El papel del gas natural en la energía térmica Subdirección de Ingeniería. Madrid, 26 de Noviembre de 2015

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1 El papel del gas natural en la energía térmica Subdirección de Ingeniería Madrid, 26 de Noviembre de 2015

2 La energía térmica supone más de un tercio del total consumido y de las emisiones totales 23% Emisiones GEI 29% Emisiones gases contaminantes La energía térmica es necesaria en procesos industriales y del sector primario, climatización y ACS de oficinas, hospitales, escuelas (terciario) y de los hogares. 2

3 Distribución por segmentos del consumo térmico 3

4 Distribución del consumo térmico por CCAA en función del consumo per cápita y de la dispersión geográfica 4

5 El gas natural va a jugar un papel clave en el cumplimiento de los compromisos medioambientales. Mayor penetración en todos los sectores Es la energía fósil menos contaminante y junto con las renovables deben aumentar su cuota en el mix de energía térmica. Apoyo a las renovables El gas natural debe ser el complemento a las energías renovables cubriendo picos de suministro o espacios de no suministro mediante sistemas híbridos o como medio de distribución de biometano. Eficiencia energética La cobertura de la demanda térmica se ha de hacer de la manera más eficiente posible para cada caso: Cogeneracion, Caldera de alto rendimiento, 5 etc.

6 Suministro de la demanda térmica por fuentes de energía 6

7 Análisis de las fuentes energía: seguridad de suministro, su coste y el impacto medioambiental RECURSO Carbón % Suficiente n.d. n.d Fuelóleo y coque de petróleo ~0% Suficiente n.d. n.d Gasóleo ~0% Suficiente [Caldera] [Cogeneración] Propano ~0% Suficiente Gas Natural Electricidad Si se tienen en cuenta las reservas no probadas (shale gas, gas x 3,4) Seguro por alta diversificación del mix español ~0% 66% Solar térmica No aplica 100% Geotermia No aplica 100% SEGURIDAD DE OBTENCIÓN DEL RECURSO COMPETITIVIDAD ECONÓMICA SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL RECURSO POTENCIAL (%) GRADO AUTOABAST. INFRAESTRUCTURA Buen nivel de desarrollo Gran nivel de desarrollo [Caldera] [Caldera] [Bomba de calor] [Captadores] [Geotermia] COSTE SOLUCIÓN TÉRMICA /MWh t COLECTIVO Y TERCIARIO [Caldera] [Caldera] [Bomba] [Captadores] [Geotermia] EMISIÓN GEI [kg/gj] EMISIONES GASES CONTAMINANTES [g/gj] Debe desarrollarse Biomasa % en escenarios de [Caldera] [Caldera] cumplimiento de política energética Biogás % n.d. n.d :20:20 Debe desarrollarse en escenarios de cumplimiento de política energética 20:20:20 COSTE SOLUCIÓN TÉRMICA /MWh t RESIDENCIAL UNIFAMILIAR Valor variable en función de la tecnología de apoyo Emisiones GEI: Emisiones de CO 2 Emisiones de gases contaminantes: considerados SO 2, Nox, COVNM, CO, PM10 y PM2,5 7

8 El gas natural es la energía fósil con menos impacto ambiental y con menor emisión de gases contaminantes La alta emisión de gases contaminantes por la combustión de la Biomasa recomienda su utilización fuera de las zonas de mayor densidad de población y con acceso natural al recurso. 8

9 Por su posicionamiento en seguridad del suministro, coste e impacto medioambiental, el protagonismo del gas natural seguirá creciendo en todos los sectores. 9

10 El gas natural como apoyo a las renovables HIBRIDACIÓN:La hibridación consiste en la combinación de dos fuentes o dos tecnologías energéticas distintas (de modo secuencial o simultáneo) con el objetivo de alcanzar el máximo nivel de eficiencia Energía Solar + Caldera de Condensación, El sistema de EST combinado con caldera de condensación es la aplicación más interesante en Edificios, especialmente para ACS. La caldera entra en funcionamiento cuando la ETS no es suficiente. La respuesta es rápida y permite un funcionamiento modular. 10

