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Jornada: Biomasa como Solución Térmica Ecoeficiente León, 10 de Septiembre de 2009 Aplicaciones sectoriales de la biomasa

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Jornada: Biomasa como Solución Térmica EcoeficienteLeón, 10 de Septiembre de 2009

Aplicaciones sectoriales de la biomasa

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Pág. 2

Indice

1

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Presentación EnergyLab

Análisis de la situación energética

Aplicaciones sectoriales de la biomasa

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Pág. 3

Misión y Visión del Centro1Misión

“Identificar, desarrollar, promover y difundir tecnologías, procesos,

productos y hábitos de consumo que permitan la mejora de la

eficiencia y sostenibilidad energética en la industria, la

construcción, el transporte y en la sociedad en general.”

• Energía• Automoción• Construcción• Pesquero

• Textil• Maderero• Alimentación• Otras industrias

IDENTIFICAR

DESARROLLAR

PROMOVER

DIFUNDIR

PROCESOSTECNOLOGÍAS

INDUSTRIA

CONSTRUCCIÓN

SOCIEDAD

TRASNPORTE

QUÉ DÓNDE CÓMO

ENFOQUE SECTORIAL MEJORAR LA EFICIENCIA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA

PARA QUÉ

CONDUCTASPRODUCTOS

“ Un Centro de referencia a nivel internacional especializado en el

impulso de la eficiencia y sostenibilidad energética con

capacidad de orientar, coordinar y liderar proyectos innovadores con un

impacto destacado sobre la sociedad, la economía, y el medio

ambiente.”

Visión

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Pág. 4

DESDE LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES

Objetivos y actividades del Centro1

� Promover la entrada permanente en el mercado de nuevas tecnologías de EySE de producto y proceso

� Desarrollar y articular una red de colaboradores científico-tecnológicos y empresariales de excelencia a nivel nacional e internacional

� Desarrollar múltiples fuentes de financiación e ingresos, en los ámbitos público y privado, que aseguren su sostenibilidad a medio plazo

� Identificar, promover y desarrollar oportunidades de negocio en el ámbito de la eficiencia y la sostenibilidad energética

Para qué

Cómo

ObjetivosObjetivos

CADENA DE VALOR

VIGILANCIA COMPETITIVA

I+DAPLICADA

DIFUSIÓN

CERTIFICACIÓN

ESTUDIOS

FORMACIÓN

DEMOSTRACIÓN

ServiciosServicios

HASTA LA INTRODUCCIÓN EN EL MERCADO Y LA

GENERACIÓN DE NEGOCIO

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1 La apuesta tecnológica se orienta en el corto y medi o plazo a las tecnologías para Industria y Edificación

TECNOLOGIAS

MERCADOS

IndustriaEdificios y

planificaciónurbana sostenible

Sistemas de monitorización,

control y gestión

Iluminación

Climatización

Motores

Aire Comprimido

Daylighting, LEDs

Bomba de Calor GeotérmicaSistemas de aislamiento

Biomasa doméstica

Variadores de Velocidad

Optimización de la instalaciónDetección de fugas

Métricas y sistemas de control

Servicios

APUESTA TECNOLÓGICA A CORTO PLAZOAPUESTA TECNOLÓGICA A CORTO PLAZO

En el futuro se completará con una oferta más amplia de tecnologías y sectores conforme al

desarrollo de capacidades del Centro, el interés de los socios y las oportunidades que surjan

APUESTA TECNOLÓGICA A LARGO PLAZOAPUESTA TECNOLÓGICA A LARGO PLAZO

� Alternadores� Transformadores

� Baterías� Turbinas de vapor� Turbinasdegas� Microturbinas

Energía

� Gestiónde rutas

� Gestió n del tráfico

� Seguimiento y control de flotas

� Vehículo eléctrico

� Motor híbrido

� Baterías

� Motor té rmico

Transporte

� Urbanismo y construcción� Climatización y ACS� Medida, monitorización,

gestión y control energético

� Domótica

� Iluminación (bajo consumo, LED)

� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomésticos� Ofimática

� Calderas calef./ACS� Refrigeració n activada

té rmicamente (frío solar,…)� Aislamientos� Cocinas y hornos� Bombas de calor

geoté rmicas

� Microcogeneracion� Microgeneración

Edificación

� Reingenierí a de procesos� Alumbrado público� Abastecimiento eficiente

de agua� Instrumentació n de control

y regulación� Calidad de suministro� Automatización

� Enfriadoras� Motores� Ventiladores� Aire comprimido� Bombas

� Variadores de frecuencia� Compresores� Cocinas industriales� Calandras (lavandería)

� Equipos electrónicos

� Quemadores� Calderas ind.

