Proyecto: Promoción de la producción y utilización de cultivos energéticos a nivel europeo (ENCROP)

Transcripción

1 MANUAL DE CULTIVOS PARA ENERGÍA Proyecto: Promoción de la producción y utilización de cultivos energéticos a nivel europeo (ENCROP) Madrid, Octubre 2008

2 EL MANUAL DE CULTIVOS PARA ENERGIA, ENCROP HANDBOOK, es una guía temática editada por ESCAN S.A. sobre la producción y utilización de los cultivos energéticos. Su objetivo es la difusión y promoción de estas biomasas en el mercado de las energías renovables. El Manual forma parte del proyecto ENCROP, en el marco del Programa Europeo de Energía Inteligente. En el proyecto participan empresas e instituciones de Alemania, Austria, Italia, España, Finlandia, Suecia y la Asociación Europea de la Biomasa, AEBIOM. Avda. Ferrol, 14, Madrid escan@escansa.com El contenido de esta publicación sólo compromete a su autor y no refleja necesariamente la opinión de las Comunidades Europeas. La Comisión Europea no es responsable de la utilización que se podrá dar a la información que figura en la misma.

3 AGRADECIMIENTOS La presenta publicación ha sido posible gracias a la importante colaboración de las instituciones y empresas que con sus aportaciones directas o bibliográficas han contribuido a su redacción. El agradecimiento se hace extensivo a las siguientes entidades: CIEMAT. Juan Carrasco, Coordinador del proyecto singular estratégico On Cultivos. EGL Group. Frederic Joursten, Experto en legislación y comercio de emisiones. VALORIZA. Juan Luís Casimiro. Director de la Planta de Energía en Puente Genil. INIA. Hortensia Sixto. Experta en establecimiento y cultivo del chopo. ITGN. Alberto Lafarga. Experto en establecimiento y cultivo de Brassica. SALIXPHERE. Rodolfo Lindqvist. Consultor y experto en maquinaria de cultivos. KWB. Alexander Weissenger. Director técnico de fabricación. UNIV. DE VIGO. Luís Ortiz. Director de la Escuela de Ing. Forestales de Vigo. ESCAN, S.A. Margarita Salve. Responsable de logística. AENOR. Documentación Enernova MICYT. Real Decreto 661/2007. NORDEN-08. Storing&handling of solid biofuels. IDAE. Folletos sobre la Energía de la biomasa. Madrid, Mayo

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5 ÍNDICE 0.- Introducción Situación actual Chopo y otras variedades leñosas como cultivo energético Cultivo energético herbáceo: Brassica carinata Transporte y almacenamiento Peletización y briquetado Producción de energía a partir de biomasa Calidad de la biomasa e impacto en la vida útil de las calderas

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7 0.- Introducción Los cultivos energéticos, o sea cultivos destinados específicamente a la producción de energía, son actualmente un complemento a las biomasas tradicionales (residuos agrícolas y forestales). La presente publicación esta orientada a potenciales agricultores, inversionistas y usuarios de agrobiomasa (plantas eléctricas, cogeneración, redes de calor centralizadas, etc. ). Se desarrollan de forma resumida los siguientes aspectos: - Situación actual, destacando la producción de cultivos energéticos en España dentro del proyecto On Cultivos, y en el entorno operacional (legislación, comercio de emisiones, contrato de suministro). - Producción y cosecha de los cultivos energéticos en España. Se refiere a los cultivos con mayor potencial: el chopo en corta rotación, colza, carinata, así como a la maquinaria para cosecha de chopo. - Transporte y almacenamiento para pacas y astillas. Se ocupa de las empresas de distribución y aspectos de la rentabilidad en el transporte, así como de los tipos de almacenes y sugerencias para almacenar. - Peletización, incluye el proceso de peletizado, las principales características de los pélets y la situación del sector. - Producción de energía trata un ejemplo de interés sobre el uso de cultivos energéticos en la planta eléctrica de Puente Genil, así como los aspectos relacionados con la calidad de la biomasa y su influencia en la vida útil de las calderas. Se espera que esta publicación contribuya al desarrollo de la cadena bioenergética de los cultivos en España, lo que redundará en la mejora del balance económico, energético y ambiental del país. 7

8 1.- Situación actual Producción actual y objetivos futuros en España. Los cultivos energéticos son cultivos destinados específicamente a la producción de energía y pueden ser herbáceos o leñosos. Estos cultivos deberían tener un alto rendimiento, no contribuir a la degradación del suelo, presentar un balance energético positivo, adaptarse en lo posible al uso de maquinaria común agrícola o forestal y permitir una fácil recuperación de las tierras cuando cese la producción de dicho cultivo. En el año 2007 la superficie destinada a este tipo de cultivos en Europa fue de 2,84 millones de hectáreas. En el año 2004 fue de hectáreas, hectáreas en el 2005 y hectáreas en el El presupuesto comunitario para ayudas en el año 2008 es de 90 millones de euros. La prima a la obtención de los llamados cultivos energéticos está ligada a un contrato entre el agricultor y la Empresa Transformadora. Esto supone una ayuda definitiva de 31,6 euros por hectárea para el 2008, poco más del 70 por ciento de la ayuda prefijada en 45 /ha. En el año 2005 se inició en España un Proyecto Singular Estratégico denominado On Cultivos, cofinanciado por el Ministerio de Educación y Ciencia y coordinado por el CIEMAT. Su objetivo es promocionar el desarrollo de los cultivos energéticos durante el periodo En los trabajos intervienen numerosos participantes ( 1 ), de los que unos son empresas privadas y organizaciones agrícolas y otros son organizaciones de I+D y universidades con gran experiencia en el tema. La superficie estimada para la demostración de los cultivos es de unas ha y las Comunidades Autónomas involucradas se extienden por el Norte (Navarra, Aragón, Cataluña, Castilla y León), el Centro (Castilla la Mancha, Madrid) y por el Sur y Este (Andalucía, Extremadura). El objetivo principal de dicho proyecto es promover la obtención de energía a escala comercial a partir de cultivos energéticos, para posibilitar su implantación sostenible, así como la difusión de las posibilidades del recurso y de las alternativas viables para su penetración en el mercado En la parte de demostración se contemplan los siguientes cultivos: cereales para la producción de bioetanol, colza (Brassica napus), carinata (Brassica carinata), chopo (Populus spp) y sorgo forrajero (Sorghum bicolor). 1 Lista de participantes: Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat); Abengoa-Bioenergy S.A.; Abengoa- Bioenergy, Ecoagrícola S.A.; Abengoa Bioenergía Nuevas Tecnologías S.A.; Acciona Biocombustibles, S.A.; Acciona Energía S.A.; Aplicaciones Biotecnológicas Avanzadas SyS S.L.; Asociación de Jóvenes Agricultores-Granada; Asesoría Industrial Zabala; BioEbro S.L. Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Instituto de Agricultura Sostenible; Ecoproductos Ibéricos S.A.; Endesa Generación S.A.; Escan S.A.; Fundación SoriaActiva; Guascor S.A.; Guascor I+D S.A.; Instituto Nacional de Investigaciones de Tecnología Agraria y Alimentaría; Institut de Recerca i Tecnología Agroalimentàries; Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León; Lasián Tecnología de calor S.L.; Molinos del Ebro S.A.; TAIM TFG, S.A.; Transportes Urbanos de Sevilla SA M; Universidad Politécnica de Madrid; Universidad Pontificia de Comillas; Universidad de Zaragoza; Valoriza Gestión, S.A.; Vicedex Europa,S.L. 8

