4 CONGRESO INTERNACIONAL BIOBÍO ENERGIA Juan Carlos Pinilla Suárez Karina Luengo Vergara Instituto Forestal Octubre 27 de 2015

Transcripción

1 4 CONGRESO INTERNACIONAL BIOBÍO ENERGIA 2015 Uso de la Biomasa forestal para energía y su enfoque desde los pequeños propietarios y la oportunidad que esto representa, desde el concepto de la diversificación y el extensionismo Creando Valor Forestal Juan Carlos Pinilla Suárez Karina Luengo Vergara Instituto Forestal jpinilla@infor.cl Octubre 27 de 2015

2 Introducción: Amenaza del Calentamiento global

3 Introducción: Creciente Demanda Energética

4 Introducción: Costo de la Energía SIC & SING - Evolución de Costos Marginales Fuente: El Aporte de la Línea de Transmisión SIC- SING en la Matriz Energética Chilena

5 Introducción: Capacidad instalada SIC: Capacidad instalada según tipo Fuentes: Informe mensual DOP CDEC-SIC, Centrales Generadoras CDEC-SIC, Capacidad Instalada por Coordinado sitio CDEC-SING, Noviembre 2014

6 Introducción: Capacidad instalada SIC: Capacidad instalada según tipo y región

7 Introducción: Nueva capacidad instalada en base a Biomasa Proyecto Titular Fuente: Systep 2015 Potencia (MW) Inversión (MMUS$) Fecha Presentación ficiencia Energética con Incremento de Generación léctrica en Planta Santa Fe (e-seia) CMPC CELULOSA S.A /08/2009 Aprobado VIII LANTA TÉRMICA COGENERACIÓN VIÑALES (e-seia) Aserraderos Arauco S.A /08/2008 Aprobado VII entral Térmica Biomasa Agrícola Newenkutral Narvik Ltda /12/2013 Aprobado VIII lanta de Cogeneración de Energía Eléctrica y Vapor on Biomasa en CFI Horcones Caldera de Biomasa CFI Celulosa Arauco y Constitución S.A /11/2007 Aprobado VIII orcones (e-seia) provechamiento Energético Biomasa Agrícola - egión de la Araucanía RAKUN SPA /11/2014 En Calificación IX lanta Cogeneración Cartulinas CMPC, Maule Cartulinas CMPC SA /12/2014 Rechazado VII entral Bioenergía ERNC Las Maicas Energía FPC S.A /06/2015 En Calificación VIII royecto Generación Energía Renovable Lautaro (eeia) COMASA S.A /11/2009 Aprobado IX provechamiento Energético de Paja de Cereales en nidad Nº 2 Central de Energía Renovable COMASA S.A /10/2012 Aprobado IX entral Bioenergía Cabrero Terra Cabrero S.A /08/2013 En Calificación VIII LANTA DE COGENERACIÓN CON BIOMASA EN ORSKE SKOG BIO BIO Papeles Norske Skog Bio Bio Limitada /11/2010 Aprobado VIII entral Energía Biomasa Mulchén Energía Pura S.A /12/2013 Aprobado VIII lanta Cogeneración San Francisco de Mostazal (eeia) Compañia Papelera del Pacífico S.A /09/2007 Aprobado VI ficiencia Energética con Incremento de Generación léctrica en Planta Pacífico (e-seia) CMPC CELULOSA S.A /11/2008 Aprobado IX ODIFICACIÓN DEL PROYECTO INCORPORACION DE NA NUEVA CALDERA DE CO-COMBUSTIÓN CON RCA ORAFTI CHILE S.A /09/2013 Aprobado VIII 032, ORAFTI CHILE S.A istema de Cogeneración de Energía con Biomasa egetal Cogeneración MASISA Cabrero (e-seia) MASISA S.A /04/2007 Aprobado VIII lanta de Cogeneración Bioenergía de los Ríos Bioenergía de los Ríos S.A /12/2014 En Calificación XIV entral de Generación Eléctrica El Molle. Gestión Integral de Residuos S.A /06/2014 Aprobado V lanta de Cogeneración Eléctrica Santa Juana compañía eléctrica Santa Juana ltda Creando 3 valor 7 forestal 19/02/2015 para Aprobado Chile VIII Estado Región

