) sin grandesexigencias de cantidad.

• Mayor rendimiento de la energíautilizada (entre el 50 % y el 80 %).

Producción de electricidad

• Menor precio de venta de la energía.

• Capacidad de movilización de mayorescantidades de biomasa, pero dificultadde aprovechamiento de algunos tiposde biomasa.

• Menor rendimiento de la energíautilizada (entre el 18 % y el 30 %).

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Aplicaciones térmicasINTRODUCCIÓN

• Grandes redes de calefacción. Danservicio a un gran número de edificios einstalaciones (consumos en torno a 2.000t/año).

• Redes pequeñas. Dan servicio a edificioso instalaciones adyacentes (consumos entorno a 400 t/año).

• Calderas o estufas de uso individualprogramables para uso diario o de fin desemana. (consumos en torno a 25 kg/día).

• Calderas de uso colectivo en el sectorresidencial y calderas industriales y(consumos en torno a 150 t/año para unedificio y 1.000 t/año para una industria).

Redes de calefaccióncentralizada

Calderas de uso individual o colectivoy/o industrial

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• Planta de generación eléctrica: Para 5MWe de potencia eléctrica, senecesitarían en torno a 50.000 t/año.

• Plantas de cogeneración: Para 1,5 MWe

de potencia eléctrica y 1 MWt depotencia térmica, se necesitarían entorno a 15.000 t/año.

Aplicaciones eléctricasCaracterísticas generalesINTRODUCCIÓN

Centrales de producción eléctrica conbiomasa

• Central térmica de carbón: Para unasustitución del 10 % de la potenciaeléctrica (50 MWe), se necesitarían entorno a 320.000 t/año.

• Central térmica de carbón: Para unasustitución del 1 % de la potencia eléctrica(5 MWe), se necesitarían en torno a35.000 t/año.

Centrales de co-combustión conbiomasa

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2. Tipos de Biomasa2. Tipos de Biomasa



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Residuos forestales

Biomasa en el PER [1]

Caracterización

Mecanización complicada.

Necesarios astillado y compactación.

Limpieza, astillado y transporte

incrementan el precio del residuo.

Problemática

Disponibilidad del recurso en cantidad,calidad y precio.

Existencia en algunos casos de un usoalternativo.

Ausencia de pretratamientos de adecuacióndel recurso.

Residuos agrícolas leñosos

CaracterizaciónMarcado carácter estacional

Necesarios astillado y compactación

Problemática

Disponibilidad del recurso en cantidad,calidad y precio

Dispersión y pequeña escala de lasexplotaciones generadoras del recurso

Ausencia de pretratamientos deadecuación del recurso

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TIPOS DE BIOMASA



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Residuos agrícolas herbáceos

Caracterización

Marcado carácter estacional.

Grandes variaciones de la producción

de una temporada a otra, que suponenoscilaciones fuertes de los precios.

ProblemáticaDisponibilidad del recurso en cantidad,calidad y precio.

Residuos de industrias forestales yagrícolas

Caracterización

RIF: materiales heterogéneos (astillas,cortezas, serrín, etc.) con alto grado deaprovechamiento industrial.

RIA: de origen muy variado, destacan losde la industria del aceite de oliva y defrutos secos.

ProblemáticaDisponibilidad limitada del recurso.

Ausencia de pretratamientos deadecuación del recurso.

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TIPOS DE BIOMASA Biomasa en el PER [2]



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Cultivos energéticos

Caracterización

Alternativa a los cereales extensivos.

Alta productividad, bajos inputs, balance

energético positivo y fácil recuperación delas tierras.

Herbáceos: sorgo, colza etíope, cardo.

Leñosos: eucaliptos, chopos, sauces.

Problemática

Marco legislativo y de ayudas.

Altos costes de cultivo.

Actividad en fase de demostración.

Precio y volumen de inversión.

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Biomasa en el PER [3]TIPOS DE BIOMASA



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3. Situación actual3. Situación actualen el UE y en Españaen el UE y en España



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LIBRO BLANCO (1997):

ÆOBJETIVO GENERAL (2010): 12% de laENERGIA PRIMARIA.

