IMPACTO ECONÓMICO Y AMBIENTAL DEL ABASTECIMIENTO ESTABLE DE GNL EN EL SECTOR INDUSTRIAL DEL CONCEPCIÓN METROPOLITANO

Transcripción

1 IMPACTO ECONÓMICO Y AMBIENTAL DEL ABASTECIMIENTO ESTABLE DE GNL EN EL SECTOR INDUSTRIAL DEL CONCEPCIÓN METROPOLITANO Dra. Claudia Ulloa Tesser Dr. Jorge Jiménez del Río Dr. Cristian Mardones Poblete Universidad de Concepción 14 de Agosto de 2014

2 Uno de los temas de fondo: Calidad del Aire en Concepción Metropolitano

3 Concentración MP10 (µg/m 3 ) 200 Percentil 98 MP Límite norma MP Evolución del promedio anual de MP 10. Talcahuano. Período Evolución del percentil 98 de MP 10 de los promedios diarios. Talcahuano. Período D.S. N 41/2006 Ministerio Secretaría General de la Presidencia: Declara Zona latente por Material Particulado Respirable a las Comunas de Lota, Coronel, San Pedro de la Paz, Hualqui, Chiguayante, Concepción, Hualpén, Talcahuano, Penco y Tomé. Anteproyecto Plan de Prevención Atmosférico (Res. Exenta N 1612/2011 MMA)

4 Evolución del promedio anual de MP 2,5. Talcahuano. Período Evolución del percentil 98 de MP 2,5 de los promedios diarios. Talcahuano. Período Norma de calidad Primaria del Aire para MP 2.5 Próxima Declaración de Zona saturada por MP 2.5 Plan de Descontaminación Atmosférica

5 Emisiones Totales MP10:18676 Ton/año Fuentes fijas industriales: 8582 Ton/año Combustión Biomasa: 8781 Ton/año

6 Emisiones Totales SOx: Ton/año Fuentes fijas industriales: Ton/año

7 Cuáles son las emisiones actuales del sector industrial? Cuál es el aporte actual del sector industrial a la concentración ambiental de MP 10, MP 2.5 y sus precursores? De qué manera impactaría la introducción de GNL en el sector industrial a los niveles de emisión del sector industrial y su aporte a la concentración ambiental de MP 2.5? Qué impacto económico tendría en el sector industrial un futuro Plan de Descontaminación, en escenario de abastecimiento estable de GN vs su ausencia?

8 Actualización de Inventario de Emisiones. Potencial de reducción de emisiones por sustitución de combustibles actuales por GN. Identificación de fuentes industriales emisoras actuales Fuentes de Combustión Fuentes de Proceso Actualización de Inventario de emisiones (año 2013) Identificación de combustibles actuales. Cálculo de requerimientos energéticos Emisiones actuales (MP 10, MP 2.5, SO 2 ) Categorización de fuentes de combustión. Potencial máximo de reducción de emisiones por efectos del recambio de combustibles a GN Categorización de fuentes según factibilidad de recambio Cálculo de potencial de reducción de emisiones por categoría de fuente.

9 Emisiones industriales para distintas comunas del Concepción Metropolitano. Inventario actualizado año 2013 Comuna MP 10 (ton/año) MP 2,5 (ton/año) SO 2 (ton/año) Chiguayante 0,0 0,0 0,0 Concepción 1,0 0,7 0,0 Coronel Hualpén 172,0 137, Lota 286,0 218,0 742 Penco 205,0 200,0 720 San Pedro de la Paz 50,0 26,0 11,5 Talcahuano Tomé 38, ,0 Total 3.479, , ,5 Procesos de Combustión MP 10 (ton/año) MP 2,5 (ton/año) SO 2 (ton/año) 2542 (73%) 1652 (79%) (99,8%)

10 Aporte directo del sector industrial a la concentración ambiental de MP10, MP 2.5 y SO 2 Emisiones de MP 10 + MP SO 2 Aporte a concentración promedio anual de MP 10, MP 2.5, SO 2 en la comuna i Comuna MP 10 (μg/m 3 ) promedio anual MP 2.5 (µg/m 3 ) promedio anual SO 2 (µg/m 3 ) promedio anual Concepción 4,05 2,24 9,25 Coronel 5,37 2,56 27,34 Chiguayante 2,15 1,19 7,33 Hualpén 3,40 1,86 7,90 San Pedro de la Paz 4,04 2,38 6,63 Talcahuano 4,62 2,44 12,53 Tomé 2,87 1,30 8,37 Hualqui 0,84 0,49 2,17 Penco 1,47 0,82 3,45 Lota 4,71 1,89 53,23 Límite máximo anual: 50 µg/m 3 20 µg/m 3 80 µg/m 3