11 Aprovechamiento del desarrollo de la red de gas natural como medio para el uso de biometano Calor Electricidad Combustible Vertedero Depuradora FORSU* Residuos agroindustriales Cultivos energéticos Biomasa Biogás Biometano Caldera Motor Cogeneración Vehículo a gas Red de gas Composición biogás Composición biometano Composición Gas Natural 50-65% metano 95% metano mínimo 50-35% CO 2% CO 2 máximo 2 (de acuerdo con Protocolo de Detalle 01) Índice de Wobbe (kwh/m 3 ): Mín.: 13,403 Máx.: 16,058 2,5% CO 2 máximo (de acuerdo con Protocolo de Detalle 01) 11

12 Proceso de obtención del biometano Biogás: es un gas combustible que se genera por biodegradación de la materia orgánica Además de metano, lleva asociado otro tipo de elementos como pueden ser dióxido y monóxido de carbono, oxígeno, agua, óxidos de azufre, etc.. que dependerán de la materia orgánica de la que proceda. Biometano: se obtiene mediante un proceso de depuración y ugrading del biogás y posee una composición química que la hace equiparable al gas natural. 12

13 Potencial del biometano La producción y uso de biometano, tanto en inyección en red o como combustible vehicular, no es una entelequia. Existe conocimiento, experiencia, materia prima abundante, tecnologías e infraestructuras. A finales de 2013 había 282 plantas de biometano en Europa, de las cuales 180 inyectando a red con una previsión de 20 adicionales para finales de 2014 y Fuente: EBA (European Biogas Association). En España el potencial de biogas disponible se estima en ktep/año (1,68 bcm/año)*. 13

14 Hoja de ruta para el biometano Regulación: se precisa un marco estable, que no ha de ser forzosamente subvencionado pero que debería contar con incentivos fiscales y la posibilidad de beneficiarse del comercio de emisiones. Además se han de reglamentar las responsabilidades de los distintos actores. Marco Normativo: Debe completarse el marco normativo europeo definiendo los requisitos para su inyección a la red y el uso vehicular. Materia prima: es necesaria una legislación más exigente en el tratamiento y en su valoración. Proceso Productivo: Existen distintos tipos de tecnologías que favorecen la competencia. Los costes están disminuyendo significativamente y se podría acercar pronto al del gas natural Costes: Los costes de producción difieren en función de la materia prima, los procesos y la exigencia. Ejemplo: biogás mediante digestión anaerobia de residuos biodegradables se sitúan alrededor de 0,40 /m 3 y el coste neto de comprimir y transformar el biogás en biometano (upgrading) para alcanzar una calidad de inyección en red es de 0,27 /m 3 producido. Esto da un precio final en el entorno de los 0,7 /m 3 (70 /MWh) 14

15 Eficiencia Energética: Escenario de reducción de las emisiones 15

16 Eficiencia energética: Calderas de alto rendimiento FASE 1 en la que la llama transmite el calor por RADIACIÓN. FASE 2 o de CONDUCCIÓN-CONVECCIÓN. FASE 3 o fase de CONDENSACIÓN-CONVECCIÓN donde el cambio de estado del vapor de agua contenido en los humos es aprovechado por la caldera. 16

17 Eficiencia Energética: Cogeneración y Microcogeneración Existen instalaciones adecuadas para cualquier rango de potencias tanto eléctricas como térmicas. Microgeneración La Microgeneración está orientada a hoteles, residencias, locales comerciales, incluso vivienda. 17

18 La cogeneración mejora la eficiencia en un 35-40% sobre los procesos convencionales y ahorros equivalentes en emisiones La generación se realiza en el propio lugar de consumo y se evitan pérdidas de transformación y transporte. El rendimiento del proceso alcanza hasta el 90%, frente al 65% de un sistema convencional. Potencia la seguridad del abastecimiento energético del usuario. Combinable con biocombustibles y con energía eólica Es necesario garantizar un elevado número de horas de funcionamiento para amortizar la inversión 18

19 RESUMEN La energía para uso térmico tiene peso significativo en la energía global y en el impacto medioambiental El gas natural es la energía fósil mejor posionada en el equilibrio Suministro/Coste/Impacto ambiental En el futuro debe cubrir el espacio al que no puedan llegar las energías renovables. Además el gas natural es el complemento ideal en sistemas híbridos. La red de gas natural va a ser clave en el uso del biometano. La eficiencia energética es clave para el cumplimiento de los compromisos y la industria del gas natural está contribuyendo mediante innovación constante. 19

20 Muchas gracias Madrid, 26 de Noviembre de 2015

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