ÆOBJETIVO BIOMASA (2010): Aumentodel consumo de biomasa en 57 Mtep/año.

BIOMASA RESIDUAL sólida: 30 Mtep/año.

CULTIVOS ENERGÉTICOS (usos térmicosy eléctricos): 27 Mtep/año.

PLAN DE ACCIÓN DE BIOMASA:

Intenta corregir la tendencia a través de unabastecimiento adecuado.

Marco de referencia

UNIÓN EUROPEA ESPAÑA

LEY 54/1997, del Sector Eléctrico:

Régimen especial (< 50 MW), garantía deacceso a la red, prima para las EnergíasRenovables y Plan de Fomento de las E.R.

REAL DECRETO 436/2004 de 12 de marzo:

Procedimiento administrativo, condicionesde vertido a la red y régimen económico.

PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES ENESPAÑA 2005-2010 (agosto de 2005).

ESCALA AUTONÓMICA: Procedimientos

Administrativos autorización instalaciones.

ESTADO ACTUAL DE LA BIOMASA

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Datos de Partida del PER

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Fuente: EurObserv’ER

Consumo de energía de la biomasa en laUnión Europea (2003)

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

Luxemburgo

Irlanda

Bélgica

Holanda

Grecia

Gran Bretaña

Dinamarca

Italia

Portugal

Austria

España

Polonia

Alemania

Finlandia

Suecia

Francia

Mtep

Consumo de biomasa en Españadesagregado por sectores (2004)

SECTOR TEP %

Doméstico 2.056.508 49,4%

Pasta y papel 734.851 17,6%

Madera, muebles y corcho 487.539 11,7%

Alimentación, bebidas y tabaco 337.998 8,1%

Cantrales de energía eléctrica (no CHP) 254.876 6,1%Cerámica, cemento y yesos 129.013 3,1%

Otras actividades industriales 57.135 1,4%

Hostelería 30.408 0,7%

Agrícola y ganadero 21.407 0,5%

Servicios 19.634 0,5%

Productos químicos 16.772 0,4%

Captación, depuración y distribución de agua 15.642 0,4%

Textil y cuero 5.252 0,1%

TOTAL 4.167.035

Fuente: IDAE

Consumo total de energía de labiomasa en España (2004)




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Situación en España

Biomasa Eléctrica

Evolución del incremento energía primaria de biomasa eléctrica1999 - 2004

Número de proyectos Biomasa Electrica

(1999 - 2004)

2

0

1

8

11

0

22

0

5

10

15

20

Residuos

forestales

Residuos

agrícolas

leñosos

Residuos

agrícolas

herbáceos

Residuos d e

industrias

forestales

Residuos de

industrias

agrícolas

Cultivo s

energéticos

TOTAL

Tipo de recurso

N ú m e r o d e p r o y e c t o s

Total Incremento biomasa eléctrica 1999-2004: 468.856 tep

Incremento de energía anual (tep/año)

0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000

1999

2000

2001

2002

2003

2004

tep/año




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Situación en España

Biomasa Térmica

Evolución del incremento energía primaria de biomasa térmica1999 - 2004

Número de proyectos Biomasa Térmica (1999 - 2004)

147

0 1

113

26

0

287

0

50

100

150

200

250

300

350

Residuos

forestales

Residuos

agrícolas

leñosos

Residuos

agrícolas

herbáceos

Residuos de

industrias

forestales

Residuos de

industrias

agrícolas

Cultivos

energéticos

TOTAL

Tipo de recurso

N ú m e r o d e p r o y e

c t o s

Total Incremento 1999 - 2004: 69.446 tep

Incremento de energía anual pr imaria (tep/año)

0 5.000 10.000 15.000 20.000

1999

2000

2001

2002

2003

2004

tep/año




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4. La Biomasa en el4. La Biomasa en elPER 2005-2010.PER 2005-2010.