9 Figura 1. Áreas de demostración de los cultivos, año agrícola Fuente: Ciemat.web: Las aplicaciones previstas en el proyecto se refieren a: producción de calor para calefacción, generación eléctrica, elaboración de biocarburantes y gasificación. El 40% de los objetivos contemplados sobre biomasa en el Plan de Energías Renovables es para cultivos energéticos. Según el PER, éstos deben suponer 1,9 MTEP/año en aplicaciones térmicas y eléctricas en 2010 y 2,2 MTEP/año como biocarburantes. De cara al futuro, la Comisaría de Agricultura, Marianne Fischer, ha puesto en duda la continuidad de la ayuda destinada a cultivos energéticos y ha afirmado que ya se ha dinamizado el mercado y que se deben alcanzar los objetivos de producción de biocarburantes previstos. Son producciones todavía alejadas de los mínimos necesarios para garantizar los compromisos bioenergéticos adoptados por la Unión Europea. De acuerdo con el Plan Español de Energías Renovables (PEER), la aspiración es el uso del 5,75 por ciento de biocarburantes en el

10 Legislación. Venta de la energía eléctrica: (RD 661/2007) Hay dos opciones a la hora de vender energía eléctrica procedente de renovables: Mediante una tarifa regulada: la componente principal del precio es fija y denominada tarifa base (Ptr), a la que se aplican una serie de complementos. Por medio del mercado de energía eléctrica: el precio va oscilando según el precio de la energía eléctrica en el mercado, incrementando en una determinada prima y una serie de complementos. La retribución principal es, en este caso, la suma del precio de mercado diario (PMD) más una prima (P). La tarifa regulada para cultivos energéticos (b.6.1) en plantas con potencia 2MW, primeros 15 años es de 15,8890 c /kwh, después de los 15 años pasa a 11,7931 c /kwh. Si la planta tiene una Potencia > 2MW, los primeros 15 años es de 14,659 c /kwh, y después de 15 años pasa a 12,3470 c /kwh. Si se va a mercado, para cultivos energéticos en plantas con Potencia 2MW, primeros 15 años, la prima de referencia es de 11,5294 c /kwh, con límites superior (16,63 c /kwh) e inferior (15,41 c /kwh). Si la planta tiene Potencia >2 MW, los primeros 15 años la Prima de referencia es 10,0964 con límites 15,09 c /kwh y 14,27 c /kwh respectivamente. Según el RD 661/2007 publicado en Mayo 2007 y modificado en Diciembre 2007, la tarifa regulada y el Mercado para la venta de electricidad grupo b.6 son: Mercado Tarifa Prima de Limite Limite Grupo Subgrupo Potencia Plazo regulada referencia superior inferior C /kw/h C /kw/h C /kw/h C /kw/h Primeros 15 años 15, , , ,4100 P 2MW A partir de b ,7931 0,0000 entonces Cultivos Primeros 15 años 14, , , ,2700 energéticos 2MW P A partir de 12,3470 0,0000 entonces Primeros 15 años 12,5710 8, , ,0900 b.6.2 P 2MW A partir de Residuos 8,4752 0,0000 entonces b.6 agrícolas y Primeros 15 años 10,7540 6, , ,3790 jardines 2MW P A partir de 8,0660 0,0000 entonces Primeros 15 años 12,5710 8, , ,0900 b.6.3 P 2MW A partir de Residuo 8,4752 0,0000 entonces forestal y Primeros 15 años 11,8294 7, , ,4400 operaciones 2MW P selvícolas. A partir de 8,0660 0,0000 entonces 10

11 Contrato de suministro. Uno de los requisitos para la sostenibilidad de una Planta (eléctrica, CHP, peletizado) en el tiempo, es el aseguramiento del suministro de biomasa a Planta. Un ejemplo de pre-contrato de suministro de biomasa entre productor y consumidor se incluye a continuación. Requerimientos: Precontrato para suministro de residuos forestales o agrícolas De una parte: Don con DNI, en nombre de la empresa, como representante legal, desde ahora COMPRADOR. De la otra parte: Don con DNI, desde ahora SUMINISTRADOR. Admitiendo ambas partes la necesaria capacidad legal para llegar a un acuerdo en los términos del presente contrato. DECLARAN: El objetivo del COMPRADOR es la generación de energía renovable, haciendo uso del poder calorífico de los residuos forestales y otras formas de biomasa, y que dicha empresa va a construir una planta de producción eléctrica en la Región. El SUMINISTRADOR tiene la suficiente cantidad de residuos para cumplir con sus obligaciones de acuerdo al presente contrato El COMPRADOR está interesado en la adquisición de los residuos y el SUMINISTRADOR en suministrar el residuo de acuerdo a los siguientes: REQUISITOS UNO. Objetivos del contrato El PROVEEDOR se compromete a suministrar los residuos ubicados en el aserradero o explotación forestal al COMPRADOR en las cantidades acordadas en la sección 4.1, y sin incurrir en las condiciones establecidas en el Anexo I * firmado, que se adjunta a este contrato, siendo una parte de ella. DOS. Condiciones de suministro Las características de los residuos, el contenido de humedad y las condiciones establecidas en el Anexo I El COMPRADOR, en los plazos establecidos en la sección 4,1 y en las condiciones del Anexo I, retirará los residuos a través de un transportista especializado El SUMINISTRADOR podrá transportar los residuos directamente a la planta por sus propios medios, de acuerdo a las condiciones del Anexo I. (*) Nota: En el Anexo I se harán constar las condiciones específicas y concretas para cada contrato. 11

