BALANCES ENERGÉTICOS MUNDIALES: SITUACIÓN Y PERSPECTIVAS RELACIONADAS CON REFINACIÓN DE PETRÓLEO

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1 Presentación para Servicios y Tecnología Industrial Octubre 2015 BALANCES ENERGÉTICOS MUNDIALES: SITUACIÓN Y PERSPECTIVAS RELACIONADAS CON REFINACIÓN DE PETRÓLEO Esquema de la presentación PARTE I Balances energéticos mundiales PARTE II Proyecciones de balances energéticos PARTE III Un poco de física aplicada a los balances PARTE IV Pantallazo del sector Refinación 2 1

2 PARTE I Balances energéticos mundiales 3 Definición de energía primaria y secundaria Energía primaria es la que se extrae o se captura directamente de fuentes naturales, como ser el carbón vegetal, gas natural. La energía secundaria proviene de la transformación de la energía primaria. La transformación permite que la misma pueda ser utilizada en formas más convenientes / seguras. El proceso de transformación también consume energía 4 2

3 Representación gráfica ENERGÍA PRIMARIA ENERGÍA SECUNDARIA NO ENERGÉTICOS NO RENOVABLES RENOVABLES Nuclear Calor y electricidad no térmico Carbón, Petróleo, Gas Natural, NGL, Esquistos y Arenas Bituminosas Desechos Biomasa Derivados del petróleo: sólidos, líquidos y gaseosos Biocombustibles Electri cidad y calor Solventes, asfaltos, polímeros, etc. 5 Transformación Ejemplos: Refinerías de petróleo: Energía primaria: Energía secundaria: Central turbo vapor: Energía primaria: Energía secundaria: Planta productora de biodiesel: Energía primaria: Energía secundaria: Represa hidroeléctrica: Energía primaria: Energía secundaria: 6 3

4 Transformación Ejemplos: Refinerías de petróleo: Energía primaria: petróleo Energía secundaria: gas licuado, gasolinas, queroseno, gasoil, fuel oil, asfalto? Central turbo vapor: Energía primaria: gas natural, biomasa, si es gasoil o fuel oil es transformación de energía secundaria Energía secundaria: electricidad Planta productora de biodiesel: Energía primaria: biomasa Energía secundaria: biocombustible Represa hidroeléctrica: la energía eléctrica de esta fuente se considera primaria, no es transformación 7 Consumo final Tiene lugar cuando los energéticos no se usan con el fin de transformarlas en energéticos secundarios, es decir la energía utilizada desaparece del balance después de su uso (ejemplo, gasoil que consume un tractor para la siembra) Corresponde al consumo final como tal (por los diferentes sectores) y el uso en consumos no energéticos (ejemplo, uso de gas natural para obtener compuestos petroquímicos) 8 4

5 Flujo de la Energía (para un país) Producción nacional Importaciones/ Exportaciones/ Cambios de inventario Importaciones/ Exportaciones/ Cambios de inventario Oferta energía primaria (TPES) Transformación Energía secundaria Consumo final Sector Transporte Sector Industrial Sector Residencial 9 Oferta energía primaria (por fuente) ***Incluye geotérmica, solar, eólica, etc. 10 5

6 Oferta energía primaria (por región) *Asia no incluye China **aviación y transporte marítimo internacional 11 Comparación de oferta y consumo OFERTA 4392 Mtoe CONSUMO 12 6

7 Por qué la diferencia? La diferencia entre oferta de energía primaria y consumo es de 33% Las actividades de transformación que consumen esta energía son: Pérdidas de distribución; 5% Las demás; 10% Autoconsumo industria energía; 19% Plantas generación eléctrica y combinada; 66% 13 Equivalente energético de la transformación TODA LA PRODUCCION MUNDIAL DE CARBÓN + *Incluye geotérmica, solar, eólica, etc. 14 7

8 Comparación producción consumo (por región) Centro y Sur América 6% Asia 11% China 19% 2012 Africa 8% OECD 29% Europa y Eurasia No OECD 14% Mtoe Medio Oriente 13% OECD: 1200 M personas Resto del mundo: 5800 M personas 15 Características del comercio mundial de energía primaria Asia Pacífico Balance Renovables Africa Medio Oriente Eurasia América Central y Sur Norteamérica Mtoe Importador Exportador Balance Nuclear e Hidro Balance Carbón Balance Gas Natural Balance Petróleo 16 8

