Jornada Captura y Almacenamiento de CO 2
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Jornada Captura y Almacenamiento de CO2
Experiencia de la Planta de Desarrollo Tecnológico de Captura de CO2 de CIUDEN
Benito Navarrete RubiaCIUDEN23 Junio 2010
Contenidos
ANTECEDENTES
LA NECESIDAD DE LA CACLOS PROCESOSDESARROLLO
LA EXPERIENCIA DE LA PDT DE CIUDEN
NATURALEZA Y OBJETIVOSLA PLANTA DE CAPTURAACTIVIDADES ALMACENAMIENTO
Antecedentes
4. ACEPTADASPOR LA SOCIEDAD
2.RESPETUOSASCON EL
MEDIO AMBIENTE
3. ECONÓMICAMENTEASEQUIBLES
1.CON SEGURIDAD DE
ABASTECIMIENTO
EL DESARROLLO ECONÓMICO SOSTENIBLE
REQUIERE
2. RESPETUOSASCON EL
MEDIO AMBIENTE
1. CON SEGURIDAD DE ABASTECIMIENTO
REQUIERE
FUENTES DE ENERGÍADIVERSIFICADAS
Gases
Caldera
Nitrógeno
CO2
Escorias Yeso
Caliza
FILTRACIÓN
DeSOX
CAPTURA DE CO2
AguaCeniza volante
Carbón
DeNOx
Turbina de vapor
ENERGIA
Aire
NH3
Cómo capturar el CO2
por postcombustión
COMBUSTIBLE+
AIRE75 14 7 3 100
SOX
NOX PARTÍCULAS
% vol N2 CO2 H2O O2 VOL REL IMPUREZAS
COMBUSTIBLE+
O2 (30%) + CO2
6 83,5 7 3,5 65SOX
NOX PARTÍCULAS
% vol N2 CO2 H2O O2 VOL REL IMPUREZAS
Caldera
Nitrógeno
Escorias Yeso
Caliza
FILTRACIÓN
DeSOX
AguaCeniza volante
DeNOx
Aire
NH3
Aire
Separaciónaire
Nitrógeno
CAPTURA DE CO2
Gas de recirculaciónGas de recirculación
PURIFICACIÓNDE CO2
CO2
Gases
Cómo capturar el CO2
por oxicombustión
Turbina de vapor
ENERGIA
Carbón
O2
Aire
Gasificador
Gas
CO2
H2
EntalpíaAireSeparacióndel CO2 y
desulfuración
Turbinadegas
Turbinade vapor
O2
Electricidad
Separaciónde aire
Nitrógeno
Combustible
Filtración
Conversión(Shift)
Cenizas
2
1 22
CorrienteH2 % vol, aprox.
2 50
3 77
3
Cómo capturar el CO2
via precombustión
1
Captura de CO2:el camino a la innovación
Adaptado de Figueroa et al. 2008 – Int. J. Greenhouse Gas Control 2; 9-20.
POSTCOMBUSTIÓN
PRECOMBUSTIÓN
OXICOMBUSTIÓN
AMINAS
ABSORBENTESFÍSICOS
OXÍGENOCRIOGÉNICO
AMINASAVANZADAS
ABSORBENTESFISICOSAVANZADOS
ADSORBENTES
MEMBRANAS PBI
ITM
MEMBRANAS
LIQUIDOSIÓNICOS
PROCESOCAR
MEMBRANASENZIMÁTICAS
CALDERA OTM
TRANSPORTADORESDE OXÍGENO
PROCESOSBIOLÓGICOS
TIEMPO PARA COMERCIALIZACIÓN
RE
DU
CC
IÓN
DE
CO
ST
ES
ES
PE
RA
BL
E
MINISTERIODE INDUSTRIA
CIUDEN, Fundación Ciudad de la Energía
MINISTERIODE
CIENCIA EINNOVACIÓN
Una iniciativa del Gobierno español
MINISTERIO DE
MEDIO AMBIENTE
PRESIDENCIA DEL
PATRONATO
CIUDEN: Objetivos generales en CAC
Construir y operar un centro de
referencia mundial para el
desarrollo de tecnologías CAC
Plantas de captura,
transporte y almacenamiento
MEDIANTE
CIUDEN: Esquema de actuación y actores principales
Investigación aplicada
Desarrollo tecnológico en colaboración
Comercialización de tecnología y compartición de
conocimiento
UNIVERSIDADES,CENTROS DE
INVESTIGACIÓN,INFRAESTRUCTURAS
EUROPEAS
SUMINISTRADORES DE TECNOLOGÍA
COMPAÑÍAS ELÉCTRICAS,
SECTORESINDUSTRIALES
SUMINISTRADORES,NETWORKS DE LA
COMISIÓN EUROPEA
ASOCIACIÓN TECNOLÓGICA
Las tecnologías de la Planta de CIUDEN en El Bierzo
Oxicombustión
Carbón
Pulverizado,
20 MWt
Lecho Fluido
Circulante,
30 MWt
deNOX
partículas
deSOX
Purificación y compresión de CO2
Los datos mas importantesde la Planta de Captura de CIUDEN
LUG
AR Cubillos del Sil,
9 Has. Colindante con
C.T. Compostilla II IN
VE
RS
IÓN
100 M € para construcción y
puesta en marcha
O&
M
8 M€/a en salarios y
suministros
Puesta en servicio: Septiembre de 2010
Diagrama de proceso simplificadoPHASE II
PREHEATING
TRAIN
AIR
DeNOX
FGR1
O2 STORAGEAND
VAPORISATION
15-30 MWth
CFB BOILER
O2
PREHEATING
FGR2
HIGH
EFFICIENCY
DeSOX
FROM COALPREPARATION
CFBBINC
MIXERS
BAG FILTER
PCBIN
20 MWthPC
BOILER
STACK
BAG FILTER
CO2
EXPANDER
COMPRESSION TRAIN
ABSORPTIONSECTION