12 TRES. Duración del contrato El presente contrato entrará en vigor el día de su firma y los compromisos establecidos se requerirán desde el momento en que la planta empiece a trabajar, sin embargo el COMPRADOR podrá retirar los residuos en el momento que haya un lugar adecuado para almacenarlo, y obtenga las oportunas autorizaciones administrativas, informando al SUMINISTRADOR con treinta días de anticipación. Si la actividad de la planta o la retirada de los residuos no tiene lugar dentro de dos años a partir de la fecha de hoy, este contrato será resuelto El presente contrato tendrá una duración de diez (10) años a partir del comienzo de generación de electricidad por la planta, y se prorrogará por períodos sucesivos de cinco años de duración a menos que cualquiera de las partes manifieste su voluntad en contra de ella, por lo menos un año antes de la próxima fecha de renovación. CUATRO. Obligaciones del SUMINISTRADOR El SUMINISTRADOR se compromete a suministrar (cada mes) m 3 de residuos, lo que equivale a Kg., por mes, que es Tn / año. Las anteriores cantidades se medirán en meses de producción y años, admitiendo una variación de más - menos un 20% cada mes de producción y de más - menos un 10% cada año El SUMINISTRADOR afirma que no ha suscrito un contrato o acuerdo preferencial que podría ser incompatible con el presente contrato y, en consecuencia, está obligado, irrevocablemente, y con preferencia a cualquier tercero, a suministrar al COMPRADOR en las cantidades y calidades de residuos establecidos en presente contrato Sistema de suministro: El SUMINISTRADOR se pondrá en contacto por teléfono con EL COMPRADOR, a fin de suministrar los contenedores necesarios para este fin. Los contenedores serán suministrados dentro de los siguientes dos días como máximo Una vez que los contenedores están llenos, el SUMINISTRADOR se pondrá en contacto por teléfono con el COMPRADOR para su retirada, que se llevará a efecto en un plazo de dos días como máximo El SUMINISTRADOR suministrará la totalidad de los residuos disponibles En caso de que, en cualquier momento y por razones de fuerza mayor, el SUMINISTRADOR demuestre la imposibilidad de cumplir cualquiera de sus compromisos en virtud del presente contrato, tendrá que comunicarlo al COMPRADOR, con un mínimo de treinta días antes de la fecha de entrega acordada en la sección El SUMINISTRADOR tendrá que presentar todos los permisos administrativos exigidos por la actividad, con los seguros y los recursos técnicos necesarios para cargar y retirar los residuos, para su depósito y almacenamiento, así como un espacio para el almacenamiento, carga y descarga de los contenedores sin ningún tipo de riesgo para el COMPRADOR. 12

13 4.8. El SUMINISTRADOR enviará al COMPRADOR una factura por el importe total mensual, derivado de la ESTIPULACIÓN mencionada en la sección 5.4 del presente contrato, en los primeros quince días de cada mes. CINCO. Obligaciones del COMPRADOR El COMPRADOR emitirá una nota de entrega con respecto a cada entrega, indicando el peso y las condiciones aparentes de cada suministro. Esta nota de entrega se firmará por el PROVEEDOR y el transportista, y se entregará al COMPRADOR con el fin de ser firmado y devuelto En el caso de que el PROVEDOR elija transportar los residuos directamente por sus propios medios, de acuerdo con lo estipulado en la sección 2.3, el COMPRADOR pagará / Tn entregada El COMPRADOR mantendrá las instalaciones disponibles permanentemente para la entrega de los residuos El COMPRADOR pagará al SUMINISTRADOR, una cantidad fija por residuo, que se ha fijado para esta fecha en la cantidad asignada en el presente contrato en 3 c / th (incluido el transporte), lo que equivale a / tn de una biomasa con un PCI = 9400 kj / kg El COMPRADOR pagará al SUMINISTRADOR, en representación de la suma total facturada en la segunda quincena del mismo mes, el PROVEEDOR enviara la factura, realizándose el pago a través de transferencia bancaria. SEIS. Incumplimiento del contrato por parte del suministrador Si el SUMINISTRADOR no cumple su principal obligación, es decir, si la cantidad de residuos no se suministra en las cantidades especificadas en la sección 4.1, se traducirá en la aplicación de una penalización de 0,02 / Kg. no suministrado. El importe total será facturado a partir de la fecha de incumplimiento y la penalización económica se pagará en efectivo Si el incumplimiento del contrato se debe a circunstancias ajenas, que el PROVEEDOR no pueda controlar y él comunica la situación al COMPRADOR, éste no podrá reclamar una compensación económica. SIETE. Conclusión. Los reiterados incumplimiento del contrato por cualquiera de las partes, de conformidad con el presente contrato, autorizará a la otra parte a disolver el contrato y/o a la demanda de una compensación económica. Se entiende que un repetido incumplimiento del contrato se alcanza cuando la situación ocurre en 2 meses consecutivos o 3 meses alternos en un plazo de doce meses. 13