9 Emisiones de CO2 por fuente *** Emisiones de desechos municipales e industriales 17 El balance mundial IEA

10 TPES 5,268 ktoe FC 4,171 ktoe 19 Similitudes y diferencias BEN 2014 y Balance energético mundial Pérdidas transformación mundial: 32% Pérdidas transformación nacional: 21% Por qué? Petróleo al sector transporte mundial: 55% Petróleo al sector transporte nacional Por qué? 38% 36% 34% 42% 47%

11 Resumiendo Oferta de energía primaria creciente en el mundo, liderada por el petróleo Grandes diferencias entre TPES entre países desarrollados y en vías de desarrollo 33% de la energía primaria se pierde en su transformación básicamente en generación eléctrica El petróleo es la energía primaria comerciada por excelencia entre países excedentarios y países deficitarios 21 PARTE II - Proyecciones de balances energéticos mundiales - Proyecciones de producción de petróleo - Proyecciones de demanda 22 11

12 Proyección IEA (por región) 23 Proyección IEA (por región) 24 12

13 Proyección IEA crecimiento (por región) Lejano Oriente Eurasia Centro y Sudamérica + África El crecimiento de la demanda energética se centrará en los países en vías de desarrollo y en la OECD el crecimiento será mucho menor. Latinoamérica no se prevé sea un factor determinante aunque participa de la tendencia de los países en vías de desarrollo 25 Proyección IEA (por fuente) 26 13

14 Foco en petróleo 27 Proyección IEA producción petróleo Tasa de declinación 5% anual 28 14

15 Proyección BP producción petróleo 29 Proyección sectores do consumo de petróleo 30 15

16 OECD MUNDIAL NO OECD El mercado más importante de la refinación de petróleo es la movilidad 31 Algunas definiciones Transporte: sector de consumo de energía que moviliza carga o pasajeros. En parte es un sector de la economía que genera producto y en parte es un sector de consumo Movilidad: medida del movimiento de carga o pasajeros. Se mide en pasajero km o tm km Las empresas y organizaciones relacionadas con el petróleo estudian muy detalladamente la movilidad, accesibilidad, tránsito, modos de transporte, flotas,etc. para poder proyectar demanda 32 16

17 Sector transporte mundial por modo 33 Sector transporte mundial por modo y región económica Otro transporte incluye aviación, marítima y por tren 34 17

18 Sector transporte mundial por energético 35 Sector transporte mundial por energético y región 36 18

19 Intensidad energética de modos de transporte Energy Intensity [kj/t-km Air Road Rail Marine 37 Cantidad de vehículos y PBI per cápita 38 19

20 Suposiciones sobre flotas 39 Conclusiones La tendencia mundial de producción y consumo energético es creciente hasta 2030 El sector que más impacta en la demanda de petróleo es el transporte y continuará así en el futuro El transporte se realiza casi exclusivamente con derivados del petróleo Los biocombustibles (= biodiesel y bioetanol) se mantendrán como una porción muy menor del consumo de transporte La cantidad de vehículos por persona que se alcance en los países en vías de desarrollo y gran población serán en gran medida determinantes del consumo mundial de petróleo Pero también la tecnología y la eficiencia de esos vehículos en países desarrollados tendrá alto impacto 40 20

21 PARTE III - Un poco de física aplicada a la metodología anterior 41 Algunas precisiones Dijimos que la energía se «pierde» en la transformación?? Que la energía hidráulica es una energía que «aparece» como tal en la naturaleza (y también la nuclear??) La metodología de Balances Energéticos tiene una visión antropocéntrica, que es distinta a la de la Física 42 21

