La situación del biogás en España: PER 2005-2010 2010 y Real Decreto 661/2007 Barcelona, 17 de abril de 2008 Julio Artigas Jefe Departamento de Biomasa Índice 1. PER 2005-2010. Perspectivas de cumplimiento i para biogás 2. Situación actual del biogás en España. Prospectiva 2030 3. Proyectos en curso 4. Oferta tecnológica 1
Marco general PER 2005-2010. 2010. Perspectivas de cumplimiento para biogás Acuerdo cumbre europea marzo 2007 Objetivos del PER Grado de cumplimiento en biogás Real Decreto 661/2007 PER 2005-2010. 2010. Perspectivas de cumplimiento para biogás Marco general UNIÓN EUROPEA ESPAÑA COM.AUTÓNOMAS LIBRO BLANCO (1997) PLAN DE ACCIÓN DE BIOMASA ( 2005) PROPUESTA DE DIRECTIVA DE FOMENTO DEL USO DE ENERGIA PROCEDENTE DE FUENTES RENOVABLES (2008) PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA 2005-2010 (2005) REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE PRODUCCION DE ENERGIA ELECTRICA EN REGIMEN ESPECIAL (RD 661/2007) PLANIFICACIONES PARTICULARES 2
PER 2005-2010. 2010. Perspectivas de cumplimiento para biogás Acuerdo cumbre europea marzo 2007 Contexto: el acuerdo de la UE del 20% de Renovables para 2020 El Consejo Europeo (Jefes de Estado y de Gobierno) aprobó el pasado mes de marzo tres objetivos energético/ambientales para 2020: Reducción del 20% de las emisiones de GEI con respecto a 1990 (-30% si hay acuerdo internacional). Mejora del 20% de la eficiencia respecto al escenario tendencial. 20% de energía primaria de origen renovable (incluyendo calor y frío, biocombustibles y renovables eléctricas). Objetivo del 20 20% Renovables 20% Eficiencia -20% Emisiones Para el año 2020 PER 2005-2010. 2010. Perspectivas de cumplimiento para biogás Objetivos del PER PER 2005-2010 Objetivos energéticos 2005-2010 en términos de energía primaria: distribución por tipo de recurso Recursos (tep) Residuos ganaderos 8.000 Fracción orgánica de RSU 110.000 Residuos industriales biodegradables 40.000 Lodos de depuración de ARU 30.000 Aplicaciones (tep) Aplicaciones eléctricas 188.000 3
PER 2005-2010. 2010. Perspectivas de cumplimiento para biogás Grado de cumplimiento en biogás Situación actual y previsiones para biogás 1999: 5 nuevos MW Consumo y previsiones (MW) 2000: 5 nuevos MW 235 MW 2001: 18 nuevos MW 2002: 52 nuevos MW 2003: 16 nuevos MW 2004: 11 nuevos MW 250 235 Potencia de Biogás en 2006: 160 MW Seguimiento PER: 2005: 10,7 MW 2006: 8,7 MW 200 150 100 50 45 50 55 73 125 141 152 160 Cumplimiento PER a 2006: 19,5 MW (20,3% s/objetivo 2010) 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2010 PER 2005-2010. 2010. Perspectivas de cumplimiento para biogás Real Decreto 661/2007 Real Decreto 661/2007: Criterios particulares Biomasa (grupo b7) INCREMENTOS DE RETRIBUCIÓN RD 436/2004 cent /kwh RD 661/2007 cent /kwh Grupo Tarifa regulada Prima Grupo Tarifa regulada Prima de referencia Biogás Vertedero b.7.1 7,9920 3,7784 Biogás de Digestores b.7.2* 9,6800 5,7774 b.7 6,893 3,064 Estiércoles y Biocombustibles Líquidos b.7.3 5,3600 3,0844 * Nota: Valores para instalaciones con P > 500 kw en el grupo b.7.2. Los grupos b.7.1 y b.7.3 no hacen distinción por potencia. Para potencias menores de 500 kw, la tarifa regulada es de 13,07 c /kwh y la prima de 9,76 c /kwh 8 4
PER 2005-2010. 2010. Perspectivas de cumplimiento para biogás Real Decreto 661/2007 Fase de aplicación energética (P> 500 kw) Prima + 'Pool' Prima 11,03 Límite Superior 9,55 Límite Inferior Prim a de referencia 3,77 5,25 'Pool' 9 Situación actual del biogás en España. Prospectiva 2030 Producción actual. Prospectiva 2030. Rentabilidad económica Convenios colaboración con CCAA. 5
