SESION 4: D. Enrique García Jiménez Gas Natural Distribución

Transcripción

1 SESION 4: Eficiencia Energética Aplicada en Fábrica D. Enrique García Jiménez Gas Natural Distribución

2

3 Sistemas de alta eficiencia con gas natural Enrique García Jiménez Gas Natural Distribución, SDG, S.A. Envifood Meeting Point Madrid 12 de junio de 2014

4 1. Necesidad de la eficiencia energética. Reglamentación 2. Mejora de los sistemas térmicos Calderas de alta eficiencia Energía solar térmica Cogeneración Sistemas radiantes a gas

5 La Eficiencia Energética Una necesidad estratégica Que en la edificación, o en industria, se consuma menos energía es un criterio estratégico, por los siguientes factores: Un coste de energía creciente La necesidad de menor impacto medioambiental Una legislación más exigente Necesidad continua de mejora de la competitividad

6 Entorno energético Potencial de ahorro por sectores Fuente: Agencia Internacional de la Energía (Escenarios y estrategias para el 2050)

7 Entorno energético Proyección mundial de consumo de energía Fuente: Agencia Internacional de la Energía (Escenarios y estrategias para el 2050)

8 Cuál es el reto energético de nuestras instalaciones? SER MAS EFICIENTES (Consumir menos energía anualmente) De modo económico para el usuario Con un bajo impacto medioambiental Con inversiones iniciales asequibles

9 Qué obligaciones tendremos? Las nuevas Directivas UE aumentan la exigencia de eficiencia: Directiva 2010/31 Eficiencia energética en edificios 2020: los edificios de NC serán de CONSUMO CASI NULO Se impondrán consumos máximos (kwh/m 2 /año) Directiva 2009/28 Fomento de energías renovables Promoción del uso de energías renovables en los edificios (biomasa, solar térmica, aerotermia, geotermia) Dir. 2009/125 ECODISEÑO equipos que usan energía Establece requisitos a los productos que usan energía de acuerdo a su consumo según Análisis de Ciclo de Vida (LCA) Directiva 2010/30 Etiquetado de equipos Todos los equipos que consuman energía dispondrán de etiqueta informativa de su consumo y tipo instalación

10 Objetivos energéticos Cuáles son? 20% menor consumo de energía 20% reducción de emisiones de CO 2 20% de participación de las energías renovables Todo esto para el año 2020

11 Aportaciones del gas natural

12 El gas natural Factor de competitividad Consigue los máximos rendimientos Por su carácter gaseoso su combustión es la óptima y permite la condensación del vapor de agua producido ( mayor rendimiento) Es el más económico y estable en precios Su coste por kwh es el menor de los combustibles, su suministro es seguro y su precio no sufre variaciones bruscas Menor emisión de CO 2 y otros contaminantes Por ser metano (> 90%), es el combustible con menor emisión de CO 2 y NO x por kwh producido y no emite SO x Dispone de tecnologías de muy alta eficiencia Tanto en demandas térmicas convencionales como en procesos industriales específicos. Aire caliente, vapor, aceite térmico, GNVehicular

13 Distribución de gas natural a España Ferrol Avilés A Coruña Oviedo Lugo Pontevedra Ourense Vigo Tui Braga Zamora Oporto Salamanca Viseu Guarda Figueira Coimbra Leiria Gijón Santander León Palencia Burgos Valladolid Segovia Madrid Vitoria Logroño Aranda Toledo Gaviota Bilbao Soria Zaragoza Guadalajara Cuenca Pamplona Lacq Serrablo Huesca Monzón Tivissa Lleida Castellón Girona Tarragona Barcelona Lisboa Setúbal Sines Badajoz Palancares Huelva Poseidón Cádiz Cáceres Ciudad Real Almendralejo Córdoba Sevilla Marismas Málaga Estepona Algeciras Jaén Granada Motril Albacete Almeria Murcia Lorca Valencia Alicante Cartagena Alger Palma de Mallorca Gasoducto en operación Gasoducto en construcción o proyecto Entradas de gas al sistema Plantas de regasificación en operación Plantas de regasificación en estudio/proyecto Yacimentos de gas natural Beni-Saf ALGÈRIA Almacenamientos subterraneos de gas natural Rabat MARROC Hassi R Mel

14 Distribución de gas natural a España Origen de las importaciones de gas en España Egipto/Omán EgiptoOmán (UFS Gas) 12% Europa 2% 2% Otros GNL 2% 2% Perú Perú GNL GNL 3% 3% 0 Argelia GN GN 27% T&T T&T GNL GNL 19% Noruega GN GN 7% 7% Otros GN 1% Líbia Libia GNL 0% 0% Qatar GNL 14% Nigeria GNL 13% Fuente: Sedigas El abastecimineto de gas a España es de un 51% por GNL, sobre una base de proveedores diversa.