22 Algunas precisiones Física Energía: magnitud constante en el Universo, se transforma pero se conserva. Abundante en la Tierra y en el Universo Uso humano Exergía o Trabajo disponible: Energía disponible para realizar un trabajo, se «degrada» en formas no utilizables para los fines requeridos. Es un recurso escaso 43 Algunas precisiones Física Potencia: energía por unidad de tiempo Uso humano Potencia: Exergía por unidad de tiempo. Potencia mínima es una restricción adicional a la exergía Nota: toda la discusión de balances energéticos tiene implícita una discusión sobre potencia 44 22

23 El presupuesto energético de la Tierra 1% de la energía solar es captada por fotosíntesis 34% es convertida en calor, viento, corrientes oceánicas y evaporación 45 ENERGÍA PRIMARIA ENERGÍA SECUNDARIA ENERGÍA CONSUMIDA Energía Solar Biomasa presente y pasada ENDOENERGÍA Energía Nuclear Energía cinética EXOENERGÍA Energía Geotérmica Energía potencial CRECIMIENTO POBLACIÓN 46 23

24 Endoenergía y Exoenergía El ser humano consume energía para otros fines que no sólo la alimentación (por ej. abrigo, calefacción, recreación) a diferencia de los restantes animales Endoenergía es la que se consume en forma de alimentos Exoenergía es la que se consume para actividades fuera de las biológicas La relación Endoenergía vs. Energía total consumida ha ido disminuyendo en la historia humana En base a los datos de balances energéticos mundiales, la relación por persona es: +40 veces para un país desarrollado 10 veces para un país en vías de desarrollo 3 veces para los países más pobres del Planeta 47 ENERGÍA PRIMARIA ENERGÍA SECUNDARIA ENERGÍA CONSUMIDA Energía Solar = e6 Fotosíntesis presente = 1.3 e6 Fotosíntesis disponible para hervíboros = 0.3 e6 Fotosíntesis para combustible = 914 ENDOENERGÍA = 600 Fotosíntesis pasada = 8463 Energía Nuclear = 688 EXOENERGÍA = 7287 Energía cinética + potencial = 44.8 e6 Energía hidráulica + eólica = 259 Energía Geotérmica = 0 Unidades Mtoe/año 48 24

25 Evolución de la participación de los energéticos primarios en 240 años 49 Conclusiones La metodología de los balances energéticos es el lenguaje común en las estadísticas y estudios energéticos a nivel mundial Sin embargo, como balance parece más un balance contable que energético Su enfoque parcial permite conclusiones también parciales; un enfoque puramente físico también tiene sus limitaciones

26 PARTE IV Pantallazo del sector refinación Localización Tipo de derivados Oferta de crudos Especificaciones de productos: azufre 51 Tendencias de la localización de refinerías ROW OECD Acompaña la tendencia de la demanda mundial 52 26

27 Nuevas refinerías Cierres de refinerías 53 Nuevas refinerías tienen gran escala y complejidad de procesos En comparación Refinería La Teja es

28 Transformación de petróleo en derivados 55 Tendencias de la demanda de derivados - Gasolinas (Light distillates) con bajo crecimiento anual - Gasoil y queroseno (Middle distillates) con alto crecimiento - Fuel oil con contracción del mercado - Otros (gas licuado, solventes, etc.) con mediano crecimento 56 28

29 Tendencias de la oferta de crudo 57 Tendencias de las especificaciones de productos Sólo por desulfurización catalítica No necesariamente requiere desulfurización catalítica 58 29

30 Tendencias de las especificaciones de productos Sólo por desulfurización catalítica No necesariamente requiere desulfurización catalítica 59 Tendencias de las especificaciones de productos Exigencias de reducción de S en la flota marítima determinará que no se consuma fuel oil sino gasoil 60 30

31 Conclusiones El sector refinación transforma prácticamente la totalidad del petróleo crudo Está sujeto a los cambios de mercado (países OECD no OECD) que se discutió anteriormente Su materia prima será cada vez más pesada y agria aunque en forma paulatina Las restricciones ambientales en especificaciones requieren tratamientos catalíticos La transformación es selectiva hacia las gasolinas pero fundamentalmente gasoil, con destrucción de los residuales 61 Muchas gracias! Los esperamos en el curso: Fundamentos del Sector Energético de la Maestría en Ingeniería de la Energía para conocer en más profundidad todo lo anterior y