14 El COMPRADOR podrá resolver el contrato debido a las dificultades económicas en la explotación del proyecto mencionado en la sección I en el presente contrato, sin ninguna penalización económica, si la situación se comunica con 3 meses de antelación. OCHO. Notificaciones. Ambas partes indican que sus domicilios legales son los indicados en la cabecera del presente documento, con el fin de recibir las notificaciones previstas en el presente contrato. NUEVE. Toma de muestras El SUMINISTRADOR tiene derecho a estar presente en la toma de muestras y, en caso de desacuerdo o discrepancia, puede tomar una muestra para ser examinada por un laboratorio autorizado dentro de las siguientes 48 horas, que establecerá si las propiedades de los residuos cumplen o no las condiciones indirectamente establecidas en el Anexo I, enviando a las dos partes el resultado de este análisis. DIEZ. Cambio de la legislación. Cualquier modificación en la legislación (ambiental o de cualquier otro tipo) que pueda aplicarse al presente contrato, que pueda producir o produzca un cambio sustancial en los compromisos establecidos entre las partes, autorizará a la revisión del contrato siempre que ninguna parte se vea afectada con los cambios mencionados. Las modificaciones de carácter imperativo deberán incluirse en un nuevo Anexo del presente contrato, sin perjuicio de las obligaciones de cada parte para continuar con el cumplimiento del contrato. ONCE. Transferencias y cambios en las partes y garantías. El COMPRADOR podrá transferir este contrato a un tercero o contribuir como parte de la constitución de una nueva sociedad, con el fin de facilitar el desarrollo de los objetivos descritos en la sección I del presente contrato, y, en cualquier caso, asegurarse de que los intereses del SUMINISTRADOR están garantizados en las condiciones acordadas. El SUMINISTRADOR no podrá transferir los residuos a un tercero, y si lo hace, incurrirá en la responsabilidad legal y, además, tendrá que compensar económicamente al COMPRADOR en Euros, sin excluir la posibilidad de que el COMPRADOR puede resolver el contrato. El SUMINISTRADOR no podrá transferir la explotación de la industria a un tercero, a menos que acredite que el tercero es solvente y que ha aceptado subrogar en los términos del presente contrato. En este caso, con 30 días de antelación antes de la transferencia el SUMINISTRADOR entregará al COMPRADOR los datos exactos de la transferencia y una carta con la firma autentificada, reconociendo que ha aceptado a subrogar el presente contrato. El SUMINISTRADOR o el cesionario proporcionarán los documentos justificativos de la solvencia del cesionario, independientemente de que la empresa adquiera la información por su propia cuenta. 14

15 Si el cesionario no tiene suficiente solvencia - económica o profesional para garantizar la continuidad de la empresa, el COMPRADOR podrá oponerse a la transmisión, a menos que el comprador presente una garantía bancaria, por Euros, que garantice las obligaciones de este contrato de 10 años o la duración restante del contrato, de conformidad con la estipulación que se describe en la sección 3. El incumplimiento de esta obligación se traducirá en la responsabilidad jurídica y, además, el COMPRADOR recibirá una compensación económica de Euros, teniendo el derecho a resolver el contrato. El SUMINISTRADOR declara que no tiene intención de cancelar su explotación y, si la cancela dentro de los siguientes 10 años, tendrá que indemnizar al SUMINISTRADOR con Euros por año pendiente, con Euros mínimo. Si los asociados del SUMINISTRADOR deciden continuar con la actividad dentro de km y en los siguientes 12 meses después de cerrar la explotación anterior, interpuesta, reiniciada, tendrán que compensar con Euros al COMPRADOR, sin perjuicio de otras responsabilidades que puedan incurrir. Los administradores de la empresa suministradora serán los responsables en una actitud de solidaridad. La necesidad de estas garantías está en la enorme inversión que está asumiendo el COMPRADOR,, con el fin de llevar a cabo la construcción de la planta para la producción de energía, en la confianza de que será suministrado con el necesario residuo, de acuerdo con los términos del presente contrato. De modo que si estos términos no pueden ser cumplidos debido a circunstancias fuera del control de cada parte, el SUMINISTRADOR comprenderá y aceptará su responsabilidad y tendrá que indemnizar con el equivalente económico de las cantidades no suministradas. DOCE. Leyes aplicables y jurisdicción. Las partes del presente contrato se cumplirán con la legislación Española. Con renuncia expresa a cualquier otra jurisdicción, se someterán a las leyes de la Región. Ciudad,, de año Representando al COMPRADOR. Representando al SUMINISTRADOR Firmado... Firmado... 15

16 Comercio de emisiones/ MDL/ JI Según el protocolo de Kyoto existen diversos mecanismos de flexibilidad para mitigar el efecto de los gases de efecto invernadero: Mecanismo de Desarrollo Limpio, MDL (Art.12), Acción Conjunta (JI) (Art. 6) y Comercio de Derechos de Emisión. (Art. 17). Comercio de emisiones El comercio de emisiones se define como un instrumento de mercado, mediante el que se crea un incentivo o desincentivo económico que persigue un beneficio medioambiental: que un conjunto de plantas industriales reduzcan colectivamente las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera mediante la asignación inicial de un cupo de emisiones, en forma de Derechos de Emisión, a toda la UE y el posterior libre comercio de Derechos de Emisión entre las plantas contaminantes que tengan exceso de Derechos de Emisión y las que sufran déficit. El reparto de los derechos de emisión entre las diferentes industrias y plantas se acogen a un PNA (Plan Nacional de Asignación), establecido por cada estado miembro y aceptados por la UE. En España se han realizado dos PNA, el primero, PNA I para el periodo y el segundo PNA II para el periodo , siendo este último más exigente que el previo, reduciendo la cantidad asignada en un 16,4% respecto del anterior. El sector eléctrico es el sector al que se le aplica una mayor reducción de derechos de emisión, pasando de 85,4 a 54,42 MtCO 2 /año (descenso de un 36,28% respecto al PNA I). Aunque en el año 2006 el nivel de emisiones registrado descendió levemente (aproximadamente, un 2,6%), las estimaciones más recientes indican que en 2007 volvieron a aumentar las emisiones de GEI, con lo que sigue quedando patente el esfuerzo que debe realizar España para poder cumplir con sus compromisos al finalizar el nuevo PNA II en Mecanismo de desarrollo limpio (MDL) Los proyectos MDL provienen de empresas privadas, administración, ONGs de países industrializados, que necesitan alcanzar sus compromisos con el Protocolo de Kioto. Estos proyectos se desarrollan en países en vías de desarrollo para ayudarles a alcanzar un Desarrollo Sostenible. De esta manera todos salen con algún tipo de beneficio. Estos países en vías de desarrollo tienen una línea base de emisiones, de manera que cuando se realiza un proyecto MDL hará reducir la línea base del país. Esta reducción de emisiones debida a la actividad del Proyecto, se denominan CERs (reducción de emisiones certificada). Con estos CERs, el país industrializado que los haya conseguido, podrá cumplir su compromiso de emisiones. España tiene una gran oportunidad potencial para desarrollar proyectos MDL, por ejemplo en América Latina, mediante la realización de instalaciones con energías renovables, incluidos los cultivos energéticos. 16

