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Cámara de Comercio de Puerto Rico Comité de Energía y Agua El gas natural, sus aplicaciones y oportunidades 2 de marzo 2011 2
Contexto energético global 3
La demanda de energía seguirá creciendo Fuente : Exxon Mobil Outlook for Energy 2009 Se espera que la demanda de energía crezca a una tasa del 1,2% anual, con lo que para el año 2030 se estaría consumiendo casi un 35% más que la energía consumida en el año 2005 4
Todos los sectores seguirán incrementando su consumo de energía Fuente : Exxon Mobil Outlook for Energy 2009 Para el año 2030, el sector de generación de energía eléctrica demandará el 40% de la energía global, a pesar que para el mismo año se espera que el 40% de la electricidad sea generada a partir de fuentes nucleares y renovables de energía 5
La eficiencia energética jugará un rol fundamental Fuente : Exxon Mobil Outlook for Energy 2009 Si no se realizaran incrementos en la eficiencia de energía y se mantuvieran a niveles del año 2005, la demanda de energía casi que se duplicaría del consumo del año 2005, en vez del crecimiento proyectado del 35% 6
Y a reducir el impacto del uso de la energía sobre nuestro planeta Fuente : Exxon Mobil Outlook for Energy 2009 Para el 2030 el uso de los combustibles fósiles representara casi el 80% de la demanda de combustibles El uso del gas natural para la generación de energía puede resultar hasta un 60% menos de las emisiones de CO2 que el carbón 7
El gas natural 8
Cadena de suministro y distribución Almacenamiento GNL Producción Terminal GNL y Cargadero camiones GNL Licuefacción Transporte Planta Generación Distribución T Transporte GNL Producción Industria Transporte por gasoducto Transporte a la demanda Suministro Local Estación de Servicio 9
Propiedades del gas natural Principal compuesto es el metano (CH 4 ) Principales productos de la combustión son el CO2 y vapor de agua Insípido, incoloro e inodoro (se debe odorizar) Más ligero que el aire Combustible mas limpio de origen fósil Fuente : EIA Natural Gas Issues and Trends 1998 10
El gas natural y el cambio climático Combustible fósil mas limpio y con menor efecto sobre los gases de efecto invernadero Aceptado por el protocolo de el Comité Intergubernamental del Cambio Climático Varios proyectos ejecutados y realizados bajos las metodologías del protocolo de Kioto en sectores como sustitución de combustibles, cogeneración y eficiencia energética 11
Usos del gas natural Sectores residencialesycomerciales i i l para la cocción, calefacción y calentamiento de agua Usos de equipos industriales (calderas, hornos, etc) Generación y cogeneración de energía a gran, mediana y pequeña escala. Transporte Nuevas aplicaciones como celdas de combustible 12
Por que utilizar el gas natural frente a otros combustibles Es el combustible de origen fósil mas amigable con el medio ambiente Menores emisiones de partículas y otros contaminantes Disminución de emisiones de gases de efecto invernadero Mayor seguridad en las operaciones que otros combustibles Flexibilidad en sus operaciones Puede ser utilizado en todos los procesos y equipos industriales de una industria : calderas, hornos, secadores, equipos de generación de energía, etc., incluyendo equipos de transporte (vehículos, montacargas, camiones, etc) Mayor eficiencia y menores costos de O&M Se logran controlar mejor los procesos frente a otros combustibles mejorando la eficiencia en uso el uso de la energía a los procesos Posibilidad de aplicaciones directas o de mayor eficiencia energética Menor requerimiento de bombeo (energía eléctrica) y precalentamiento de combustibles líquidos Prolonga la vida de sus equipos y reduce los mantenimientos de los mismos 13
Uso Racional de Energía Eficiencia (Sostenibilidad) Económica Social Ambiental 14
Uso Racional de Energía Eficiencia Económica Minimiza importaciones de combustibles Mejora la competitividad Aprovechamiento Tecnológico APLICACIONES OPTIMIZACION 15
Uso Racional de Energía Eficiencia Social Sostenibilidad Desarrollo de nuevas actividades Seguridad y Diversificación Energética 16
Uso Racional de Energía Eficiencia Ambiental Reducción de Emisiones Reducción d de efectos nocivos en la salud Mejora de la calidad de vida 17
Cogeneración 18
Cogeneración Proceso de producción combinada de energía eléctrica y energía térmica, que hace parte integrante de una actividad productiva, destinadas d ambas al consumo propio o de terceros y destinadas a procesos industriales o comerciales 19