� Secaderos

� Hornos ind.� Infrarrojos

� Termocompresores� Redes de servicios (vapor,

calor)� Cocinas industriales� Calandras (lavandería

� Cogeneración y microcogeneracion

� Generación distribuidaIndustria

Sectores

Equipamientos elé ctricosEquipamientos té rmicosAlmacenamientoGeneración

Sistemas GlobalesEquipamientosGeneració n y almacenamiento de energía

Líneas Tecnológicas

� Alternadores� Transformadores

� Baterías� Turbinas de vapor� Turbinasdegas� Microturbinas

Energía

� Gestiónde rutas� Gestión del tráfico� Seguimiento y control de

flotas

� Vehículo eléctrico� Motor híbrido� Baterías

� Motor té rmico

Transporte

� Urbanismo y construcción� Climatización y ACS� Medida, monitorización,

gestió n y control energético

� Domótica

� Iluminación (bajo consumo, LED)

� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomésticos� Ofimática

� Calderas calef./ACS� Refrigeració n activada

té rmicamente (frí o solar,…)� Aislamientos� Cocinas y hornos� Bombas de calor

geoté rmicas

� Microcogeneracion� Microgeneración

Edificación

� Reingenierí a de procesos

� Alumbrado público

� Abastecimiento eficiente de agua

� Instrumentació n de control y regulación

� Calidad de suministro� Automatización

� Enfriadoras

� Motores

� Ventiladores� Aire comprimido� Bombas� Variadores de frecuencia� Compresores� Cocinas industriales� Calandras (lavandería)� Equipos electrónicos

� Quemadores

� Calderas ind.

� Secaderos� Hornos ind.� Infrarrojos� Termocompresores� Redes de servicios (vapor,

calor)� Cocinas industriales� Calandras (lavandería

� Cogeneración y microcogeneracion

� Generación distribuidaIndustria

Sectores

Equipamientos elé ctricosEquipamientos té rmicosAlmacenamientoGeneración

Sistemas GlobalesEquipamientosGeneració n y almacenamiento de energía

Tecnologías

� Alternadores� Transformadores

� Baterías� Turbinas de vapor� Turbinasdegas� Microturbinas

Energía

� Gestiónde rutas

� Gestió n del tráfico

� Seguimiento y control de flotas

� Vehículo eléctrico

� Motor híbrido

� Baterías

� Motor té rmico

Transporte

� Urbanismo y construcción� Climatización y ACS� Medida, monitorización,

gestión y control energético

� Domótica

� Iluminación (bajo consumo, LED)

� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomésticos� Ofimática

� Calderas calef./ACS� Refrigeració n activada

té rmicamente (frío solar,…)� Aislamientos� Cocinas y hornos� Bombas de calor

geoté rmicas

� Microcogeneracion� Microgeneración

Edificación

� Reingenierí a de procesos� Alumbrado público� Abastecimiento eficiente

de agua� Instrumentació n de control

y regulación� Calidad de suministro� Automatización

� Enfriadoras� Motores� Ventiladores� Aire comprimido� Bombas

� Variadores de frecuencia� Compresores� Cocinas industriales� Calandras (lavandería)

� Equipos electrónicos

� Quemadores� Calderas ind.

� Secaderos

� Hornos ind.� Infrarrojos

� Termocompresores� Redes de servicios (vapor,

calor)� Cocinas industriales� Calandras (lavandería

� Cogeneración y microcogeneracion

� Generación distribuidaIndustria

Sectores

Equipamientos elé ctricosEquipamientos té rmicosAlmacenamientoGeneración

Sistemas GlobalesEquipamientosGeneració n y almacenamiento de energía

Líneas Tecnológicas

� Alternadores� Transformadores

� Baterías� Turbinas de vapor� Turbinasdegas� Microturbinas

Energía

� Gestiónde rutas� Gestión del tráfico� Seguimiento y control de

flotas

� Vehículo eléctrico� Motor híbrido� Baterías

� Motor té rmico

Transporte

� Urbanismo y construcción� Climatización y ACS� Medida, monitorización,

gestió n y control energético

� Domótica

� Iluminación (bajo consumo, LED)

� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomésticos� Ofimática

� Calderas calef./ACS� Refrigeració n activada

té rmicamente (frí o solar,…)� Aislamientos� Cocinas y hornos� Bombas de calor

geoté rmicas

� Microcogeneracion� Microgeneración

Edificación

� Reingenierí a de procesos

� Alumbrado público

� Abastecimiento eficiente de agua

� Instrumentació n de control y regulación

� Calidad de suministro� Automatización

� Enfriadoras

� Motores

� Ventiladores� Aire comprimido� Bombas� Variadores de frecuencia� Compresores� Cocinas industriales� Calandras (lavandería)� Equipos electrónicos

� Quemadores

� Calderas ind.