8 Introducción: Nueva capacidad instalada La nueva capacidad instalada será de un 77% ERNC al Principalmente solar y viento. Megawatts en operación de ERNC al mes de diciembre 2014, clasificados por fuente de energía. Fuente: CER. Creando Creando valor forestal valor forestal para Chile para Chile

9 Escenarios Actuales de la Biomasa para Energía Tendencia mundial: obtener proporciones significativas de su energía a partir de fuentes renovables (20/20 20/25). Los países están siguiendo estas tendencias dada la situación energética y las serias consecuencias que sus variaciones puedan generar en el bienestar de la población, la industria, la economía y la competitividad. Se analizan las diferentes fuentes que pueden conformar su matriz energética futura, entre ellas las energías renovables no convencionales, ERNC, donde la Biomasa es la mayor fuente de abastecimiento de energías primarias.

10 Escenarios Actuales de la Biomasa para Energía Inseguridad en el abastecimiento energético (costos, precios, demanda, oferta) Se agregan problemas de contaminación y de salud de las personas

11 Escenarios Actuales de la Biomasa para Energía Necesidades: Mayor seguridad e independencia energética Menor degradación ambiental Asegurar el abastecimiento de los proyectos energéticos en desarrollo o por desarrollar (Flujos de Biomasa) Eficiencia financiera y energética Inversión en I+D Marcos regulatorios Observar la experiencia internacional Creando valor forestal para Chile

12 Escenarios Actuales de la Biomasa para Energía Manejo Bosque Nativo 5 m 3 /ha/año; Dudas: acceso, estado? La energía a partir de biomasa forestal tiene como recursos la mezcla en distintas proporciones Residuos forestales Dudas: Capturados?, Disponibles? Plantaciones dendroenergéticas

13 Escenarios Actuales de la Biomasa para Energía Creando valor forestal para Chile

14 La opción de las plantaciones dendroenergéticas Existen especies forestales aptas para su uso en Bioenergía, con un buen crecimiento en diferentes las condiciones agroclimáticas. Con una adecuada selección de especies según sus características y el estudio de las condiciones agroclimáticas de origen y destino, es posible establecer y comprobar, en terreno, su adaptabilidad y aptitud a distintas regiones. Son capaces de generar biomasa en cortas rotaciones. Opción de nuevos negocios en el mercado de la oferta y demanda de biomasa.

15 La opción de las plantaciones dendroenergéticas Estas plantaciones se ha considerado son las más eficientes para su uso en un abastecimiento de plantas generadoras de energía a partir de biomasa. Ampliamente usadas en España, Estados Unidos, Inglaterra, Suecia, Nueva Zelanda, Alemania, Finlandia y Brasil, entre otras, como fuente de abastecimiento para la generación de energía térmica y eléctrica. Características: Especies de rápido crecimiento Preferentemente en suelos no agrícolas Manejadas como monte bajo (retoños) Corta rotación.

16 La opción de las plantaciones dendroenergéticas Astillas Pellets Briquetas Leña

17 La opción de las plantaciones dendroenergéticas Características de los sistemas de corta rotación (SRC) en Europa Escandinavia, Gran Bretaña e Irlanda Región Europa Central Países Mediterráneos Factor/Especie Sauce Álamo Robinia Densidad de Plantación (pl/ha) 18 a a a Rotación (años) 3 a 4 1 a 3 2 a 4 Producción (t/ha) 30 a a a 40 Humedad (%) 50 a a a 45 Fuente: Facciotto, 2009 Creando valor forestal para Chile

18 Plantaciones dendroenergéticas: la investigación en marcha Nuevas plantaciones y diversificación Acacia dealbata (Aromo chileno, Aromo país) Acacia mearnsii (Acacia negra)

19 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Creando valor forestal para Chile

20 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Creando valor forestal para Chile