Producción actual Producción primaria de biogás en España 400 350 300 250 ktep 200 150 100 50 0 Vertederos Depuradoras Digestores Total *Digestores: incluye biogás agroindustrial y de FORSU 2005 2006 Fuente: elaboración propia a partir de datos de EurObserv ER 2006 Producción actual Producción primaria de biogás en España Procedencia 2005 2006 Vertederos 75% 75% Depuradoras 18% 17% Digestores 7% 8% Producción de electricidad a partir de biogás en España Tipo de central 2005 2006 Sólo electricidad 94% 87% Cogeneración 6% 13% 6
Producción actual Producción de electricidad a partir de biogás en España 800 700 600 500 ktep 400 300 200 100 0 Sólo electricidad Cogeneración Total 2005 2006 Fuente: elaboración propia a partir de datos de EurObserv ER 2006 Prospectiva 2030 ANÁLISIS PROSPECTIVO DE LA PRODUCCIÓN Y APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE BIOGÁS EN ESPAÑA Cantidad de residuos estimada en base a: INE Encuesta sobre la estructura de las explotaciones agrícolas INE Encuesta sobre generación de residuos en el sector industrial MAPA Encuestas ganaderas: análisis del número de animales por tipos MAPA Registro general de lodos MMA Memoria del medio ambiente en España Potencial de producción de biogás de los residuos cuantificados: Se han tomado valores medios a partir de datos encontrados en bibliografía. Siempre datos de volumen de metano producido por g materia orgánica (L CH4/gSV) 7
Prospectiva 2030 Potencial producción metano Origen del residuo G 0 (l CH 4/g SV) Bovino 0,35 Vacuno 0,2 Porcino 0,45 Avícola 0,39 Estado Animales < 12 meses Estado Producción materia orgánica sector bovino/vacuno Animales de 12 a 24 meses Animales de más de 2 años Producción materia orgánica sector porcino Peso medio (kg) Lechones 8 Cerdos de 20 a 49 kg 34,5 Cerdos de 50 a 79 kg 64,5 Cerdos de 80 a 109 kg 94,5 Cerdos > 109 kg 152 Cerdas reproductoras sin partos no cubiertas 80 Cerdas reproductoras sin partos cubiertas 140 Cerdas reproductoras con partos no cubiertas 170 Cerdas reproductroras con partos cubiertas 200 Verracos 159,5 Materia orgánica (kg SV/cabeza día) 0,049 0,21 0,393 0,576 0,927 0,488 0,854 1,037 1,22 0,973 Materia orgánica (kg SV/cabeza día) Pastoreo (%) Sacrificio 1.461 0 Reposición 2.614 100 M reposición 2.988 25 H sacrificio 2.988 0 H reposición 2.988 100 Ordeño (p=0) 5.080 100 Ordeno (p>=1) 5.080 0 Otras 5.080 50 Carne (M, H) 3.042 100 Fuente: Estudio GIRO Análisis prospectivo de la producción y aprovechamiento energético de biogás en España Prospectiva 2030 Unidades: ktep Deyecciones ganaderas Porcino Bovino Avícola Contribución al potencial accesible 75 75 75 Andalucía 81,4 42,3 3,4 Aragón 140,7 30,4 3,4 Asturias 1,1 39,3 0,5 Baleares 1,6 4,3 0,4 Canarias 2 3,7 2,2 Cantabria 0,5 42,7 0,4 Castilla-La Mancha 56,5 27,5 19,6 Castilla y León 126,5 86 10,4 Cataluña 187,8 66,3 9,4 C. Valenciana 39,1 6,2 3,1 Extremadura 68,9 39,1 0,6 Galicia 24,8 142,8 3,4 Madrid 1,4 5,2 2,5 Murcia 67,8 5,6 0,2 Navarra 17 10,1 0,7 País Vasco 1,1 15,4 2 La Rioja 3,6 2,4 0,3 Ceuta y Melilla TOTAL 822 569,3 62,4 Potencial total 127,1 174,5 40,9 6,3 7,9 43,6 103,6 222,9 263,5 48,4 108,6 171 9,1 73,6 27,8 18,5 6,3 0 1.453,70 Fuente: Estudio GIRO Análisis prospectivo de la producción y aprovechamiento energético de biogás en España 8
