Ventajas del gas natural vehicular. Aplicaciones urbanas y de largo recorrido

Transcripción

1 Ventajas del gas natural vehicular. Aplicaciones urbanas y de largo recorrido Benito Páramo Rosel Responsable Proyectos Transporte Vehicular Egética-Expoenergética 2011 Valencia, 17 de febrero de

2 ÍNDICE 1.- Ventajas medioambientales y económicas del GNV 2.- Situación del mercado 3.- La tecnología disponible Gas Natural Comprimido Gas Natural Licuado 4.- Visión tecnológica 5.- Conclusiones

3 Ventajas medioambientales y económicas del GNV 3

4 Contaminación Local La calidad del aire en las ciudades Las mayores contribuciones a las emisiones de contaminantes locales (NOx y PM) a la atmósfera provienen en la actualidad del sector transporte, fundamentalmente tráfico rodado. La evolución del parque vehicular europeo ha generado el aumento de los contaminantes locales, debido a que en torno al 60% es en forma de diesel. El gas natural reduce las emisiones de contaminantes en los siguientes valores: NOx >80% PM >95% SO2 100% CO 25% Esta reducción tiene un claro impacto en los costes sanitarios asociados al uso de los diferentes combustibles. El gas natural reduce a la mitad las emisiones acústicas frente al diesel en los vehículos pesados

5 Contaminación Local La calidad del aire en las ciudades Emisiones Gasosas de motores (Heavy Duty) respecto Euro 4, Valores de Emisión [g/kwh] 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 3, ,55 1,1 1,1 0,65 0,03 0,03 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,16 0,01 0,01 0,008 0,02 0,0022 1,55 0,01 0,008 CO NMHC CH4(II) NOX (III) PM 0,1 0,0022 Euro 4 (2006) Euro 5 (2009) Euro 6 (2013)(I) V.E.M. GN (2008) GN (2013) Notas: I. Propuesta Euro 6 de 21/12/2007 II. Aplicable solamente para motores a gas III. La utilización de catalizadores específicos y add blue podrá mantener el diferencial de emisiones de NOX del motor de GN frente a diesel EURO 6 (75% menores) 5

6 Contaminación Global Cambio Climático El 21 % de las emisiones de gases de efecto invernadero son generadas por el transporte. Por su composición química, con moléculas de un solo carbono, la combustión del gas natural produce menos CO2 que la de otros hidrocarburos a igualdad de energía suministrada El gas natural reduce las emisiones de CO2 entre un 10% y un 25%, llegándolas a mejorar ligeramente en la mayor parte de los casos (ej. Volkswagen Passat 150 CV que emite 119g CO2/km). El gas natural vehicular es 100% compatible con la utilización de biometano (biogás tratado), el cual es un combustible totalmente renovable. 6

7 Contaminación Global Cambio Climático El gas natural, por su composición química, siempre presentará un menor nivel de emisiones de CO2 para la misma distancia recorrida, a pesar de la mayor eficiencia del motor diesel frente al Otto. Fuente: Jesús Casanova Quindelán, Catedrático de Motores de la Universidad Politécnica de Madrid. 7

8 Aspectos económicos Composición del precio en c / km Comparativa precios e impuestos de combustible -IVMDH: Impuesto Ventas Minorista de Determinados Hidrocarburos -IE: Impuesto Especial Hidrocarburos -CMP: Coste Materia Prima La Ley de 11/02/05, por el que se incorporan al ordenamiento jurídico español diversas directivas comunitarias en materia de fiscalidad de productos energéticos, establece un impuesto para el gas natural en su uso como carburante de 0,4140 c /kwh (1,15 /GJ). La utilización del gas natural en comparación con el gasóleo de automoción permite ahorros económicos a partir de un 25%, pudiendo alcanzar un 40% dependiendo del tipo de vehículo y de la estación de carga. 8

9 Aspectos Económicos 9

10 Aspectos económicos Apoyo de las Administraciones El IDAE, dentro de la Estrategia E4 (Ahorro y Eficiencia), ha contemplado medidas en el sector transporte, referidas a la renovación de flotas, tanto al usuario como a la estación de carga: Ayuda máxima a turismos a GNV Ayuda máxima a vehículos pesados Estaciones individuales Estaciones colectivas / turismo nuevo / vehículos > 3,5Tons.) Algunas Administraciones Autonómicas disponen de ayudas adicionales y complementarias a las anteriores. Otros apoyos Exención de impuesto matriculación para vehículos con emisiones <120 gco2/km (4,75% entre , 9,75% entre y 14,75% >200) 10