� Secaderos� Hornos ind.� Infrarrojos� Termocompresores� Redes de servicios (vapor,

calor)� Cocinas industriales� Calandras (lavandería

� Cogeneración y microcogeneracion

� Generación distribuidaIndustria

Sectores

Equipamientos elé ctricosEquipamientos té rmicosAlmacenamientoGeneración

Sistemas GlobalesEquipamientosGeneració n y almacenamiento de energía

Tecnologías

� Alternadores� Transformadores

� Baterías� Turbinas de vapor� Turbinasdegas� Microturbinas

Energía

� Gestiónde rutas

� Gestió n del tráfico

� Seguimiento y control de flotas

� Vehículo eléctrico

� Motor híbrido

� Baterías

� Motor té rmico

Transporte

� Urbanismo y construcción� Climatización y ACS� Medida, monitorización,

gestión y control energético

� Domótica

� Iluminación (bajo consumo, LED)

� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomésticos� Ofimática

� Calderas calef./ACS� Refrigeració n activada

té rmicamente (frío solar,…)� Aislamientos� Cocinas y hornos� Bombas de calor

geoté rmicas

� Microcogeneracion� Microgeneración

Edificación

� Reingenierí a de procesos� Alumbrado público� Abastecimiento eficiente

de agua� Instrumentació n de control

y regulación� Calidad de suministro� Automatización

� Enfriadoras� Motores� Ventiladores� Aire comprimido� Bombas

� Variadores de frecuencia� Compresores� Cocinas industriales� Calandras (lavandería)

� Equipos electrónicos

� Quemadores� Calderas ind.

� Alternadores� Transformadores

� Baterías� Turbinas de vapor� Turbinasdegas� Microturbinas

Energía

� Gestiónde rutas

� Gestió n del tráfico

� Seguimiento y control de flotas

� Vehículo eléctrico

� Motor híbrido

� Baterías

� Motor té rmico

Transporte

� Urbanismo y construcción� Climatización y ACS� Medida, monitorización,

gestión y control energético

� Domótica

� Iluminación (bajo consumo, LED)

� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomésticos� Ofimática

� Calderas calef./ACS� Refrigeració n activada

té rmicamente (frío solar,…)� Aislamientos� Cocinas y hornos� Bombas de calor

geoté rmicas

� Microcogeneracion� Microgeneración

Edificación

� Reingenierí a de procesos� Alumbrado público� Abastecimiento eficiente

de agua� Instrumentació n de control

y regulación� Calidad de suministro� Automatización

� Enfriadoras� Motores� Ventiladores� Aire comprimido� Bombas

� Variadores de frecuencia� Compresores� Cocinas industriales� Calandras (lavandería)

� Equipos electrónicos

� Quemadores� Calderas ind.

� Secaderos

� Hornos ind.� Infrarrojos

� Termocompresores� Redes de servicios (vapor,

calor)� Cocinas industriales� Calandras (lavandería

� Cogeneración y microcogeneracion

� Generación distribuidaIndustria

Sectores

Equipamientos elé ctricosEquipamientos té rmicosAlmacenamientoGeneración

Sistemas GlobalesEquipamientosGeneració n y almacenamiento de energía

Líneas Tecnológicas

� Alternadores� Transformadores

� Baterías� Turbinas de vapor� Turbinasdegas� Microturbinas

Energía

� Gestiónde rutas� Gestión del tráfico� Seguimiento y control de

flotas

� Vehículo eléctrico� Motor híbrido� Baterías

� Motor té rmico

Transporte

� Urbanismo y construcción� Climatización y ACS� Medida, monitorización,

gestió n y control energético

� Domótica

� Iluminación (bajo consumo, LED)

� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomésticos� Ofimática

� Calderas calef./ACS� Refrigeració n activada

té rmicamente (frí

� Secaderos

� Hornos ind.� Infrarrojos

� Termocompresores� Redes de servicios (vapor,

calor)� Cocinas industriales� Calandras (lavandería

� Cogeneración y microcogeneracion

� Generación distribuidaIndustria

Sectores

Equipamientos elé ctricosEquipamientos té rmicosAlmacenamientoGeneración

Sistemas GlobalesEquipamientosGeneració n y almacenamiento de energía

Líneas Tecnológicas

� Alternadores� Transformadores

� Baterías� Turbinas de vapor� Turbinasdegas� Microturbinas

Energía

� Gestiónde rutas� Gestión del tráfico� Seguimiento y control de

flotas

� Vehículo eléctrico� Motor híbrido� Baterías

� Motor té rmico

Transporte

� Urbanismo y construcción� Climatización y ACS� Medida, monitorización,

gestió n y control energético

� Domótica

� Iluminación (bajo consumo, LED)

� Ventilación� Bombas calor� Ascensores� Electrodomésticos� Ofimática

� Calderas calef./ACS� Refrigeració n activada

té rmicamente (frí o solar,…)� Aislamientos� Cocinas y hornos� Bombas de calor

geoté rmicas

� Microcogeneracion� Microgeneración

Edificación

� Reingenierí a de procesos

� Alumbrado público

� Abastecimiento eficiente de agua

� Instrumentació n de control y regulación

� Calidad de suministro� Automatización

� Enfriadoras

� Motores

� Ventiladores� Aire comprimido� Bombas� Variadores de frecuencia� Compresores� Cocinas industriales� Calandras (lavandería)� Equipos electrónicos

� Quemadores

� Calderas ind.

� Secaderos� Hornos ind.� Infrarrojos� Termocompresores� Redes de servicios (vapor,

calor)� Cocinas industriales� Calandras (lavandería

� Cogeneración y microcogeneracion

� Generación distribuidaIndustria

Sectores

Equipamientos elé ctricosEquipamientos té rmicosAlmacenamientoGeneración

Sistemas GlobalesEquipamientosGeneració n y almacenamiento de energía

Tecnologías

Análisis continuo de tecnologías x

mercados

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1

Empresas

Universidad

AdministraciónPública

Quiénes forman parte de este proyectoEnergylab es un Centro abierto, con un núcleo forma do por sus patronos empresariales e institucionales …

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Pág. 7

Energy Saving Trust

E.ON Energy Research

Center

ENERGYLAB

Energy Efficiency

CenterCEER

EEEC

LTE Hydro-Québec

SCE

ECW

BRC

ERC UIC / 360 EG

ORNL /

EPRI

Energy Saving Trust

E.ON Energy Research

Center

ENERGYLAB

Energy Efficiency

CenterCEER

EEEC

LTE Hydro-Québec

SCE

ECW

BRC

ERC UIC / 360 EG

ORNL /

EPRI

patronos XXXPatronos EnergyLab

Otros colaboradores

Red de Colaboradores

estratégicos

1

... donde ‘todos colaboran con todos’... donde ‘todos colaboran con todos’

Quiénes forman parte de este proyecto

Energylab es un Centro abierto con diferentes marcos de colaboración

Creando una Red interna propiaPotenciando Red Internacional

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Indice

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Presentación EnergyLab

Análisis de la situación energética

Aplicaciones sectoriales de la biomasa

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Análisis de la situación energética2Modelo sostenible

� Modelo Energético Sostenible: Aquel que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades.

� Impacto medioambiental tolerable.� Desarrollo económico adecuado que asegure el suministro.� Aceptabilidad social, acceso universal equitativo a las formas modernas de energía.

� La trayectoria actual de producción y consumo de energía no sostenible :� Falta previsible de acceso duradero a fuentes de energías y a precios razonables. � Impacto medioambiental intolerable.� Inaceptable disparidad en los niveles de consumo.

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Análisis de la situación energética2� A nivel mundial :

� El consumo energético en los países en desarrollo continúa en aumento.� Los cada vez más escasos combustibles fósiles continuarán creciendo y siendo los más importantes.� Energías nuclear y renovables, se espera que experimenten un aumento durante el mismo periodo

aunque mucho más suave.

� A nivel español :� El sector energético español se caracteriza por el gran

peso de los hidrocarburos, el aumento de la demanda del gas y una elevada dependencia del exterior.

� El grado de abastecimiento es muy limitado en el caso de los combustibles fósiles, exceptuando el caso del carbón y con un buen grado de auto abastecimiento en el caso de las energías renovables y la energía nuclear.