Prospectiva 2030 Residuos industria alimentaria 7% Lodos municipales 5% Deyecciones ganaderas 47% FORSU 41% Fuente: Estudio GIRO Análisis prospectivo de la producción y aprovechamiento energético de biogás en España Ceuta y Melilla La Rioja País Vasco Navarra Murcia Madrid Galicia Extremadura C. Valenciana Cataluña Castilla y León C. La Mancha Cantabria Canarias Baleares Asturias Aragón Andalucía Prospectiva 2030 Residuos industria alimentaria Lodos municipales FORSU Deyecciones ganaderas - 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 ktep Fuente: Estudio GIRO Análisis prospectivo de la producción y aprovechamiento energético de biogás en España 9
Rentabilidad económica RENTABILIDAD ECONÓMICA PLANTAS DIGESTIÓN Instalaciones de tratamiento centralizado Instalaciones de tratamiento individual Alta sensibilidad al uso y valorización de la energía térmica recuperada. Rentabilidad económica (TIR 7%) para producciones de biogás de 30 m3/t (suponiendo aprovechamiento de la energía térmica). TIR en función de la producción específica de biogás (con aprovechamiento de la energía térmica): Producción específica (m3 gas/t) TIR 15 años (%) 30 7 35 9,9 40 12,4 45 14,7 50 16,7 Rentabilidad económica (TIR 6,6%) para producciones de biogás de 25 m3/t (suponiendo aprovechamiento de la energía térmica). Necesaria co-digestión para alcanzar esas producciones específicas de biogás. TIR en función de la producción específica de biogás (con aprovechamiento de la energía térmica): Producción específica (m3 gas/t) TIR 15 años (%) 25 6,6 30 9,6 35 11,8 40 14 45 15,9 50 17,7 Fuente: Estudio GIRO Análisis prospectivo de la producción y aprovechamiento energético de biogás en España Convenios de colaboración con CCAA Programas de ayudas públicas a inversiones en nuevos proyectos de aprovechamiento energético. Tipos de proyectos: Áreas prioritarias (mínimo 80% del importe total): solar térmica de baja temperatura, biomasa térmica, instalaciones híbridas biomasa+solar térmica, solar fotovoltaica aislada o mixta eólicafotovoltaica. Áreas complementarias (máximo 20% del importe total): pequeñas instalaciones para la obtención y aprovechamiento de biogás, equipos de tratamiento en campo de biomasa y surtidores para biocarburantes. 10
Convenios de colaboración con CCAA Proyectos de biogás elegibles: producción de energía térmica o eléctrica mediante el aprovechamiento energético del biogás producido por digestión anaerobia de residuos biodegradables, para instalaciones de potencia eléctrica inferior a 350 kw. Posibles peticionarios: personas físicas, empresas, entidades públicas, comunidades de vecinos, mancomunidades de vecinos o empresas generadoras o gestoras de residuos biodegradables. Intensidad de ayuda: como máximo el 30% del coste de referencia. Proyectos en curso Proyectos I+D: PROBIOGAS Proyectos industriales: biogás agroindustrial 11
Proyectos en curso Proyectos I+D: PROBIOGAS Desarrollo de sistemas sostenibles de producción y uso de biogás agroindustrial en España PROYECTOS SINGULARES Y ESTRATÉGICOS Nº expediente: PSE-120000-2007-16 Programa Nacional de Energía ABANTIA, AINIA, ALMAZÁN, BIOGAS FUEL CELL, CEBAS, CESPA, CIDAUT, CIEMAT, COVAP, FAEN, FNAT, GIRO, GSR, IDAE, IRENA UL, IVIA, NATURGAS, PROTECMA, fundación RURALCAJA, SOGAMA, TETMA, UNIVERSIDAD DE BARCELONA, UNIVERSIDAD DE CÁDIZ, UNIVERSIDAD MIGUEL HERNÁNDEZ, UNIVERSIDAD DE OVIEDO, UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA, UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA. Cultivos Energéticos Coordinado por AINIA. Duración: 4 años (2007-2010). 