17 Aplicación Conjunta (JI) La aplicación conjunta es un programa previsto en el Protocolo de Kyoto que permite a los países industrializados cumplir parte de sus obligaciones de recortar las emisiones de gases de efecto invernadero pagando proyectos que reduzcan las emisiones en otros países industrializados. En la práctica, ello significará probablemente la construcción de instalaciones en los países de Europa oriental y de la antigua Unión Soviética economías en transición pagadas por países de Europa occidental y América del Norte. También aquí se pueden incluir las instalaciones de energías renovables con inclusión de los cultivos energéticos. Experiencia en comercio de emisiones. Las emisiones comprobadas en los últimos años, publicadas por las autoridades europeas revelan que en los años hubo muchas menos emisiones que las asignadas: en 2005 se emitieron 95 Mio de toneladas, en 2006 el valor fue de 36 Mio de toneladas, y en 2007 se alcanzaron 20 Mio de toneladas. La previsión de precios de la tonelada de CO 2 es compleja y depende de una serie de factores: políticos, precios de los combustibles fósiles, emisiones verificadas, emisiones previstas, costes de abatimiento, así como actores del mercado. En la fase 1 ( ) las condiciones climáticas extremas dieron como resultado que el total asignado estuviera por encima de las emisiones reales. Como consecuencia, los precios de la tonelada de CO 2 se acercaron a cero. La fase 2 ( ) presenta ciertas características. El banking no está permitido entre las dos fases, las emisiones publicadas en 2007 son mayores que las de O sea que hay una tendencia alcista de emisiones (sector industrial principalmente), hay muchas incertidumbres en el mercado de los CERs y estos CERs serán necesarios para cubrir la posición corta de la fase 2, la tendencia bajista en el mercado de combustibles desde junio 2008 también se vio reflejada en los derechos de emisión. Durante la fase 2 se prevé un promedio de 240 Mt/a de posición corta, participación asimétrica de compradores y vendedores. En casos de invierno frío, los derechos pueden subir por encima de 30 /tonelada de CO 2. La figura del representante. La figura del representante o agente que conoce el mercado eléctrico y vende la energía sirve de ayuda para el productor en régimen especial. Se puede mencionar que existen empresas, como por ejemplo EGL, que disponen de un servicio de gestión de cartera para terceros, así los productores de energía pueden acceder a este servicio que incluye: Red de acceso a las bolsas y brokers europeos. Intermediación sencilla. Gestión de cartera dinámica con establecimiento de un perfil de riesgo para cualquier instalación española. Presencia en España durante varios años y numerosas transacciones ya realizadas. 17

18 2.- Chopo y otras variedades leñosas como cultivo energético A continuación se reseñan las principales ventajas y los retos para el cultivo del chopo en corta rotación para la producción de biomasa con fines energéticos. Figura 2. Plantación de chopo En Europa, los cultivos energéticos forestales se basan principalmente en el empleo de especies de Salix sp. y Populus sp., así como también Eucaliptus sp. o Robinia pseudoacacia L., encontrándose en fase experimental otras especies arbóreas como Paulownia sp., Platanus sp. o Ulmus pumilla L., creciendo en un sistema de alta densidad y corta rotación de cultivo. En conjunto, representan un grupo de especies de potencial interés en la ocupación de terrenos agrícolas excedentarios, cuya rentabilidad para ser atrayente, debe basarse en la utilización de un material genético sobresaliente, la utilización de planta de calidad y aplicación de una selvicultura capaz de expresar el potencial del sitio y de la especie. Las ventajas de la utilización de Salicáceas (Salix y Populus) se podrían concretar, entre otras, en: - La facilidad para el establecimiento de la plantación (vegetativamente a partir de estaquillas, con bajo coste de producción y fácil capacidad de arraigar). - La oferta abundante de material genético mejorado - El tratarse de especies de crecimiento rápido con elevadas producciones potenciales - Producir un rebrote vigoroso después de la corta - Presentar balances energéticos positivos - La baja necesidad de agroquímicos, en comparación con especies agrícolas - La posibilidad de otros usos medioambientales en paralelo En relación al cultivo, los principales retos a plantear de tal forma que se generen los conocimientos científico-técnicos necesarios para conseguir una producción sostenible, pueden concretarse en: 18

19 i) la necesidad de una selección clonal especifica para esta finalidad productiva, prestando atención a la interacción genotipo/ambiente y teniendo en consideración aspectos no ligados directamente a la producción, como es la eficiencia en la utilización de los recursos y principalmente el agua, la respuesta a plagas y enfermedades, la arquitectura del clon, aptitud hacia el recepe etc. ii) Será igualmente importante optimizar la producción en función del diseño del cultivo, considerando espaciamientos y turnos, lo que además estará vinculado a la logística de recogida. iii) Las prácticas de manejo constituyen otro de los aspectos que posibilitan conseguir aumentos de producción siempre que estén justificados en términos económicos y medioambientales, existiendo una necesidad de cuantificar los impactos ambientales que se producen tanto en positivo, valorando el efecto real como sumidero, el grado de protección del suelo, etc., como en negativo, consecuencia de establecer plantaciones en zonas inapropiadas, sin dimensionar adecuadamente, sin introducir variabilidad en las mismas, o sin realizar una gestión adecuada de los aportes de insumos que se realizan. iv) La caracterización energética dará finalmente la medida de la adecuación de la biomasa producida para sus posibles usos. v) El desarrollo adecuado del recurso pasa por atender una de las principales debilidades actuales como es la necesidad de alta mecanización del sistema de producción así como el desarrollo de una logística apropiada. vi) Por último es necesario poder conocer el ciclo de vida del cultivo de tal forma que posibilite una visión realista del balance energético y económico bajo criterios de sostenibilidad. Con el objetivo de aportar conocimientos que permitan dar respuesta a alguno de estos retos planteados, de tal forma que la implementación de los cultivos energéticos y entre ellos el cultivo de chopo en corta rotación, se realicen de la manera mas eficiente posible, los programas nacionales y sectoriales de investigación están financiando proyectos encaminados al logro de los objetivos planteados y de manera específica, desde la administración se ha impulsado un Proyecto Singular Estratégico de ámbito nacional sobre cultivos energéticos (On-cultivos). En el año 2006 se inicio la instalación de una red de parcelas de ensayo con clones de especies e híbridos del género Populus, en distintas zonas potenciales de la geografía nacional. La red de ensayos cuenta con parcelas experimentales, que incluyen ensayos de selección clonal, aplicación de diferentes tratamientos culturales, diferentes densidades de plantación, o diferentes turnos de corta, así como con parcelas de demostración de selección clonal, que por ocupar una mayor extensión, permiten proporcionar información relativa al crecimiento y producción a escala real. La evaluación de la información generada en la red de ensayos que se realiza desde el Centro de Investigación Forestal (CIFOR) del INIA, atiende al estudio de variables relacionadas de manera directa con el crecimiento y la producción, así como de otras que ejercen una influencia indirecta, como son parámetros relacionados con arquitectura de planta, fenología, respuesta a plagas y enfermedades o estudio de variables funcionales que permiten la valoración de la eficiencia en la utilización de los recursos. 19