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Análisis de la situación energética2Problemática del CO 2 y la biomasa

� El actual modo de producción y consumo energético está generando una alteración climática global, que provocará serios impactos tanto sobre la Tierra como sobre los sistemas socioeconómicos.

� “Cambio climático” y “Efecto Invernadero”� Fenómenos globales.

� Las emisiones de CO2 en el sector residencial han aumentado de manera significativa en la última década.

� Protocolo de Kyoto.

� Biomasa � Balance neutro de CO2.

Aumento de la temperatura media terrestre en el período 1900-2004

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Análisis de la situación energética2Situación en Europa

Ventas calderas de pellets - Austria

Ventas calderas de pellets - Alemania

Fuente: “The Bioenergy International”

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Análisis de la situación energética2La biomasa en España

� En España, por Comunidades Autónomas son Andalucía, Galicia y Castilla y León las que registran un mayor consumo, hecho en el que influyen factores diversos, como la presencia de empresas consumidoras de grandes cantidades de biomasa y la existencia de un sector forestal desarrollado.

R. Forestales

R. Agrícolas Leñosos

R. Agrícolas Herbáceos

Cultivos energéticosR. Industriales Forestales y Agrícolas

1.373.428 tep 1.003.970 tep 7.886.030 tep 2.949.000 tep 5.768.5863 tep

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Presentación EnergyLab

Análisis de la situación energética

Aplicaciones sectoriales de la biomasa

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3

COMBUSTION DIRECTA

GASIFICACION DIGESTION ANAEROBIA

RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

FERMENTACION Y EXTRACCION

COMBUSTION DIRECTA

GASIFICACION DIGESTION ANAEROBIA

RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

FERMENTACION Y EXTRACCION

RESIDUOSAGRICOLASRESIDUOSAGRICOLAS

RESIDUOS DEGANADERIARESIDUOS DEGANADERIA

RESIDUOSDE CULTIVOSTROPICALES

RESIDUOSDE CULTIVOSTROPICALES

DESECHOSSÓLIDOS

ORGÁNICOS

DESECHOSSÓLIDOS

ORGÁNICOS

CULTIVOSENERGETICOSCULTIVOS

ENERGETICOS

•Energía térmica•Energía Eléctrica

•Energía térmica•Energía Eléctrica

•Energía térmica•Energía Eléctrica

GAS DE SÍNTESIS

•Energía térmica•Energía Eléctrica•Transporte

BIOGAS

•Energía térmica•Energía Eléctrica•Transporte

BIOGAS

•Transporte

ETANOLACEITES

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial. Calderas o e stufas individuales.

� Calderas o estufas individuales (< 40kW):

� Para cubrir las necesidades de ACS y calefacción en viviendas unifamiliares o pequeños edificios.

� De aire , que calientan una o varias estancias.

� De agua , que permite su adaptación a sistemas de suelo radiante, radiadores y a la producción de ACS.

� Mercado de las calderas de biomasa de baja potencia:● Equipos compactos diseñados especialmente para su uso.● Existencia de un elevado número de fabricantes de calderas de biomasa, que suministran calderas

eficientes, automáticas y con sencillez a la hora de funcionamiento, así como a la hora de retirar las cenizas.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial. Calderas de baja potencia.

� Las calderas de biomasa de baja potencia se componen de:

1. El dispositivo de alimentación del combustible.

2. El quemador.

3. La cámara de combustión.

4. Los intercambiadores de calor.

5. Sistemas de control automático:● Control de la carga.● Control de la combustión.● Control de la temperatura.● Control de la presión.

6. Sistema de ignición.

7. Sistemas de seguridad contra incendios para evitar el retorno de la combustión desde la cámara al tanque de almacenamiento.

8. Dispositivos de limpieza de intercambiadores de calor y retirada de cenizas.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial. El almacena miento de la biomasa.

� Necesidad de un lugar amplio y seco para el almacenamiento del combustible y para ubicar la caldera; así como la existencia de una red de proveedores de biomasa cercana y accesibilidad al silo.

� Volumen de almacenamiento: Dependerá de varios factores tales como la demanda del combustible, el tipo del combustible, la fiabilidad de suministro, el espacio disponible…

� Los cuartos de almacenamiento deben cumplir una serie de requisitos, entre los que se encuentran:

1. Separados de la salas de calderas.2. Las puertas han de ser compactas y resistentes al fuego.3. Deben colocarse tablones de protección de las puertas contra la presión de la biomasa.4. No se permiten instalaciones eléctricas dentro del almacén.