21 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha 50 TON 2010 (MS/ha) 45 TON 2011 (MS/ha) 40 TON 2012 (MS/ha) Resultados m3ssc/ha (mínimo 52, máximo 234 m3ssc) Media de 10 Considerando 318 kg/m3 de densidad básica, se obtiene 39 toneladas de materia 5 0 seca por hectárea (39 ODT/ha) Densidad (arb/ha) Creando valor forestal para Chile

22 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Panguipulli, 22 meses Creando valor forestal para Chile

23 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Productividad en cortas rotaciones (Salix) Creando valor forestal para Chile

24 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Productividad en cortas rotaciones (Salix) Relación Peso Verde/Peso Seco: 50% Creando valor forestal para Chile

25 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Productividad en cortas rotaciones (Salix) Por sitios grandes (> 3ha) y diámetros menor a 15 cm: Cosecha y repicar en un paso Creando valor forestal para Chile 25

26 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Junto con seleccionar la especie; Equipamiento para cosecha Equipamiento para extracción Equipamiento para conversión Equipamiento para transporte Creando valor forestal para Chile

27 Renta anual Euro/ha Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Productividad en cortas rotaciones Renta anual de plantaciones para dendroenergía en función del crecimiento (Europa) Crecimiento en toneladas secas/ha*año Variante 1 Variante 2 Variante 1: 50 km transporte, 110,- Euro/ton seca Variante 2: 4 km transporte, 90,- Euro/ton seca 27

28 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Productividad en cortas rotaciones Potencia MW 2 Tiempo horas 7600 Energía MWh PCI kcal/kg Rendimiento 0,215 Masa Toneladas Productividad forestal t/ha 24 Superficie año ha 564 Superficie total (3 años) ha Capacidad instalada de 8,7 MW Necesidad de biocombustible anual: ton astillas

29 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha Productividad en cortas rotaciones Biomasa annual requerida para abastecer una planta de 6 MW bajo diferentes escenarios, bosque dendroenergético (PDT) y tradicional (PT) para diferentes especies A. dealbata Ton/ha biomasa verde MWh/ha eficiencia 29% IMA MWh/ha eficiencia 29% Ha año cosecha para abastecer Toneladas verde año biomasa requerida BDMT año biomasa requerida Patrimonio total requerido (ha) PDE de 5 años ,1 19,4 486, E. nitens PDE de 5 años ,9 25,2 375, PT de 12 años ,2 25,3 155, E. globulus PDE de 5 años , PT de 12 años ,6 13,7 287, Salix-PP PDE de 5 años ,1 19,4 486, Pino radiata PDE de 5 años ,4 16, PT de 20 años ,9 14,1 167,

30 Plantaciones dendroenergéticas: la investigaciòn en marcha

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32 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Superficie potencialmente disponible para forestación por clase de capacidad de uso del suelo, Región del Biobío Fuente: INFOR, Informe Técnico N 201 Superficie de suelos potencialmente disponible para forestación en la Región del Biobío

33 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Superficie de suelo potencialmente disponible para forestación según clase de capacidad de uso y categoría de erosión por provincia, Región del Bio bío Fuente: INFOR, Informe Técnico N 201 Superficie de suelos potencialmente disponible para forestación en la Región del Bio bío

34 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Suelos potenciales para Acacia dealbata en la Región del Bíobío Suelos disponibles para bosques dendroenergéticos con Acacia dealbata en la Región del Bíobío, ha

35 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Opción para su uso en superficies disponibles para ser forestada, en especial con algún grado de erosión o limitante Opción para pequeños y medianos propietarios forestales Consideradas en nuevos cuerpos legales de los sectores forestales Creando valor forestal para Chile

36 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Presencia y número estimado de propietarios de plantaciones forestales entre la Región del Maule y de Los Ríos, por tipo de propietario en el año 2013 Región Gran Mediana Medianos Pequeños Empresa Empresa Propietarios Propietarios Maule Bío Bío Araucanía Los Ríos TOTAL TOTAL NACIONAL Fuente: Boletín Estadístico N 144 INFOR 2014 Un productor para obtener el máximo de productividad debe hacer lo adecuado, en cada etapa de la producción forestal, desde un inicio.