27 socios (14 empresas y 13 centros de I+D). Gl 12 subproyectos (7 demostración). Producción Biodiesel Cultivos Tradicionales Materias primas Digestato Explotaciones ganaderas Industria Alimentaria Ce G An Ve Producción (Co-digestión) Biogás Co-generación Vehículos Redes Gas Pilas Combust Otros usos Proyectos en curso Proyectos I+D: PROBIOGAS SUBPROYECTOS DE PROBIOGAS Subproyecto 1. MATERIAS PRIMAS EN EJECUCIÓN Generación de sustratos orgánicos para producción de biogás Potencial de producción de biogás Distribución geográfica Subproyecto 2. PRODUCCIÓN EN EJECUCIÓN Optimización del proceso de producción de biogás a partir de sustratos orgánicos: co-digestión, pretratamientos, automatización e instrumentación de plantas, tecnologías de tratamiento, etc. Subproyecto 3. DIGESTADO Aprovechamiento agronómico del digestado procedente de la digestión anaerobia de sustratos orgánicos para producción de biogás. Subproyecto 4. BIOGÁS Usos actuales y futuros del biogás: cogeneración, uso en vehículos, inyección directa en la red de gas natural, etc. Subproyecto 5. DIFUSIÓN Difusión de los resultados obtenidos en los subproyectos de I+D y de demostración Subproyectos 6 a 12. DEMOSTRACIÓN Construcción y puesta en marcha de plantas de demostración relacionadas con PROBIOGAS. 12
PROBIOGAS Proyectos I+D: PROBIOGAS Subproyecto 6: Planta de Co-digestión anaeróbica de residuos ganaderos y agroalimentarios con limpieza y aprovechamiento del biogás en Pilas de Combustible Solicitante: BFC Participantes: i t BFC, UNIOVI2 Subproyecto 7: Planta de demostración basada en la co-digestión de residuos zootécnicos y subproductos orgánicos procedentes de la industria agroalimentaria para la producción de biogás agroindustrial, ubicada en el valle de los pedroches (Córdoba) Solicitante: COVAP Participantes: COVAP, CIEMAT. Subproyecto 8: Planta de demostración basada en la co-digestión de estiercol de vaca y materiales vegetales en Valencia Solicitante: GRANJA SAN RAMON Participantes: GRANJA SAN RAMON, CEBAS, AINIA Subproyecto 9: Planta demostracion de biogás a partir de la co-digestión anaerobia de cultivos energéticos, residuos provenientes de la producción de biodiésel y purines de cerdo, ubicada en Almazán (Soria) Solicitante: Purines de Almazan, S.L. Participantes: Purines de Almazan, S.L., UNILEON, AINIA, CIEMAT Subproyecto 10: Demostración del uso del biogas en vehículos de transporte en Cerceda (La Coruña) Solicitante: SOGAMA Participantes: SOGAMA, USC Subproyecto 11: Demostración de la producción de abonos orgánicos a partir de la codigestión anaerobia de residuos ganaderos y agroindustriales Solicitante: TETMA Participanntes: TETMA, CEBAS-CSIC Subproyecto 12: Control y automatización de instalaciones escala piloto de codigestión anaerobia de residuos animales y purines de origen porcino y vacuno Solicitante: ABANTIA Participantes: ABANTIA, GIRO, USC. Sp10 Cerceda (A Coruña) Sp9 Almzan (Soria) Sp 6 Tineo (Asturias) Sp7 Pedroches (Cordoba) Sp12 Juneda (Lleida) Sp11 Vall d Alba (Castellón) Sp8 Requena (Valencia). Proyectos en curso Proyectos industriales: BIOGÁS AGROINDUSTRIAL Juneda (Lérida) TRACJUSA (SENER) 100.000 t/año purines de cerdo (180 granjas) y cosustratos. Producción de biogás sólo con purines: 12 Nm3 biogás/m3 sustrato. Producción de biogás purines+cosustrato: 15-25 Nm3 biogás/m3 sustrato. Digestores de 3000 m3, a 37,5 ºC y con un tiempo de retención de 21 días. Producción de fertilizante peletizado a partir de digerido (6.000 t/año) 13
Proyectos en curso Proyectos industriales: BIOGÁS AGROINDUSTRIAL Juneda (Lérida) TRACJUSA (SENER) Recogida de purín Transporte a planta Muestreo Descarga a tanques Sólidos Jarabe Líquidos Centrífugas Digestados DIGESTIÓN ANAEROBIA BIOGÁS Evaporador Secado Peletizado Fertilizante inoloro 40% MO Motores e.e. a RED Proyectos en curso Proyectos industriales: BIOGÁS AGROINDUSTRIAL Juneda (Lérida) TRACJUSA (SENER) Potencia instalada: 16,3 MW (5-8% biogás y resto gas natural). Producción de fertilizante: 6000 t/año, con una composición N-P-K de 8-4-6 y un 60% de materia orgánica (precio aproximado de venta de 40-45 /t FOB) Ingresos de la planta: 97% electricidad, 2% fertilizante peletizado, 1% canon de tratamiento y gestión. 14