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Retorno Inversión Sin Subvención

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Año

Eur

os

C. Gasóleo C. Gas Natural C. Pellets

Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial. Estudio eco nómico comparativo entre un sistema con biomasa respecto a otros combustible s.

� Ventaja de la biomasa sobre los combustibles fósiles:� Coste del combustible más barato.� Mayor estabilidad del precio.

� Inconvenientes:� Mayor coste de inversión inicial.

� Ejemplo de cálculo: 4 viviendas con un consumo térmico por vivienda de 8.590kWh (según INE) � 24kW.

� Comparativa de caldera de biomasa (Sin y con subvención) frente a calderas convencionales de gasóleo y gas natural.

� Para el cálculo se han tenido en cuenta:� Consumo térmico por vivienda.� Rendimientos máquinas.� Coste del equipo + Coste de instalación.� Coste combustibles.� Incremento anual del coste de los combustibles.� Coste de mantenimiento.� Coste eléctrico anual.

Retorno Inversión Con Subvención (125€/kW)

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Año

Eur

os

C. Gasóleo C. Gas Natural C. Pellets con Subvención

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia. * Convocatoria INEGA 2008

Gasóleo

G. N.

GasóleoG. N.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial y terciario. Calderas para bloque o edificio.

� Calderas diseñadas para un bloque o edificio de viviendas (50-500kW):

� Diseñados para suministrar ACS y calefacción a un edificio (Oficinas, viviendas, hotel, museos, polideportivos, Etc.)

� Necesario disponer de un sistema de almacenamiento del combustible situado en un lugar cercano a la caldera.

� Necesidad de suministrador de biomasa que entregue el combustible de forma periódica.

� Buena solución, económica y medioambiental para edificios de nueva construcción.

Caldera de biomasa de tamaño medio (250 kW)

*Sistemas automáticos de calefacción con biomasa en edificios y viviendas. Comunidad de Madrid.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial y terciario. Estudio económico comparativo entre un sistema con biomasa respecto a otros comb ustibles.

� Ejemplo de cálculo: Edificio de 16 viviendas (8590kWh/ vivienda según INE)� 100kW.

� Conclusiones:� Las calderas de pellets se amortizan incluso frente al G.N. y fácilmente frente al gasóleo.

� A medida que aumenta la potencia de la instalación se reducen los periodos de retorno.

Retorno Inversión Sin Subvención

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Año

Eur

os

C. Gasóleo C. Gas Natural C. Pellets

Retorno Inversión Con Subvención (30%)

050000

100000150000200000250000300000350000400000450000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Año

Eur

os

C. Gasóleo C. Gas Natural C. Pellets con Subvención

Fuente: Elaboración propiaFuente: Elaboración propia. * Convocatoria INEGA 2008

GasóleoGasóleoG. N. G. N.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial y terciario. Red de calefacción centralizada

� “District Heating” o red de calefacción centralizada :

� Plantas con potencia superior a 500kW.● Proporcionar calefacción y ACS a varios edificios y viviendas unifamiliares, a un barrio o poblaciones

completas.

� La estructura de un sistema de “district heating” con biomasa se divide en tres partes bien diferenciadas:● Suministro de la biomasa, por uno o varios proveedores.● Planta de generación de energía.● Red de distribución y suministro de calefacción a los usuarios .

* Fuente: Efirenova

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial y terciario. Ejemplo: Red de calefacción centralizada en Cuéllar (Segovia) (I)

� El proyecto de calefacción y ACS centralizada de Cu éllar utiliza como combustibles residuos procedentes de la limpieza de montes y otros tipos de biomasa.

� Excelente situación geográfica � 16.000 hectáreas de masa forestal. � Proyecto sostenible en el tiempo.

� Ventajas sociales y medioambientales:� Se sustituye la combustión de 750.000 litros de gasóleo al año.� Se favorece la limpieza de monte.� Fuente de energía renovable, que genera nuevos puestos de

trabajo.� Formación de mentalidad medioambiental.

� A comunidades de propietarios:� Suministro directo de energía al usuario, evitando la necesidad

de manipular y almacenar combustibles.� Eliminación de todos los gastos de mantenimiento.� Reducción del 10% en la factura sobre el recibo antiguo de

calefacción.