15 Evolución del precio unitario de la energía Electricidad Gasoleo-C Gas natural

16 Ventajas de utilizar gas natural Ahorro económico respecto al gasóleo-c Ahorro: Ahorro: Coste anual ( ) Ahorro: Caldera de 250 kw (300 MWh/año) Gasoleo Gas natural EMPIEZA A AHORRAR CAMBIANDO A GAS NATURAL

17 Comparativo entre soluciones energéticas Coste unitario útil, por análisis de ciclo de vida Precios medios mercado liberalizado (Enero 2014)

18 Resumiendo Gas natural vs otras energías Fuente: IDAE

19 Emisiones Contaminantes kg/tep Gas Natural Gasóleo ,14 1,5 0,5 0,008 0,006 0,26 0,3 NOX SOX CO HC Partículas 1

20 Uso del gas natural en el Sector industrial Posibles objetivos El gas natural es una solución muy interesante en el sector industrial, con las siguientes posibilidades: Sustituir actuales servicios (procesos) abastecidos con gasóleo-c o fuel, por el ahorro económico que pueden obtener con modificaciones de bajo coste y la reducción del impacto medioambiental Calefactado de naves de alta altura (6 12 mts libres) mediante sistemas de radiación Calefactado/climatización de oficinas mediante sistemas clásicos de caldera y radiadores o aplicación de sistemas de alta eficiencia como las bombas de calor a gas

21 Transformación. Cambio de combustible Cómo puedo abordar la inversión? La transformación exige una inversión inicial que puede ser abordada por los siguientes mecanismos: Autofinanciación: la propiedad acuerda con el instalador una modalidad de pago Financiación externa: Diversas entidades bancarias disponen de producto financieros para este tipo de actuaciones Empresas de Servicios energéticos (ESE): Mediante un contrato de gestión energética con una duración entre 5 y 10 años, garantizan ahorros sobre la situación actual, sin precisar inversiones iniciales. Facturan energía útil, así se asegura que obtengan unos rendimientos mínimos

22 Tecnologías energéticas con gas natural (La cobertura de nuestras demandas térmicas*, al mejor precio y la menor huella ecológica) *La demanda térmica en la industria alimentaria española supone el 58 % del total. Sólo el 25 % es con gas natural y 18 % gasóleo y fuel

23 Mejora de la eficiencia de los sistemas Soluciones tecnológicas Calderas a gas de alta eficiencia -De baja temperatura -De condensación Especializado en calefacción y ACS Adaptado a climas fríos y semi-fríos Climatización a gas -Equipos de absorción -Bomba de calor a gas Cogeneración a gas Mayor eficiencia Energía más barata Disminuye la demanda de potencia eléctrica Rentabilidad por venta de electricidad (RE) Menor consumo de energía primaria

24 Clasificación de las calderas por tipos Rendimientos medios estacionarios 110, , , , ,0 0 C ond B. Te mp S t d 9 0, , ,0 0 0,10 0,2 0 0,3 0 0,4 0 0,50 0,6 0 0,70 0,8 0 0,9 0 1,0 0 Factor de carga (%Pn)

25 Funcionamiento calderas Condensación Perdidas y rendimiento Poder calorífico inferior (100%) Calor de condensación (11%) Calor sensible de humos (2 %) Perdidas por radiación y convección (2 %) Rendimiento estacional de caldera Baja Temperatura (> 94%) Rendimiento estacional de caldera de Condensación (hasta 108 %) Calor latente de humos (3 %) Nitrogeno, CO 2 2 kw 100kW + 11kW Vapor 2 kw < 80 C 107 kw AIRE GAS

26 La energía solar térmica alternativa eficiente para la cobertura de las demandas térmicas

27 Producción de ACS con apoyo solar térmico ACS centralizada con apoyo solar Captadores solares Depósito solar Depósito de apoyo Caldera Circulador Agua fría

28 La Bomba de Calor con motor endotérmico de gas Una solución eficiente para la Una solución eficiente para la climatización

29 Qué es la bomba de calor a gas (BCG)? Bomba de calor eléctrica Bomba de calor a gas Demanda de Calor y Frio Electricidad Electricidad gas natural

30 Bomba de Calor Comparativo EHP vs GHP EER / COP ACS (24) Electricidad (10)

31 Bomba de Calor de motor endotérmico a gas Mayor rendimiento a bajas temperaturas Capacidad calefacción (%) Bomba de calor a gas Bomba de calor eléctrica Temperatura exterior