Proyectos en curso Proyectos industriales: BIOGÁS AGROINDUSTRIAL Vila-Sana (Lérida) ECOLOGIC BIOGAS Explotación porcino de capacidad: 600 madres reproductoras 4.800 plazas de engorde 1000 lechones 2.500 plazas de cría Alimentación a la Planta de biogás: 11.500 m3/año (70%) purines de cerdo 4.300 t/año (30%) cosustratos orgánicos de la zona (derivados de fruta, lodos de depuradora de aguas industriales, etc.) Proyectos en curso Proyectos industriales: BIOGÁS AGROINDUSTRIAL Vila-Sana (Lérida) ECOLOGIC BIOGAS Biogás Motor Producción eléctrica Producción térmica Purines + Residuos Planta de biogás Producto digerido Aplicación en campo Aplicación en invernadero 15
Proyectos en curso Proyectos industriales: BIOGÁS AGROINDUSTRIAL Vila-Sana (Lérida) ECOLOGIC BIOGAS Potencia extraíble: 380 kw (actualmente produce 191 kwe -----> 1.528.000 kwh/año). Inversión realizada hasta el momento: 1.080.000 (con 40% de subvención pública). Periodo de amortización: 5-6 años. Planta operada por una única persona (3-4 h/día) Reducción de la carga de olor hasta 95 veces respecto al purín fresco Proyectos en curso Proyectos industriales: BIOGAS AGROINDUSTRIAL Valle de Carranza En desarrollo. Ubicación: Valle de Carranza (País Vasco) Sustratos: 675 m 3 /día estiércol vacuno, procedente de varias granjas de la zona, y 135 t/día de residuos alimentarios de la zona. Potencia instalada: 4 MWel Granja San Ramón En desarrollo (fase I). Ubicación: Requena (Valencia) Sustratos: 35.000 t/año estiércol vacuno de leche, en co-digestión con 20.000 t/año subproductos cítricos. Potencia instalada: 1,4 MWel 16
Oferta tecnológica Aspectos generales Principales proveedores Tecnologías emergentes Centros de I+D Oferta tecnológica Aspectos generales Tecnologías disponibles comercialmente: Variedad de sistemas: CSTR, plug-flow, ; en rango mesófilo o termófilo; mono o multi-etapa, varias técnicas de agitación, diversos materiales de construcción, motores, etc. Proveedores españoles, o extranjeros (con delegación o socio español). En España existe ya una gran experiencia en construcción y explotación de biogás de vertedero, así como en digestión de FORSU. Un creciente número de empresas ofrecen ahora soluciones para biogás agroalimentario por co-digestión. 17
Oferta tecnológica PRINCIPALES PROVEEDORES ABANTIA (ES) AB-ENERGY LIPP (IT-AL) ADE-BIOTEC (ES) BIOGASFUELCELL (ES) BIOGAS NORD (AL) BIOGAS-WESER-EMS (AL) CESPA (ES) GUASCOR (ES) HERA (ES) HOCHREITER (AL) Oferta tecnológica PRINCIPALES PROVEEDORES INPER COWATEC (ES-AL) MSP ENTEC (ES-AU) ROS ROCA (ES-AL) SELCO MC (ES) SENER (ES) SCHMACK BIOGAS (AL) SUNTECHNICS (AL) TETMA (ES) URBASER (ES) XERGI (DI) 18
Oferta tecnológica TECNOLOGÍAS EMERGENTES Tecnologías emergentes: Nuevos sustratos (ej. glicerina, cárnicos, cítricos ). Optimización de pretratamientos (ej. hidrólisis enzimática). Soluciones para evitar inhibición por amonio. Digestión en rango termófilo. Valorización de biogás a calidad de gas natural para inyección en red o uso en vehículos. Otros. Oferta tecnológica CENTROS DE I+D AINIA CENTRO TECNOLOGICO CIEMAT GIRO INSTITUTO DE LA GRASA IRENA UL UNIV. BARCELONA UNIV. CADIZ UNIV. CASTILLA-LA MANCHA UNIV. OVIEDO UNIV. SANTIAGO DE C. UNIV. VALLADOLID 19
Gracias por IDAE su atención c/madera, 8 Madrid 28004 Tel: 914.564.900 Fax: 915.230.414 E-mail: comunicacion@idae.es 39 20