20 Igualmente se abordan tareas relativas a la modelización de la producción, de tal forma que se disponga de ecuaciones a partir de las cuales predecir la biomasa en pie mediante parámetros fácilmente evaluables, para los clones más significativos. Desde el punto de vista del impacto ambiental asociado al manejo de las plantaciones se realizan valoraciones relativas a la de la extracción de nutrientes del suelo, adecuación de caudal de riego versus producción, eficiencia de los materiales para el uso del agua, o introducción de variabilidad en las plantaciones mediante diversificación clonal. Desde el Centro de Investigaciones Energéticas y Medioambientales, CIEMAT, se aborda la caracterización energética como combustible de los distintos materiales que están sometidos a evaluación. En relación con el protocolo de desarrollo del cultivo de chopo para la producción de biomasa, es fácil deducir de lo expuesto, que aun a pesar de tratarse de un cultivo del que ya se dispone de material genético mejorado y del que se conocen muchos de los aspectos relacionados con su manejo así como de tratarse de un género bien conocido y extendido en buena parte de nuestra geografía para otros usos productivos, existiendo una Comisión Nacional del Chopo cuyo fin último es el fomento racionalizado del cultivo y el estimulo de su aprovechamiento, transformación y comercialización, la mejora y optimización del cultivo como productor de biomasa desde el punto de vista económico y medioambiental pasa por obtener información de buena parte de la investigación en curso en el corto y medio plazo. La eficiencia en el manejo pasa por atender los siguientes aspectos: Elección del sitio de plantación, tanto relativa a la ubicación que permita el desarrollo y la mecanización del cultivo como aquella relativa a las exigencias propias de las especies. Preparación del terreno, atendiendo al acondicionamiento del suelo, el control de la vegetación competidora y el estado de fertilidad del mismo. Adquisición y conservación adecuada del material a plantar, de tal forma que se garanticen el éxito en la instalación Instalación de la plantación a la densidad óptima y con el diseño apropiado, procediendo a un replanteo previo de la parcela y realizado preferentemente de forma mecanizada Aplicación de los tratamientos culturales necesarios tales como: Control de la vegetación, a realizar en preemergencia de las malas hierbas y antes de la brotación del cultivo Riego, aplicado preferentemente mediante sistemas de alta eficiencia y adecuado a las características del sitio y del material vegetal utilizado. Fertilización, realizada de manera preferente en base a análisis de suelo y hoja. Control de plagas y enfermedades, realizando tratamientos cuando el umbral de daño así lo aconseje y procurando en cualquier caso la elección de material genético resistente. Corta a hecho a una altura aproximada de 5 cm. del suelo, en rotaciones con un turno estimado entre dos y siete años en función de la densidad, el material vegetal y las características de sitio, con establecimiento previo del tallar al finalizar el 1º periodo vegetativo, si así lo aconseja la evolución del primer periodo vegetativo. Manejo del recepe para un posterior ciclo de cultivo, valorando la conveniencia de un nuevo tratamiento de control de hierba así como de la aplicación de fertilización. 20

21 La viabilidad del cultivo desde el punto de vista económico está condicionada por el binomio costes/ beneficios. En este sentido, las producciones esperadas, fundamentalmente dependientes del material vegetal utilizado, del manejo y de las características de sitio, abarcan un rango muy amplio si se revisa la bibliografía existente (en Sixto et al, 2007), estando comprendidas en una horquilla entre 15 y 45 t ms/año. Igualmente los costes de producción están sujetos a factores locales, como el precio del suelo o del agua, al empleo de mecanización en el desarrollo del cultivo así como a las ayudas para su fomento a nivel europeo, nacional o local. A pesar de que el cultivo de chopo en corta rotación para la producción de biomasa con fines energéticos es factible en el corto plazo, la inversión en investigación y desarrollo presente y futura permitirá optimizar producciones y racionalizar los costes, de tal manera que la viabilidad económica sea cada vez más eficiente en un contexto de manejo sostenible. Maquinaria para cosecha de cultivos leñosos Para producir cultivos energéticos herbáceos se utiliza la maquinaria habitual empleada en cultivos para alimentación, sin embargo en el caso de cultivos energéticos leñosos se utiliza maquinaria específica. En la cosecha de chopo en rotación corta y muy corta existen diferentes posibilidades. Se describen brevemente algunas maquinarias sin pretender ser exhaustivos porque existe una amplia lista de opciones. CLAAS Jaguar Cabezal HS-2 (corta + astilla) Salixphere Bender VI (corta + astilla), Spapperi Trainata RT (corta + astilla) Salixphere Buldler (corta + empaca) Sistema CLAAS (Alemania) 1,5 0,75 Figura 3. Cabezal CLAAS Es una cosechadora de forraje al que se ha sustituido el cabezal por el HS-2 apropiado para cultivos leñosos. Cada unidad puede cosechar unas 300 ha/año. El sistema se basa en una CLAAS y 2-4 tractores con remolque, que reciben las astillas y las trasladan a un punto de recolección. Posteriormente las astillas son cargadas en vehículos de transporte y movidas hasta la planta. 21