Cogeneración con gas natural Aplicaciones industriales Clásicas - Recuperación de calor Las posibilidades de recuperación de calor con la tecnología de la cogeneración son variadas: Nivel térmico máximo 500ºC - Aire de combustión Con postcombustión 1000ºC - Agua caliente Agua sobrecalentada - Aceite térmico Vapor alta presión - Vapor media y baja presión Secados hasta 500ºC - Procesos con gases calientes Refrigeración (hasta 4ºC) por absorción con BrLi/H2O Diversos clases de sectores industriales y comerciales son susceptibles para incorporar esta clase de proyectos 20
Cogeneración con gas natural El proceso Eficiencia Energética - Cogeneración con Motor a gas Calor útil 51% E.Eléctrica 34% Pérdidas 15% Eficiencia Motor a gas 85% Potencias entre 7.5 kw y 15 MW Flexibles, modulares, menor inversión Fiables, mayor duración menor mantenimiento. 21
Cogeneración con gas natural El proceso Eficiencia Energética - Cogeneración con Turbogas Calor útil 54.5% E.Eléctrica 26.5% Pérdidas 19.0% Eficiencia Turbina de gas 81% Potencias entre 0.5 y 240 MW Mayor relación Q/E.E Equipos fiables, pocas averías, bajo mmto. 22
Esquema operativo de la cogeneracion Sin Proyecto Con Proyecto 23
Caso practico Caso sin Cogeneración 270,000 ton/año de vapor por combustión de gas natural = 35 ton/h Compra Gas Natural 712,000 MBtu Calderas Vapor Tanque de condensado Calor Calor Calor Intercambiadores de calor Pump Condensado Compra de Energía Eléctrica: 47,600 MWh/año NOTA: 1 MBTU = 0,293 MWh 24
Caso practico Caso con Cogeneración Proyecto de Cogeneración de 7.2 MW Compra de Gas Natural 390,000 MBtu Nueva caldera del sistema de cogeneracion 114,000 ton/año por recuperación de calor = 15 ton/h 156,000 ton/año por combustión de gas natural = 20 ton/h Vapor Tanque de condensado Calor Calor Calor Recuperación de calor para generar vapor: 322,000 MBtu Bomba Condensado Intercambiadores De calor Generación Compra Gas Natural: 542,000 MBtu Energía Eléctrica 47,600 MWh/año* El sistema de cogeneración trabajará en paralelo con la red pública Eficiencia eléctrica de la turbina : 30% Eficiencia global del ciclo : 89% 25
Cogeneración Opción para minimizar el uso de combustibles fósiles Situación ió con Cogeneración Necesidades energéticas usuario Situación ió Actual Q=250 Cogeneración RG=0,8 E = 100 Centro de consumo E = 100 P=186 Central de ciclo de vapor RE = 0.35 Q = 286 Q = 397 V = 100 E = 100 V = 100 V = 100 Caldera Q = 111 P = 50 P=11 RV = 0.9 Ahorro de energía primaria = 397 250 = 147 MWh (37%) 26
Ventajas y Desventajas Para el usuario Reducción en la factura energética global. Ahorros por compra de electricidad y combustibles e ingresos por venta de excedentes energéticos, en los casos en que esto es posible. Aumento en la garantía y confiabilidad del suministro de energía térmica y eléctrica, control sobre la calidad de la energía para procesos críticos. Mejora de la competitividad en los sectores económicos que la utilizan. Análisis detallados para la optima selección de tecnología y equipos Interacción con las compañías de suministro de energía locales limitan el potencial de la cogeneración 27
Ventajas y Desventajas Para las Empresas de Energía Ventajas Es una fuente complementaria de suministro de electricidad, incrementa la garantía de suministro en condiciones críticas. Posibilita rebajar la potencia de reserva, por aumento de las instalaciones staaco esgeneradorase as en los centros de consumo. o Permite aplazar inversiones en nuevas plantas de generación que de otra forma deberían llevarse a cabo por el incremento de la demanda, así como liberar otras plantas más costosas e ineficientes. Implica reducción de pérdidas en transporte Nueva oportunidad de negocios, incremento eficiente en parque de generación Desventajas Competencia en el mercado de la electricidad Implica mayor incertidumbre y complejidad en el planeamiento y operación del sistema. 28
Ventajas y Desventajas Para el País Ventajas Mejor uso de los recursos energéticos: ahorro en energía primaria por generación de electricidad y aprovechamiento de calor residual. Mayor diversidad energética, menor dependencia de otras fuentes, menor vulnerabilidad en eventos críticos. Traslado de la inversión del sector público al sector privado. Generación de nuevas oportunidades de desarrollo de nuevos sectores en la economía asociados a esta tecnología Menor impacto ambiental, utilizando combustibles más limpios, se logra menor consumo y mayor aprovechamiento de energía. Disminución de las pérdidas técnicas y de costos en transporte de energía eléctrica. Mayor energía disponibleibl paraotros sectores. Renovación tecnológica del parque de generación. 29
Movilidad y transporte 30