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Objetivos 2010

5.040.300Energía primaria

TOTALES

4.457.786Aplicaciones eléctricas

582.514Aplicaciones térmicas

Aplicaciones

1.908.300Cultivos energéticos

670.000Residuos de industrias agrícolas

670.000Residuos de industrias forestales660.000Residuos agrícolas herbáceos

670.000Residuos agrícolas leñosos

462.000Residuos forestales

Recursos

OBJETIVOS (tep)En términos de energía primaria

Objetivos energéticos 2005-2010 Objetivos energéticos 2005-2010

Residuos forestales 60

Residuos agrícolas leñosos 100

Residuos agrícolas herbáceos 100

Residuos de industrias forestales 100

Residuos de industrias agrícolas 100

Cultivos energéticos 513

Total generación distribuida (MW) 973

Total co-combustión (MW) 722

TOTAL (MW) 1.695

Total generación eléctrica con biomasa

Co-combustión (MW)

Desglose por tipo de recurso

PER 2005-10: objetivos (MW)

Generación distribuida

En términos de potencia eléctrica

LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010

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Biomasa EléctricaLA BIOMASA EN EL PER 2005-2010

Periodo 2005 - 2010: 17.348.380 tCO2

Emisiones Evitadas frente a CicloCombinado con Gas Natural /

Carbón (Co-combustión)

11.026 empleos netosEmpleo Generado

4.457.786 tepProducción Energética Total

1.964,6 millones de Inversión

1.059,9 millones de Apoyo Público

BIOMASA ELÉCTRICAPARÁMETROS

PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES (2005 – 2010)

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Biomasa TérmicaLA BIOMASA EN EL PER 2005-2010

Periodo 2005 - 2010: 5.272.790 tCO2Emisiones Evitadas frente a

Gasóleo C de calefacción

5.410 empleos netosEmpleo Generado

582.514 tepProducción Energética Total

764,7 millones de Inversión

284 millones de Apoyo Público

BIOMASA TÉRMICAPARÁMETROS

PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES (2005 – 2010)

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5. Ejemplos5. Ejemplos



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Extracción de biomasaPRODUCCIÓN DE BIOMASA

Empresa de logística de biomasa.

Utiel (Valencia). Sistema de extracción medianteempacado de residuos leñososforestales y agrícolas.

Extracción: Todo el año variando el

tipo de biomasa. Tratamientos: Actualmenteseparación y astillado. En proyectoplanta de peletizado.

Producción de abonos, astilla paratablero y astilla para energía.

Empresa: TRABISA

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Cultivo de 100 ha de sorgo híbridopara biomasa. Andalucía.

Siembra: Principio de Mayo.

Recolección: Finales de Agosto. Rendimientos anuales hasta 50t/ha en regadío.

Cultivo Energético de Sorgo híbrido para biomasa

Experiencias piloto: VALORIZA

Cultivo de BiomasaPRODUCCIÓN DE BIOMASA

24

É



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Cultivo de 4 ha de chopo para

biomasa dentro del PSE de CultivosEnergéticos.

Varias experiencias de cultivosenergéticos de chopo (comparativaco aguas residuales, distintos marcos

de plantación, etc). Grandes cultivos de chopo para usoindustrial que podrían cambiar suaprovechamiento final.

Rendimientos anuales de 20 t/hade materia seca en regadío. Marcos de plantación entre 1.700pies/ha y 25.000 pies/ha.

Cultivo Energético de chopo para biomasa en GranadaCultivo de BiomasaPRODUCCIÓN DE BIOMASA

Fuente: Antonio Ramos

25

É



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Centros Temporales de Aprovisionamiento de biomasa sólidaLogística de BiomasaPRODUCCIÓN DE BIOMASA

“El correcto suministro delbiocombustible necesita ser en

ocasiones almacenado y preacondicionado en una Red de

Almacenes y Centros de Aprovisionamiento.”

“Dependiendo de la localización delmercado, los centros son mixtos

“carbón-coque-biomasa”, o según lasúltimas tendencias el correctoenlace generación-suministro,

requiere los Centros Logísticos,estratégicamente localizados,temporales o fijos según los

proyectos.”Empresa: CGC Gestión de Biomasa

CTA deBiomasa (Jaén)

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Lugar: Paseo de la Habana 12(Madrid).