32 Curva diaria de la demanda eléctrica Impacto del uso de la BCG En un edificio de oficinas, el consumo de electricidad representa en pico, más del 50% del total 32 El uso de BCG solo precisa un pequeño porcentaje de la demanda eléctrica, así con una potencia contratada y con una demanda de potencia en Centro de Transformación menor

33 La cogeneración con gas Factor de competitividad

34 Sistemas de cogeneración Características básicas y legislativas Cogeneración es la generación y aprovechamiento conjunto de energía eléctrica y energía calorífica (vapor, ACS, agua fría, aire frío.) Las Administraciones promueven la implantación de sistemas de cogeneración: Directiva 2004/08 (fomento de la cogeneración) (UE) Proyecto de Directiva de Eficiencia Energética (2012) (UE) RD 616/2007 (fomento de la cogeneración de alta eficiencia) RD 661/2007 (plan de primas a la exportación de energía eléctrica a la red) RD 1699/2011 (Conexión a red de sistemas de pequeña potencia) Establece el balance neto RD 1/2012 (Suspensión temporal de primas)??

35 Sistemas de cogeneración Principio de funcionamiento Energia térmica Combustible 15 70% kw 20,5 100% kw Energía eléctrica 5,5 30% kw

36 Sistemas de cogeneración Comparativa de eficiencia Comparación: Mix generación Cogeneración η 80% 60 (Pérdidas) Energía Primaria No se incluyen las pérdidas en Mix de la red eléctrica generación eléctrica η e 40% electricidad electricidad η e 40% Caldera η t 90% calor calor η t 40% Cogeneración Energía Primaria (Pérdidas) 20 (Pérdidas) Ahorro energía primaria por incremento de la eficiencia energética (%) = ( ) / 144 = 30,5%

37 Sistemas de microcogeneración Tecnologías disponibles Baxi Roca - Dach Vaillant - Ecopower Capstone C60 Microturbinas Viessmann - Vitoblock Ciclos Stirling Baxi Ecogen Motores alternativos

38 La Trigeneración. Qué es? TRIGENERACION Producción conjunta de electricidad, calor y frío a partir de un único combustible Básicamente, una planta de trigeneración es sensiblemente igual a una de cogeneración a la que se le añade un sistema de absorción para la producción de frío

39 Frío por absorción Sistema de absorción de Doble Efecto Para que este vapor pueda volver en forma líquida a ser calentado, se le absorbe con un producto altamente higroscópico que fluye diluido en agua en un recipiente (absorbedor) comunicado con el evaporador

40 Máquinas de Absorción Agua enfriamiento Absorbedor - Condensador Generador de baja temperatura Condensador Bandeja líquido refrigerante Agua refrigerada (evaporador) Generador de alta temperatura

41 Calefacción por radiación a gas

42 Calefacción de naves por radiación Principio de funcionamiento

43 Calefacción de naves por radiación Ahorro de consumo generado 43

44 Calefacción de naves industriales por radiación Ahorro de consumo generado Temperatura del aire en la calefacción de edificios t Local : 18 C ø T aire caliente : 1.0 ºC/m ø T radiación : 0.3 ºC/m Altura Nave [m] Calefacción infrarroja Calefacción por aire caliente Temperatura operativa Temperature del Aire [ C] 44

45 Calefacción de naves Tecnologías existentes Naves con altura libre > 5 metros Con pequeñas renovaciones de aire Tubos radiantes de baja temperatura Placas radiantes (agua) Con muchas renovaciones de aire Placas infrarrojas Naves con altura libre < 5 metros Con pequeñas renovaciones de aire Aerotermos a gas o de agua Generadores de aire caliente Con muchas renovaciones de aire Placas infrarrojas 45

46 Tubo radiante de baja temperatura 46

47 Tubo radiante de baja temperatura 47

48 Placas infrarrojas 48

49 Placas Infrarrojas. Aplicaciones Producción

50 50 Placas Infrarrojas. Aplicaciones Centros logísticos

51 Aplicaciones grandes espacios al aire libre REAL VALLADOLID Spain REAL MADRID Spain CHELSEA FC England FC DORDRECHT Netherlands AZ ALKMAAR Netherlands

52 52

53 Conclusiones La solución no está en una sola medida Sustituyamos combustibles por otros más limpios. Más energía renovable.. Promovamos instalaciones eficientes en el uso de la energía. No perder de vista la sostenibilidad económica de las medidas El gas natural tiene mucho que aportar..limpio..barato y con grandes reservas

54 Qué le ofrecen las soluciones con gas natural? 54

55 Avanzar por un desarrollo sostenible Satisfacer nuestras necesidades actuales sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer las suyas * Informe Nuestro Futuro Común de Naciones Unidas(1987)

56 Muchas Gracias Enrique García Jiménez

57

58 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.