37 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Superficie de plantaciones forestales entre la Región del Maule y de Los Ríos, por tipo de propietario en el año 2013 Fuente: INFOR, Programa anual de actualización de plantaciones Creando valor forestal para Chile

38 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Existe a la luz de los antecedentes, una desigualdad de oportunidades entre los distintos actores de esta industria. Las grandes empresas forestales pueden adoptar con facilidad los cambios y aprovechar las oportunidades tecnológicas, mientras que a la pequeña y mediana empresa se le hace difícil innovar e incorporar nuevas tecnologías. En este contexto, existe un consenso en que en este sector de propietarios se requiere de trabajar en dos líneas: i) aumento de producción, calidad y productividad ii) aumento de valor y competitividad de sus productos. Creando valor forestal para Chile

39 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Se requiere de identificar y definir cuáles son los antecedentes para la realización de un programa de extensionismo orientado a los pequeños y medianos propietarios forestales. En relación con las brechas existentes estas se pueden agrupar en: Tecnológica: brechas asociadas a técnicas utilizadas en cada una de las actividades de producción forestal, desde la producción de plantas, establecimiento y manejo, hasta la cosecha. Financieras Gestión (De Mercado, legales y estructurales) Creando valor forestal para Chile

40 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Establecimiento y manejo de plantaciones forestales Superar Brechas: Preparación de sitio Especies según sitio Establecimiento Manejo para generar biomasa para energía Manejo post cosecha Protección Gestión. Creando valor forestal para Chile

41 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal 1.Desarrollar e implementar un programa de extensionismo en conocimientos y tecnologías asociadas a los bosques para energía, silvicultura y logística 2.Crear una red de extensionismo tecnológico permanente Creando valor forestal para Chile

42 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Pymes silvícolas Transferir en forma permanente conocimientos de establecimiento y manejo de plantaciones forestales dedicadas a bioenergía Creando valor forestal para Chile

43 Biomasa, propietarios y extensionismo forestal Pymes silvícolas Transferir en forma permanente conocimientos de establecimiento y manejo de plantaciones forestales dedicadas a bioenergía Creando valor forestal para Chile

44 La opción de plantaciones dendroenergéticas, Necesidades y Requerimientos Decisiones : Plantas de Biomasa: Donde, tamaño, manejo, costos, propietarios? Biomasa: donde, como, productividad, calidad, cosecha y transporte? Destino: calor o electricidad, calefacción distrital?, ambas? Clientes? Abastecimiento requerido Pellets o chips?, mercado, calidad y cantidad Manejo y almacenamiento

45 La opción de las plantaciones dendroenergéticas, Necesidades y Requerimientos Adecuada y certera información Eficiencia económica y tecnológica Reducir incertidumbres Modelos inteligentes de colaboración Mantenimiento de volúmenes para eguridad en abastecimiento y mercado Integración y desarrollo de acciones complementarias, fomento, apoyo. En Chile hay un espacio disponible para el uso de bosques en energía y actores con la disposición a afrontar esos desafíos

46 La opción de las plantaciones dendroenergéticas, Necesidades y Requerimientos Se requiere de seguir investigando: Especies, uso del agua, sitios, plagas Combustión (eficiencia / emisiones) Estudios de densidad básica según especie, edad, sitio (estimación MS) Combinación de especies, costos, MS para producir astillas, chips, pellet, normas Transferencia tecnológica y procesos de producción de chips, pellets, almacenamiento, contenido de humedad, maquinaria, etc.

47 La opción de las plantaciones dendroenergéticas, Necesidades y Requerimientos Muchas gracias

48 4 CONGRESO INTERNACIONAL BIOBÍO ENERGIA 2015 Uso de la Biomasa forestal para energía y su enfoque desde los pequeños propietarios y la oportunidad que esto representa, desde el concepto de la diversificación y el extensionismo Creando Valor Forestal Juan Carlos Pinilla Suárez Karina Luengo Vergara Instituto Forestal jpinilla@infor.cl Octubre 27 de 2015