11 Clasificación de fuentes de combustión en función de potencial de sustitución de combustibles por GN CATEGORÍA 1: Procesos que actualmente utilizan gas natural. CATEGORÍA 2: Procesos duales. Hoy utilizan parcialmente gas natural (si existe disponibilidad), combustibles líquidos o GLP. En un escenario de abastecimiento estable de gas natural estos procesos podrían verificar el cambio de combustibles en forma inmediata sin introducir cambios sustanciales en sus procesos. CATEGORÍA 3: Procesos que utilizan combustibles líquidos. Para introducir gas natural en sus procesos requieren de cambios tecnológicos o adaptaciones menores, y en consecuencia inversiones de relativamente baja magnitud. CATEGORÍA 4: Procesos que utilizan combustibles sólidos y que requerirían de inversiones mayores para efectuar recambio de combustibles. CATEGORÍA 5: Procesos que utilizan gases residuales de sus propias operaciones y que en principio no tienen incentivos económicos para el recambio. CATEGORÍA 6: Procesos que por sus características tecnológicas de diseño y operación no pueden efectuar recambio de combustibles (ej. centrales a carbón).

12 404 Total fuentes fijas industriales 287 Fuentes Combustión Categoría 1: 20 fuentes Categoría 2: 22 fuentes Categoría 3: 141 fuentes Categoría 4: 54 fuentes Categoría 5: 38 fuentes Categoría 6: 12 fuentes Cat. 3 y fuentes 162 calderas industriales 29 calderas FO N 2 59 calderas FO N 6 41 Calderas biomasa

13 Procesos de Combustión. Emisiones actuales por categoría de fuente Ton/año Cat. (2+3+4)= 52,2% 2542 Ton/año Cat. (2+3+4)=53,3% Ton/año Cat. (2+3+4)=34,2%

14 Potencial máximo de consumo de Gas Natural por categoría de fuente (MM m 3 /año) Potencial máximo de consumo: 500 MM m 3 /año

15 Potencial de reducción máximo de emisiones por efectos de sustitución de combustibles por GN. PROCESO MP 10 (ton/año) MP 2.5 (ton/año) SO 2 (ton/año) CATEGORÍA 2 CALDERAS 110,04 35,83 534,83 HORNOS 31,99 10,57 132,53 OTROS PROC. COMBUSTIÓN 6,08 0,00 2,42 SUBTOTAL 148,06 46,40 669,78 CATEGORÍA 3 CALDERAS 335,58 95, ,23 HORNOS 192,95 190,80 721,80 OTROS PROC. COMBUSTIÓN 7,29 2,14 76,89 SUBTOTAL 535,87 288, ,92 CATEGORÍA 4 CALDERAS 602,39 474, ,95 HORNOS 2,46 1,65 20,65 OTROS PROC. COMBUSTIÓN 5,38 4,60 0,69 SUBTOTAL 610,33 480, ,29 TOTAL 1.294,26 815, ,99 50,9% Red. 49,3% Red. 34,2% Red.

16 Potencial de reducción (ton/año) Potencial de reducción (ton/año) Vigencia SI Tipo cliente Industrial Potencial de reducción en función de la categoría y combustible actual Vigencia SI Tipo cliente Industrial 700 Sum of MP10_reducción 500 Sum of MP2,5_reducción Drop Series Fields Here Total Drop Series Fie Total Fuel Oil Nº2 Fuel Oil Nº5 Fuel Oil Nº6 GLP Otros gases Fuel Oil Nº2 Fuel Oil Nº5 Fuel Oil Nº6 GLP Biomasa Carbon Mineral Coke 0 Fuel Oil Nº2 Fuel Oil Nº5 Fuel Oil Nº6 GLP Otros gases Fuel Oil Nº2 Fuel Oil Nº5 Fuel Oil Nº6 GLP Biomasa Carbon Mineral Coke Categoría - Combustible Actual Categoría - Combustible Actual Potencial de recambio a GN Combustible III Potencial de recambio a GN Combustible III

17 CA HORNO Otros proceso con combustión CA HORNO Otros proceso con combustión CA HORNO Otros proceso con combustión CA HORNO Otros proceso con combustión CA HORNO Otros proceso con combustión CA HORNO Otros proceso con combustión Potencial de reducción (ton/año) Potencial de reducción (ton/año) Vigencia SI Tipo cliente Industrial Potencial de reducción de emisiones según categoría y proceso Vigencia SI Tipo cliente Industrial 700 Sum of MP10_reducción 500 Sum of MP2,5_reducción Drop Series Fields Here 250 Total Drop Series Fields H Total Categoría - Equipos combustión Categoría - Equipos combustión Potencial de recambio a GN Clase fuente Potencial de recambio a GN Clase fuente