11 Aspectos económicos GNF como Empresa de Servicios Energéticos Inversión: Realizando las inversiones que requiere la creación de la infraestructura de distribución de gas natural vehicular (estaciones de carga) Construcción e instalación: Haciendo valer nuestra experiencia en la construcción de estaciones de carga, velando por la seguridad de los trabajos, proporcionando la adecuada formación a los operadores del cliente y emitiendo los correspondientes certificados. Se incluye la conexión a la red de gas. Explotación: Asumiendo el mantenimiento preventivo, correctivo y la telegestión de la Estación. Se libera de esa gestión y coste al usuario. El cliente directamente compra el gas natural ya comprimido como combustible para su flota. 11

12 Situación del mercado 12

13 Situación del mercado Objetivos planteados por la UE La Unión Europea diseñó la política con objetivos concretos Ahorro del 20% de la demanda de energía. Cobertura del 20% de la energía final mediante renovables. Disminución en un 20% de las emisiones de gases efecto invernadero (GEI) respecto niveles de Por otra parte, la Comunicación sobre combustibles alternativos (COM(2001)547), ha establecido el objetivo de modificar la proporción de los carburantes utilizados, identificando tres combustibles principales, biocombustibles, gas natural e hidrógeno y unos objetivos de niveles de uso: 13

14 Situación del mercado Desarrollo últimos años País Vehículos Estaciones de carga España Líderes en el desarrollo tecnológico del GNV Italia EE.UU Argentina Otros países Alemania desarrollados Japón y de la UE Francia Suecia Otros países significativos del mundo Brasil Pakistán Colombia China Total mundial Consumo anual mundial: 41 bcm (465 TWh) Consumo anual nacional: 840 GWh 14

15 Situación del mercado Evolución del nº de vehículos de GNV Argentina Brasil Italia Caso italiano: Cerca de vehículos Pionero en Europa con más de 50 años de experiencia vehículos GNC vendidos en el 1º semestre de 2009 (7%) Alemania Suecia Suiza Caso alemán: Acuerdo en 2001 entre todos los agentes (Administraciones, sector del gas, fabricantes vehículos y petroleras) creando el Consorcio ERDGAS MOBIL. Objetivo estaciones de GNC en el medio plazo. Crecimiento apoyado en vehículos nuevos de serie a GNC

16 La tecnología disponible 16

17 La Tecnología Disponible. Gas Natural Comprimido Vehículos ligeros Vehículos nuevos a gas natural comprimido: actualmente en Europa los principales fabricantes disponen de modelos a GNV (Ford, Wolkswagen, Opel, Mercedes, Citroen, Fiat, Renault ) y la gama tiende a crecer por el impacto del mercado italiano y alemán Motor ciclo Otto. Generalmente bi-fuel (gas natural gasolina). La gasolina en un segundo depósito de seguridad (autonomía). Autonomías entre 380 y 480 km en gas y entre 150 y 480 km en gasolina. Diseñados para funcionar con gas natural. No hay pérdida de habitabilidad ni en habitáculo ni en maletero. 17

18 La Tecnología Disponible. Gas Natural Comprimido Vehículos pesados Vehículos de ciclo Otto que funcionan exclusivamente con gas natural comprimido. Los principales fabricantes son Iveco, Mercedes, Man, Renault, Volvo,. Autonomías en torno a 350 km. 18

19 La Tecnología Disponible. Gas Natural Comprimido Sistemas de carga de GNC. 19

20 La Tecnología Disponible. Gas Natural Comprimido Sistemas de carga de GNC. Llenado de Flotas (tipo parking o al paso ). Estaciones de servicio 20

21 La Tecnología Disponible. Gas Natural Licuado El gas natural se encuentra en fase gaseosa en los yacimientos, pero para transportarlo a largas distancias (inabordables por gaseoducto) se licúa, bajando su temperatura hasta -163 ºC a presión atmosférica. Al pasar a fase líquida su volumen en condiciones normales se reduce en aprox. 600 veces. Después de Japón y Corea, España es el país con mayor consumo de GNL del mundo. 21

22 La Tecnología Disponible. Gas Natural Licuado Fuente: NGVA Europe 22

23 La Tecnología Disponible. Gas Natural Licuado Vehículos pesados Vehículos con motores ciclo Otto y depósitos de GNL que mejoran la autonomía hasta los km. Actualmente con potencias de motor máximas de 300 CV. Las principales aplicaciones del GNL están en el transporte de mercancías de largo recorrido, en el transporte interurbano de pasajeros, en ferries y en locomotoras. Tecnología dual-fuel Aplicable a vehículos de GNC y de GNL, aunque el GNL permite su utilización en vehículos de largo recorrido y uso intensivo. Son motores con ciclo diesel en el que se incorpora gas natural mediante diferentes tecnologías, pudiendo llegarse a sustituciones de gasóleo de el 95%. Se puede trabajar como motores de potencias >300 CV, Se utiliza en transformaciones de motores existentes. Actualmente los fabricantes están empezando a incorporar estos motores en vehículos de serie. 23