Cuéllar

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial y terciario. Ejemplo: Red de calefacción centralizada en Cuéllar (Segovia) (II)

Fuente: IDAE

� Principales sistemas de la instalación:

� Central de calefacción.

� Red de distribución: Conecta la central de calefacción con los centros consumidores.

� Conexión con los usuarios: Se cede la energía a los usuarios.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial y terciario. Ejemplo: Red de calefacción centralizada en Cuéllar (Segovia) (II)

� Principales sistemas de la instalación:

� Central de calefacción.

� Red de distribución: Conecta la central de calefacción con los centros consumidores.

� Conexión con los usuarios: Se cede la energía a los usuarios.

Fuente: IDAE

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector residencial y terciario. Ejemplo: Red de calefacción centralizada en Cuéllar (Segovia) (II)

Fuente: IDAE

� Principales sistemas de la instalación:

� Central de calefacción.

� Red de distribución: Conecta la central de calefacción con los centros consumidores.

� Conexión con los usuarios: Se cede la energía a los usuarios.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector industrial.

� Aplicaciones térmicas: Consumo de biomasa residual en calderas industriales para obtener calor para naves, oficinas, procesos industriales, etc.

� Plan de aprovechamiento térmico de Puertas Dayfor (Daimiel) Ciudad Real.● Dos calderas alimentadas con residuos del proceso de fabricación de puertas, proporcionan calor al fluido

térmico para las prensas y calefacción para las naves � Se evita el consumo de 207.000 litros de gasóleo.

� Aplicaciones eléctricas:� Los principales problemas técnicos de estas plantas están causados por la corrosión y el

ensuciamiento de la caldera � Reducción de la eficiencia del proceso y de la vida útil de las calderas.

� Con el fin de mejorar el rendimiento de las instalaciones, la innovación tecnológica se orienta hacia el desarrollo de la gasificación de biomasa y posterior conversión en electricidad a través de motogeneradores u otros sistemas.

� Además, el futuro de la biomasa incluye la promoción de la co-combustión de biomasa , es decir, la combustión conjunta de biomasa y otro combustible en centrales ya instaladas.

� A través de la cogeneración , se aprovecha el calor residual para producción de fluidos térmicos.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector industrial. Ejemplo: Plan ta de generación eléctrica alimentada con paja en Sangüesa

� Planta de generación eléctrica alimentada con paja en Sangüesa (Navarra):

� 25MW de potencia instalada que utiliza como combustible paja de cereal.

� Producción de 200 millones de kWh/año.

� 160.000 toneladas de paja al año como combustible � 55.500 tep de energía primaria.

� Bien situada respecto a zonas de producción importantes de paja �Reducción de desplazamientos.

Sangüesa

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector industrial. Ejemplo: Plan ta de generación eléctrica alimentada con paja en Sangüesa

Empacado de la paja en el campo

Apilado de las pacas en pajeras

Descarga en planta de las pacas

Cinta transportadora conduce las pacas del almacén a la caldera

Subestación a la que se inyecta la electricidad producida para su incorporación a la red

Turbina conectada a un generador que produce electricidad

Salida principal del vapor producido en la caldera hacia la turbina

Detalle de la pared de la caldera, por cuyos tubos circulan el agua y el vapor

Entrada de aire que posibilita la combustión de paja

Del canal se toma agua para la refrigeración del vapor y se devuelve una

vez utilizada

Condensador en el que se convierte el vapor en

agua para incorporarla de nuevo a las paredes de

las calderas

Planta de generación eléctrica alimentada con paja en Sangüesa

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector industrial. Gasificación.

� La gasificación: Proceso termoquímico a través del cual se transforma la biomasa en un residuo carbonoso y en un gas susceptible de ser utilizado como combustible. En este proceso se somete a la biomasa a temperaturas muy altas (800-1100ºC) en presencia de cantidades limitadas de oxígeno para lograr una combustión completa.

� El resultado es un gas combustible (gas de síntesis ) que puede ser quemado.

� Ventajas de la gasificación:� Adaptable a diversos tipos de biomasas.� Bajos costes de operación y mantenimiento.� Bajas emisiones de gases contaminantes.� Elevados rendimientos.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector industrial. Cogeneración.

� Cogeneración con biomasa: Producción simultánea de electricidad y calor útil a partir de la energía primaria contenida en la biomasa.

� Existen limitaciones en cuanto a temperatura y presión a la que se quiera generar el vapor , debido a que la mayoría de las biomasas sólidas contienen una determinada fracción de cenizas que se pueden fundir generando problemas.