18 Chiguayante Coronel Hualpen Talcahuano Chiguayante Concepción Coronel Lota Penco San Pedro de la Paz Talcahuano Tome Chiguayante Concepción Coronel Lota San Pedro de la Paz Talcahuano Tome Potencial de reducción (ton/año) 300 Sum of MP2,5_reducción Drop Series Fields Here Total Potencial de recambio - Comuna Potencial de recambio a GN Comuna Potencial de reducción de emisiones de MP 2,5 según categoría y comuna

19 De qué dependerá la decisión de cambio de combustibles actuales por parte del sector industrial a Gas Natural? Disponibilidad de suministro estable!! Precio del GN Existencia de alguna regulación ambiental (ej. Exigencia de reducción de emisiones en el marco del Plan de Descontaminación) Modelo de optimización de costos intenta predecir el comportamiento del sector: En escenario regulatorio y en ausencia de regulación. En ambos casos simula abastecimiento estable de GN o ausencia de éste. En un escenario sin regulación, la decisión de las industrias se basará en evaluar si es conveniente en términos económicos sustituir el combustible actual por el gas natural. En un escenario regulatorio, las industrias deberán decidir, en función de los costos y exigencias de reducción, entre: Instalar tecnologías de abatimiento de emisiones de Material Particulado Cambiar combustible actual por GN para reducir sus emisiones (si hay abastecimiento) Compensar sus emisiones.

20 Precios promedio de combustibles en Concepción Metropolitano (Fuente: Elaboración propia con datos de ENAP y otras fuentes) Combustible USD/MMBtu USD/kcal GLP 22,1 8,75E-05 Fuel Oil N o 2 28,5 1,13E-04 Diesel 26,3 1,04E-04 Fuel Oil N o 5 18,0 7,14E-05 Fuel Oil N o 6 17,6 6,96E-05 GNL 16,5 6,54E-05 Carbón 5,2 2,07E-05 Biomasa forestal 3,3 1,31E-05 Aún en un escenario conservador de precios, el abastecimiento estable de Gas Natural al sector industrial derivaría en un beneficio en términos de disminución en los costos de la energía.

21 Estimación del beneficio Ambiental. Reducción de emisiones. Disminución de concentraciones ambientales de MP 2,5 Exigencia de reducción emisiones MP en un determinado % Escenario Regulatorio Medidas Instalación de sistemas de abatimiento Cambio de combustibles Compensación Reducción de emisiones industriales Disminución del aporte industrial a la concentración ambiental de MP Beneficio Ambiental La selección de las tecnologías de abatimiento es función de su costo y meta de reducción impuesta

22 Modelación de la situación bajo distintos escenarios regulatorios Escenario1: Situación con regulación ambiental y sin disponibilidad de gas. Metas de reducción de emisiones: 0% a 75% Escenario 2: Situación con regulación ambiental y disponibilidad de gas Metas de reducción de emisiones: 0% a 75%

23 Reducción de emisiones de MP 2,5 según meta de reducción de emisiones Meta de Reducción de Emisiones 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 75% Emisiones reducidas sin abastecimiento de gas (ton/año) Emisiones reducidas con abastecimiento de gas (ton/año) Costos de reducción? La sustitución de combustibles actuales por GN permitiría reducir el 15% de las emisiones actuales, incluso sin exigencias de reducción de emisiones. Metas mayores pueden ser logradas mediante una combinación de medidas en función de los costos asociados.

24 Costos privados de cumplimiento regulatorio Al existir abastecimiento estable de Gas Natural se generan reducciones significativas de los costos de cumplimiento. Se generan ahorros en el cumplimiento respecto del escenario sin gas, hasta metas de reducción del 60%. Incluso sin exigencias regulatorias existen ahorros agregados por MM$9.332, por efectos de la disminución de costos de la energía.

25 Conclusiones El gas natural se presenta como una opción atractiva para disminuir los costos en energía en las industrias, pero adicionalmente genera externalidades ambientales en términos de aportar a la reducción de las emisiones y concentraciones ambientales. Específicamente, de las ton/año de MP 2,5 emitidas actualmente por el total de las industrias en la zona se podrían reducir 324 ton/año simplemente por el efecto de la sustitución de combustible debido al menor precio relativo del gas natural. Al existir suministro estable de gas natural se genera una reducción significativa en los costos de cumplimiento de las regulaciones ambientales. Esto genera una oportunidad para la región, en término de volverla más atractiva a la inversión en comparación con otras regiones sujetas a regulaciones ambientales pero sin suministro de gas natural.