24 La Tecnología Disponible. Gas Natural Licuado Tecnología dual-fuel Cummins Westport, es el que mayor grado de sustitución plantea (95%), pero su tecnología es la más cara por llevar un sistema de bombeo del GNL a alta presión que permite muy elevadas presiones de inyección. El gas natural se introduce en el cilindro a través de inyectores dobles. No puede trabajar exclusivamente con gasóleo. Clean Air Power y Hardstaff trabajan con sustitución de gasóleo entre el 60% y el 80%. El gas natural se incorpora mediante inyectores al flujo de aire directamente en el colector de admisión, mientras que los inyectores de diesel permiten hacer el efecto bujía. Pueden trabajar exclusivamente con gasóleo. 24

25 La Tecnología Disponible. Gas Natural Licuado Estaciones de servicio 25

26 Visión Tecnológica 26

27 Visión tecnológica Hibridación en vehículos de gas natural En la actualidad las primeras experiencias con hibridación de vehículos de gas natural se han centrado en autobuses urbanos. En TMB están desarrollado una experiencia piloto en la que, partiendo de vehículos existentes de GNC, se realiza su transformación a híbrido. Al ser una transformación sobre vehículo existente, el motor térmico se mantiene, por lo que queda sobredimensionado. 27

28 Visión tecnológica Hibridación en vehículos de gas natural Paralelamente CASTROSUA ha desarrollado un autobús urbano híbrido enchufable de 10 m. La configuración que presenta permite que el motor de gas natural comprimido seleccionado ( 3 litros, 135 CV) tenga una importante reducción de tamaño y peso (la mitad en cubicaje del equivalente no hibrido), lo que se traduce en rebajas sustanciales en el consumo de gas natural comprimido. 28

29 Visión tecnológica Biogas El gas natural vehicular es 100% compatible con la utilización de biometano (biogás tratado), el cual es un combustible totalmente renovable. El biogas se produce por la digestión anaerobia de materia biodegradable de diferentes orígenes: Vertederos sanitarios Lodos depuradoras Cultivos dedicados Residuos industriales y agrícolas Las ventajas en el uso del biogas provienen de que sus emisiones de CO2, analizando el ciclo completo del combustible, son nulas. Además, si no se quema el biogas (entre % de CH4), las emisiones de CH4 que se producen tienen una repercusión mucho más nociva sobre el efecto invernadero que el CO2 de su combustión. 29

30 Visión tecnológica Biogas Como ejemplo, en Valdemingómez (Madrid) hay dos plantas de digestión anaerobia que producen unos 34 MNm3/año de biogas (55% CH4). Este biogas se puede quemar en motores de cogeneración adecuados o enviarse a una planta de tratamiento para obtener biometano (98% CH4). El tratamiento consiste básicamente en desulfuración, secado y concentrado. Actualmente el biometano se envía a una instalación de cogeneración pero está en marcha un proyecto para caracterizar éste gas y, una vez comprimido, introducirlo en la red de gas natural. La producción de biometano de la planta (19 MNm3/año) permitiría el abastecimiento de 400 autobuses urbanos. 30

31 Conclusiones 31

32 Conclusiones El GNV es la mejor alternativa para mejorar el problema actual de calidad del aire en las ciudades: NOx y partículas fundamentalmente El GNV contribuye a la reducción de emisiones de CO 2 : presenta niveles hasta un 20% mejores que los motores gasóleo. El GNV mejora las emisiones acústicas frente a los combustibles tradicionales El GNV es 100% compatible con la utilización de biometano (biogás tratado). El GNV proporciona ahorros económicos a los usuarios (cerca de un 30% para los vehículos ligeros y por encima en vehículos pesados) El GNV se utiliza en vehículos de serie, especialmente diseñados y fabricados para ello por las principales marcas. Capilaridad prevista suficiente para el suministro de flotas de servicio públicas y grandes flotas profesionales. En estudio soluciones a medida a través de corredores con suministro en GNL. El GNV en forma de GNC/GNL se posiciona como la única alternativa tecnológica, ya resuelta y económica, para el servicio público y el transporte pesado por carretera. El impulso desde los Gobiernos hace que existan objetivos cuantificados en volumen y plazo. 32

33 Muchas gracias Benito Páramo Rosel Responsable Proyectos Transporte Vehicular Soluciones Energéticas de Movilidad

34 Esta presentación es propiedad del Grupo Gas Natural. Tanto su contenido temático como diseño gráfico es para uso exclusivo de su personal. Copyright Gas Natural SDG, S.A.