Biomasa: Hueso de aceituna Dos calderas, una de 465 kW(calefacción) y otra de 115 kW (ACS).

Usuarios: Suministra calefacción yagua caliente sanitaria a 12 viviendasde gran superficie.Sustituye calderas de carbón.

Ahorro de 7.000 /año respecto a laantigua caldera de carbón.

Puesta en marcha: 2003 – 2004.

Calefacción en

comunidades de vecinos

APLICACIONES TÉRMICAS DE LA

BIOMASA

Empresa: Calordom

Calefacción en comunidades de vecinos de Madrid

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Calefacción en hostelería


BIOMASA

Empresa: HC ingeniería

Lugar: Boca de Huérgano (León). Biomasa: Varios tipos de biomasa. Sistema compuesto por caldera debiomasa de 50 kW y captadores

solares térmicos para producción decalefacción por suelo radiante y ACS.

Suministro de calefacción por sueloradiante y ACS a las tres viviendasque constituyen la casa rural, con unasuperficie de 250 m2. Puesta en marcha: 2005.

Calefacción y ACS con biomasa y energía solar en la casa rural “El Casar dePuente”

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Red de calefacción centralizada de Cuéllar

Lugar: Cuéllar (Segovia).

Biomasa: residuos de industriasforestales.

789 tep/año de energía primaria. Calderas de 4.500.000 kcal/h y

600.000 kcal/h de potencia y red dedistribución con tubería preaislada. Usuarios: 3 edificios municipales, 5cooperativas de viviendas y 13viviendas individuales y piscina.

Suministra calefacción y ACS.Sustituye a viejas calderas degasóleo C. En marcha desde abril de 1999.

Red de calefacción

centralizada


BIOMASA

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Uso térmico industrial enPuertas Dayfor

Lugar: Daimiel (Ciudad Real).

Biomasa: Residuos del proceso de

fabricación de puertas (virutas yserrín).

255 tep/año de energía primaria.

Inversión: 0,71 M.

Proyecto incluido en el ProgramaFEDER-IDAE para PYMES.

Caldera de aceite térmico ysistemas para transportar el calor.

Uso energético: el calor esempleado en presas de la fábrica ypara calefacción de naves.

En funcionamiento desdeseptiembre de 2001.

Uso térmico industrial


BIOMASA

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Central térmica con paja de Sangüesa

Lugar: Sangüesa (Navarra)

Biomasa: paja (160.000 t/año) 55.500 tep/año de energía primaria Potencia: 29,5 MW (bruta) y200.000 MWh/año

Caldera con parrilla vibratoria yturbina de vapor

En marcha desde julio de 2002

Plantas de generación

APLICACIONES ELÉCTRICAS DE LA

BIOMASA

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Generación eléctrica empleando cascarilla de arroz en DACSA

Lugar: Almàssera (Valencia).

Biomasa: residuos del proceso(cascarilla de arroz).

5.017 tep/año de energía primaria

Potencia: 2,0 MW (bruta) y 15.000

MWh/año. Caldera de lecho fluido y turbina devapor.

IDAE participa en la UTE con unporcentaje del 85%.

Vapor a la turbina: 10 t/h, 60 bar y480ºC.

En marcha desde junio de 2002.

Cogeneración en industrias


BIOMASA

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Generación eléctrica a partir de la gasificación de biomasa en GUASCOR, S.A.

Lugar: Vitoria (Álava).

Biomasa: Residuos agrícolasleñosos (podas) y de industriasforestales de la zona. Potencia: 350 kW inicial

modulable con el objetivo dedesarrollar una instalacióncomercial final de 750 kW.

Convenio de desarrollotecnológico entre GUASCOR y elIDAE. En fase de desarrollo.

Nuevas tecnologías


BIOMASA

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Gracias porsu atención

IDAEc/Madera, 8

Madrid 28004

Tel: 914.564.900

Fax: 915.230.414

E-mail: [email protected]

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