22 Las principales ventajas esperadas del sistema CLAAS Jaguar + HS-2 serian: alta capacidad productiva propia de un sistema industrial, flexibilidad de uso debido a que el cabezal de biomasa puede ser sustituido por otro convencional sin mayores complicaciones, y la fiabilidad ya que en un marco de trabajo adecuado los tiempos muertos parecen ser pequeños. Salixphere Bender VI (Suecia) Figura 4. Cabezal Salixphere Bender VI Maquinaria complementaria de la CLAAS, más apropiada para pequeños agricultores, ya que podría realizar ha por año, según indica el fabricante. El sistema corta y astilla, esta acoplado a una máquina base (tractor). El dispositivo de corte es una sierra de cadena sobre bastidor flotante, el marco tiene 220 cm. de ancho, y es non-rowspecific, o sea puede cortar al hilo o al través, el ancho entre las filas no es un limitante. Las principales ventajas esperadas del sistema Bender según el fabricante son: adaptabilidad a cualquier marco de plantación, mantenimiento sencillo y bajo consumo energético, mayor rango de diámetro a la altura de corte que CLAAS. Sistema Spapperi Trainata RT (Italia) Figura 5. Cabezal Spapperi 22

23 Este es un apero de reciente aparición (prototipo año 2006), consecuencia de la modificación de una cosechadora-astilladora de disco, a la que se han incorporado dos sierras circulares frente a la boca de alimentación, necesita un tractor de al menos 150 CV, preferiblemente de conducción bi-direccional. Produce una astilla de 2-3 cm. Las principales ventajas esperadas en el sistema Spapperi son: bajo coste en comparación con CLAAS, flexibilidad de uso, ya que el apero se retira y el tractor se usa con otro apero. Salixphere Bundler (Suecia) Figura 6. Salixphere Bundler El sistema Bundler es un conjunto formado por un apero que corta y empaca colocado sobre el remolque de un tractor y acoplado a este, que cosecha, empaca y deposita las pacas en el suelo de la explotación agrícola. La principal ventaja del sistema es que las pacas se almacenan de forma económica, se pueden secar al aire mejorando su poder calorífico. Para la cosecha de chopo en rotación media, pueden adaptarse las maquinarias y las tecnologías forestales. Aunque el tamaño de los fustes es pequeño si se compara con la capacidad de una maquina forestal estándar, las unidades ligeras podrían ser utilizadas. 23

24 3.- Cultivo energético herbáceo: Brassica carinata. Las principales claves para este cultivo se analizan a continuación. Elección de la parcela: Evitar suelos de textura fuerte para conseguir nascencias uniformes. Variedad: elegir variedades recomendadas por su productividad forrajera, tolerancia al encamado y vigor de nascencia. La baja oferta de variedades de brassica carinata puede suplirse con brassica napus (colzas) de aptitud forrajera. En zonas frías, con riesgo de heladas de invierno (temperaturas inferiores a -4ºC), preferir brassica napus sobre brassica carinata por su baja tolerancia al frío. Siembra - Fecha: de mediados de octubre a mediados de noviembre. - Labor: intentar conseguir tierra fina en superficie y buena estructura en profundidad. Funciona bien la siembra directa y el laboreo mínimo. - Profundidad de siembra: no más de 2 cm. - Marco: la distancia entre líneas óptimas es de cm. (tapar 1 de cada 2 botas de la sembradora), aunque puede ser mayor. - Dosis de siembra: sem/m2 Fertilización: aportar en fondo UFP2O5 y UFK2O La fertilización nitrogenada se puede realizar con un 20 % menos que el cereal, trigo o cebada cultivada en la misma zona. Los aportes principales deben realizarse pronto, algunos días antes que para el cereal. Herbicida: ante infestaciones altas principalmente de gramíneas, utilizar un antigramíneo. Normalmente no es necesario el uso de otros herbicidas. Plagas: tratar posibles ataques tempranos de limaco o pulguillas en el periodo de nascencia. Vigilar y actuar en caso de apariciones posteriores de gorgojos y pulgones en primavera. Recolección: se realiza la siega de la totalidad del cultivo cuando las silicuas se encuentran formadas y antes de que se sequen para evitar la pérdida de grano. Tras el secado en campo se rastrilla y empaca. Análisis de la rentabilidad del cultivo - El coste de producción actual (julio-08) se sitúa entre los 80 y 100 /tms de biomasa puesta en planta, aunque la mejora de las técnicas de recolección podrá permitir ahorros significativos. - Otras producciones de biomasa con avenas y triticales permiten reducir este coste de producción a los /tms por su menor demanda de fertilizantes. - El cultivo de brassicas para biomasa mejora la productividad de los dos cereales siguientes en un 15 y 10% respectivamente y permite una reducción del uso de fitosanitarios en esos cereales. 24

25 Experiencias de un proyecto europeo La experimentación en campo de un proyecto de carácter europeo se ha desarrollado durante las campañas 97, 98 y 99. Para la realización de los ensayos de campo se eligieron dos zonas agroclimáticas diferentes, y representativas de amplias zonas productivas cerealistas de secano en Navarra: Secanos Frescos: representa secanos húmedos de alto potencial productivo, con una media pluviométrica anual entre 600 y 800 mm. Zona Intermedia: representa secanos con una media pluviométrica anual de mm. La parcela experimental se ubicó en La Sarda (Tafalla). Para estudiar cada uno de los objetivos globalmente planteados se realizan ensayos en microparcelas con distintas variables de estudio: La viabilidad económica del cultivo a través de mejorar la productividad y la adaptación ambiental, con ensayos de variedades y técnicas de siembra. Sostenibilidad del cultivo, a través de ensayos de rotaciones de cultivo con los cereales. Balances energéticos positivos, a través de ensayos de reducción de inputs, en particular la fertilización. Los principales parámetros del diseño experimental se muestran a continuación. Evaluación de adaptabilidad y productividad: Parcela elemental: 14 m 2 (4 líneas x 0.35 m entre líneas x 10 m largo). Nº de repeticiones por ensayo: 3. Dosis de siembra: 200 semillas/m 2 (8 kg/ha) salvo variantes de densidades. Herbicida en presiembra: Trifluralina 2,5 l/ha. Fertilización, salvo variantes de fertilización, en presiembra NPK ( ) y a la salida del invierno sólo N. Evaluación de genotipos: Cada año se realizaron dos ensayos (uno por cada área agroclimática) de evaluación de genotipos para producción de biomasa. Evaluación de técnicas de siembra: Cada año se analizaron dos fechas de siembra, otoño y primavera, en ambos, el testigo el genotipo para producción de biomasa (BRK-13), fue analizada en tres dosis de siembra, 100, 150 y 200 semillas/m2. Análisis de sistemas de producción con bajos inputs: Se analizó el testigo para producción de biomasa (BRK-13), en cuatro niveles de abonado nitrogenado, testigo (sin aporte nitrogenado), 50 UF, 100 UF, y 150 UF. Evaluación de cosecha y transporte de la biomasa: Durante el proyecto se han realizado evaluaciones de costes de recolección y mecanización sobre parcelas demostrativas de BRK-13 de una hectárea. 25