Fuerte impulso dado al GNV como combustible alternativo en el mundo La utilización del gas natural como carburante no es una novedad. Países como Argentina, Brasil, EEUU, Pakistán, India o China disponen de grandes flotas con este combustible. Hay en la actualidad más de 15 millones de vehículos a gas natural circulando en el mundo, El avance no ha sido homogéneo en el mundo, siendo Italia, EEUU y Argentina los líderes en el desarrollo de esta tecnología. Italia con 675.000 vehículos (de las mayores flotas del mundo) y más de 50 años de experiencia, es el pionero en Europa. En Latinoamérica, se encuentran dos de los países líderes, Argentina y Brasil, con más de 1,7 millones de vehículos. Colombia ha alcanzado los 350 000 vehículos en menos de una década 31
Mejoras aportadas por el GNV Medioambientales Reduce las emisiones de CO2 No contiene plomo ni trazas de metales pesados No emite partículas sólidas ni SO2 Reduce considerablemente las emisiones de NOx y CO Genera menores niveles de emisión sonora y vibraciones que los motores diesel Garantiza un menor nivel de otras emisiones tóxicas, hoy todavía no reguladas, que cualquier otro combustible fósil Menor coste social asociado a las emisiones Compatible con el biogás-biometano, combustible totalmente renovable abe 32
Mejoras aportadas por el GNV Estratégicas Reduce la dependencia del petróleo y sus derivados. El horizonte temporal de las reservas es mucho más amplio. Económicas En la mayor parte de los mercados, proporciona ahorros económicos a las flotas que lo utilizan frente a los combustibles tradicionales (diesel y gasolina) Tecnológicas Octanaje entre 130 y 140 frente a los 98 octanos de la mejor gasolina -> rendimiento energético mayor. Tendencia al downsizing -> Reducción de consumos y de emisiones. Por su composición química (fundamentalmente metano), con moléculas de un solo carbono, la combustión del gas natural producirá menos CO2 que la de los hidrocarburos 33
Tecnología del GNV 34
Tecnología del GNV Tecnología plenamente desarrollada y disponible en vehículos 35
Tecnología del GNV Seguridad 36
Tecnología del GNV Infraestructura t de suministro i 37
Tecnología del GNV Infraestructura de suministro Fuente: Ros Roca Indox Cryo Energy 38
Experiencias de éxito Empresa Municipal de Transportes de Madrid La EMT Madrid es una empresa municipal que presta el servicio de transporte urbano en el municipio de Madrid Dispone de una flota total de 2.100 autobuses Tiene en la actualidad 4 depósitos en operación y uno en construcción. Uno de los depósitos en operación es el dedicado a los autobuses a GNC (400 buses). El depósito en construcción está diseñado para albergar sólo buses a GNC (400 buses). Por tanto, entre los dos depósitos dispondrán de una capacidad d para 800 buses a GNC. La flota actual de buses a GNC es de 381 unidades. La flota prevista en 2011 es de 645 buses a GNC, la más importante de Europa. 39
Experiencias de Éxito Empresa Municipal de Transportes de Madrid 40
Experiencias de Éxito UPS -USA Nueva flota de 48 camiones Kenmore con tanque de GNL. Autonomía de viaje de ida y vuelta de Las Vegas Ontario CA, sin retanquear (400 km) Cuenta en la actualidad con mas de 1100 vehículos operando a GNV Fuente: http://www.ngvjournal.dreamhosters.com/en 41
Conclusiones 42
Conclusiones Mitigación del cambio climático no solo se significa energía renovables Uso eficiente de energía Son las acciones de menor tiempo y mayor costo-efectividad para todos los agentes Acciones de cambio de combustibles El gas natural aporta ventajas medioambientales en su utilización respecto a otros combustibles fósiles, permite la aplicación ió de tecnologías eficientes en todos los sectores que favorecen el desarrollo sostenible, la reducción de consumos energéticos y el impacto ambiental, tanto a nivel global como local, y mitiga los efectos sobre el cambio climático. El mundo empresarial y la sociedad en general no pueden desentenderse de los problemas ambientales El gas natural juega y jugara un rol primordial para alcanzar los objetivos medioambientales de la sociedad Se requiere un trabajo enconjunto de toda la sociedad d (consumidores, suplidores, gobiernos, agentes reguladores, etc) para poder llevar a cabo los planes y políticas con objetivos claros y sostenibles 43
Canal de Eficiencia Energética para empresas www.empresaeficiente.com www.empresaeficiente.com es nuestro primer canal de comunicación con las empresas. Herramientas de autodiagnóstico, publicaciones, estudios estadísticos, noticias, cursos, servicios i energéticos y el catálogo de tecnologías componen este portal donde las empresas podrán encontrar toda la información sobre eficiencia energética que necesiten 44
Muchas gracias Mauricio i Daza Gerente Comercial mdaza@gasnatural.com Teléfono +1 787 758 3238 Fax : + 1 787 7583252 Plaza a Scotiabank, Suite 1402 273 Avenida Ponce de León Hato Rey, San Juan 45
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