� Sistema de gasificación , pues entonces se pueden emplear tecnologías disponibles para gases .

� Trigeneración : Producción simultánea de electricidad, calor y frío � Máquina de absorción.

Cogeneración Trigeneración

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector industrial. Plantas de ge neración eléctrica mediante gasificación de biomasa.

� Planta de cogeneración de electricidad y vapor con gasificación integrada de biomasa (MOVIALSA)

� Fábrica de la empresa del sector alcoholero.

� La planta de cogeneración se compone de:

1. Planta de gasificación de biomasa , de 4000kg/h de orujo deshidratado.

2. Sistema de limpieza del gas combustible, consistente en enfriadores de gas, filtro de partículas y sistema de evacuación de cenizas.

3. Planta de generación de electricidad. Tres motogeneradoresse alimentan del gas producido en la planta de gasificación. La potencia eléctrica total de la instalación es de 5922 kWe.

4. Instalaciones de recuperación del calor residual de los motogeneradores . Se genera 5600kg/h de vapor.

5. Instalaciones eléctricas de interconexión de la p lanta de producción de electricidad con la red.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector industrial. Co-combustión .

� Co-combustión: Combustión combinada de varios combustibles (carbón y biomasa) en una misma caldera.

� Ventajas de la co-combustión frente a la combustión exclusiva de la biomasa:� Generación de energía eléctrica con mejor eficiencia.� Disminución de la inversión específica necesaria (€/kWe) para llevar a cabo la valorización energética.� No dependencia de la estacionalidad o de la disponibilidad del recurso.� Generación de mano de obra. � Creación de mercado.� Desarrollo y afianzamiento de las redes de distribución de estos recursos.

� Co-Combustión Indirecta:� La biomasa se transforma de forma independiente al carbón en un equipo de combustión o de

gasificación externo.� Los productos generados con cada uno de los procesos y combustibles se manejan posteriormente de

forma conjunta.� Se evitan o se reducen los posibles problemas que pudieran aparecer en la caldera por la utilización de

un combustible distinto del de diseño � Elevada inversión.

� Co-combustión Directa:� La biomasa se alimenta dentro de la caldera (que hasta entonces usaba exclusivamente carbón), y en

ella, interaccionan y se queman conjuntamente los dos combustibles. Incluidas en este grupo existen, a su vez, diferentes opciones para adaptar una caldera de carbón a esta tecnología.

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Aplicaciones en el sector industrial. Co-combustión .

La biomasa se alimenta a la caldera mezclada con el carbón (los dos combustibles se mezclan previamente y se introducen conjuntamente en la cal dera):

La mezcla se realiza antes de los molinos de carbón (la biomasa puede estar previamente pretratada o no).

La mezcla se efectúa después de los molinos y antes de los quemadores de carbón.

La biomasa se introduce en la caldera independiente mente del carbón (los dos combustibles se alimentan de forma separada pero reaccionan conjunt amente en la caldera):

Se utilizan los propios quemadores de carbón u otros conductos disponibles

Se instalan quemadores especialmente diseñados para la biomasa.

Incorporación de una parrilla para la biomasa en la parte inferior de la caldera .

A.1 A.2 B.1

B.2

C

A

A.1

A.2

B

B.1

B.2

C

Co-combustión Directa

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Otras aplicaciones energéticas de la biomasa: El bi ogás.

� Producción de biogás:� El biogás es un combustible (mezcla de gases

compuesta principalmente por gas metano) incluido dentro del conjunto de biomasa que se obtiene por la acción de un determinado tipo de bacterias sobre los residuos biodegradables, basado en procesos de fermentación anaerobia.

� Deyecciones ganaderas, residuos municipales, lodos de plantas depuradoras, residuos orgánicos urbanos.

0

50

100

150

200

250

300

350

ktep

Vertederos Depuradoras Digestores Total

Producción primaria de biogás en España (2007)

0

100

200

300

400

500

600

700

GWh

Sólo electricidad Cogeneración Total

Producción de electricidad a partir de biogás en Es paña (2007)

Producción de biogás en Europa (2007)

Fuente: EurObser’ER

Fuente: EurObser’ERFuente: EurObser’ER

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3Otras aplicaciones energéticas de la biomasa: Los b iocombustibles.

El ciclo del bioetanol

El ciclo del biodiésel

Fuente: Acciona Biocombustibles

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Aplicaciones sectoriales de la biomasa3

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Diana Blanco Pé[email protected]

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