26 Esta parte del proyecto europeo se refuerza con el programa de trabajo del año Evaluación de B.Carinata como cultivo precedente En la campaña 98 se analizó la interacción del cultivo precedente con los niveles de fertilización nitrogenada, sobre cultivo de trigo. Los ensayos se localizaron en Beriain y Eneriz, ambos en zona de secanos frescos. En la campaña 99 se realizó la evaluación de cultivos precedentes sobre cebada en zona semiárida, La Sarda. Evaluación del efecto de fertilización con azufre Se realizaron tests de fertilización con azufre en las campañas 98 y 99 en secanos frescos, para evaluar el efecto del azufre en la calidad de la biomasa, para su uso en cogeneración. Los tratamientos utilizados fueron el testigo sin azufre, 60 UF y 100 UF. Resultados A continuación se presentan únicamente los resultados más significativos habidos en el proyecto en Navarra. Otros muchos ensayos se han realizado en otros puntos de España, Grecia e Italia, que nos han permitido conocer más a fondo las posibilidades de desarrollo de esta especie. Resultados de producción de los genotipos de B. Carinata ensayados en Navarra en el periodo Producción de biomasa (kg/ha) 0% humedad LIBRAVO Brassica carinata. Secanos frescos (800 mm/año) BRK-13 BRK-112 BRK-147a BRK Figura 7: Rendimiento de variedades de B.Carinata en los secanos frescos 26

27 Producción de biomasa (kg/ha) 0% humedad Brassica carinata. Zona Semiárida (450 mm/año) LIBRAVO BRK-13 BRK-112 BRK-73 BRK-147a Figura 8: Rendimiento de variedades de B.Carinata en los secanos semiáridos La primera variedad utilizada como testigo de B.Carinata para su aprovechamiento en la producción de biomasa ha sido la llamada BRK-13 procedente de los programas de selección de Koipesol Semillas. Como vemos en las figuras 7 y 8, después de tres años de trabajo, la mejora varietal está suponiendo incrementos significativos del potencial productivo de esta especie, como puede verse en variedades como BRK112 y la BRK 147a. Podemos pensar que esta evolución seguirá produciéndose unos años, al tratarse de una especie nuevas con poca presión de mejora en esta línea de aprovechamiento. En cuanto a técnicas de siembra, los ensayos realizados han permitido comprobar que B.Carinata para aprovechamiento de su biomasa se adapta mejor a siembras tempranas, de finales de septiembre o primeros de octubre, con dosis de semilla bajas, desde 4 Kg./ha. (50 semillas por m2) en buenas condiciones de siembra hasta 8 Kg./ha en situaciones menos favorables. Dado el pequeño tamaño de las semillas es conveniente utilizar sembradoras de precisión, sembrando en líneas espaciadas entorno a los 30 cm., localizando las semillas entre 2-3 cm. de profundidad. Respecto al uso del nitrógeno, aunque las crucíferas son plantas consumidoras de este nutriente, el cultivo ha respondido bien a dosis bajas de este fertilizante ( Kg./ha. de nitrógeno) dado que al tener raíces pivotantes explora gran cantidad de suelo, utilizando mejor el nitrógeno disponible. Tampoco ha habido respuesta a la fertilización con azufre en los ensayos realizados, pero este elemento será necesario aportarlo en suelos que hayan mostrado carencias en años anteriores. Técnicas de cultivo: B.Carinata como cultivo precedente. Para el agricultor es muy importante que el nuevo cultivo propuesto entre bien en alternancia con los cereales, dado que estos cultivos son la base de las explotaciones de secano actualmente existentes. 27

28 CULTIVO ANTERIOR A CEBADA Semiárido, campaña 98/99 Trigo Lino Guisante Carinata Cebada Barbecho Qm/ha Figura 9: Rendimiento de cebada según el cultivo precedente en secanos semiáridos Interacción Nitrógeno y c. precedente En trigo, en zona húmeda. Interacción Nitrógeno y c. precedente En trigo en la zona húmeda kg/ ha Barbecho Carinata Guisante Lino Trigo kg/ ha Barbecho Carinata Lino Trigo Dosis de Nitrógeno Dosis de Nitrógeno Figura 10: Interacción del abonado nitrogenado y el cultivo precedente en la campaña 1997 y Como puede verse en las figuras 9 y 10 la B.Carinata es un cultivo muy interesante en la rotación cerealista, pues posibilita el que el siguiente cereal sembrado se beneficie de incrementos significativos de producción, tanto en el caso de la cebada como del trigo. Su papel como cultivo precedente es comparable en cierto modo al del barbecho. Conclusiones Brassica Carinata como cultivo no alimentario para aprovechamiento de su biomasa se adapta bien a los secanos frescos e intermedios de Navarra, con producciones que se sitúan entorno a las 5-8 t/ha de biomasa. Tanto el cultivo como la recolección de la biomasa de B.Carinata puede hacerse con maquinaria convencional, sin que sean necesarias inversiones extraordinarias por parte del productor Los márgenes económicos del cultivo de B.Carinata para biomasa, a partir de las tarifas eléctricas actuales, no ofrecen un marco de rentabilidad muy atractivo, especialmente si se comparan con los márgenes de los cereales en el contexto actual. Para que los cultivos de biomasa destinados a la generación eléctrica sean rentables e interesantes para el agricultor los precios del cereal a sustituir no deberían situarse por encima de dos veces el precio de la biomasa puesta en destino. Por lo tanto son los cereales menores, como triticales o avenas, los que tienen mayores posibilidades de sustituirse por cultivos de biomasa. Si se produce una bajada en el precio de mercado de los cereales, los cultivos energéticos dentro de una rotación cerealista pueden ser muy interesantes. 28