CO2
FGR2 RECIRCULATION
FGR2 RECIRCULATION
Grado de ejecución
EDIFICIOS TÉCNICOS
EN EJECUCIÓN
SISTEMA DE CONTROL
EN EJECUCIÓNCALDERA CPEN EJECUCIÓN
RECIRCULACIÓN Y MEZCLA DE GASES
EN EJECUCIÓN
CALDERA LFC EN EJECUCIÓN
INGENIERÍA DEINTEGRACIÓNEN EJECUCIÓN
COMPRESIÓN YPURIFICACIÓN DE CO2
EN LICITACIÓN
DEPURACIÓNDE GASES
EN EJECUCIÓN
PREPARACIÓN COMBUSTIBLEEN EJECUCIÓN
EDIFICIOS
TECNICOS
SISTEMA DE
CONTROL- CALDERA CP - PREPARACION
COMBURENTECALDERA
LFC PROCESADO DE
CO2
LIMPIEZA
DE GASES
PREPARACION
COMBUSTIBLEINTEGRACION
Actividades en captura de CO2
Planta Tecnológica de Captura de CO2
Caldera de carbón pulverizado, 20 MWtComienzo operación: Septiembre 2010
Estado de la Planta Tecnológica de Captura. Jun’10
Actividades en captura de CO2
Ensayos a escala de laboratorio
2008
PDT y ensayo de
quemadores
2012
Oxicombustión:Plantas de Desarrollo Tecnológico y ensayo
de quemadores industriales en el mundo
PDT + Almacenamiento En marcha CP, MW LFC, MW Combustible
CS Energy (AUST.) 2011 90 - CarbónVattenfall (DE)
Vattenfall (DE) 2008 30 - Lignito/Carbón
Total (FR) 2008 30 - Gas Natural
CIUDEN (ES) 2010 20 30 Antracita/Carbón/Cok
Doosan Babcock (UK) 2009 40 - Carbón
Alstom (USA) 2010 15 - Carbón
Hitachi Babcock (DE) 2011 30 - Carbón
Ensayo de oxiquemadores a escala industrial
2010 2011 2014 20152006 2007 2008 2009 2012 20132005
2010 2011 2014 20152006 2007 2008 2009 2012 20132005
Programación
DISEÑOORIGINAL
REVISIÓNDISEÑO
PROYECTO OXI CFB 300
VALIDACION DE ETAPAS DE PROCESO
OPERACIONPARA DTCONSTRUCCIÓN
COMPARTICIÓN Y DISEMINACIÓN
DE CONOCIMIENTO
INCORPORACIÓN DE
TECNOLOGÍAS INNOVADORAS
PERMISOS Y CONTRATACIONES
Los 6 proyectos CAC del EEPR
Belchatow
post
Jaënschwalde
Oxi PC
Rotterdam 2
post
Compostilla
Oxi CFB
Hatfield
pre
Porto Tolle
post
Caracterización en superficie
Actividades en almacenamiento de CO2
Geología de superficie
Sondeos previos Muestreo de gases
Hidrología Estudios laboratorioHidrogeología
Sondeos
Sísmica 3D - Adquisición Imágenes subsuelo Procesado
Estructura subsuelo
Actividades en almacenamiento de CO2
Caracterización del subsuelo profundo
Adaptación de: J Heithoff . ZEP General Assembly. Oct 09
Retos de las tecnologías CAC
Incertidumbre sobre ciertos aspectos tecnológicos: operación, escalado, etc
Penalización de costes y energía
Intercambio información en entorno competitivo
Ausencia de legislación especifica
Necesidad regulación a largo plazo
Incertidumbre sobre futuro del carbón
Financiación incierta de Proyectos CAC (CE, EEMM, etc)
Incertidumbre sobre costes de tecnologías CAC
Desarrollo de nuevos instrumentos financieros
Poca información sobre CAC
Riesgo de rechazo por proximidad del emplazamiento
Tecnológico Regulatorio
Económico Percepción publica
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
FASE DE DEMOSTRACIÓN
CAC NO ES VIABLE ECONÓMICAMENTE.
CONTRIBUCIÓN PÚBLICA
NECESARIA
€/t CO2
Gap
Eco
nó
mic
o
FASE DEMO (~4GW)
FASE COMERCIAL INICIAL
(~20 GW capacidad instalada)
FASE COMERCIAL MADURA
(~ 80 GW capacidad instalada)
Previsión precio carbono; no incluido efecto regulatorio
Coste estimado CAC FASE COMERCIALCAC SE ESPERA
COMERCIALMENTE VIABLE, YA QUE
COSTES Y PRECIO CO2 ALCANZAN
NIVELES SIMILARES
El reto económico
Coste del CO2
Fuente: Carbon Capture & Storage: Assessing the Economics. The McKinsey Company. September 2008
Análisis del coste de CO2
para unidades en la fase comercial inicial
CAPTURA 25-321
TRANSPORTE 4-62
ALMACENAM3 4-12
TOTAL 35-50
€/t CO2 Evitado
Coste CO2 evitado
€/ t
CO
2 E
vita
do
Fase comercial
inicial( 2020+)
Fasecomercialmadura(2030+)
2015 2020 2030
10
0
20
30
40
50
60
70
80
10090
60 50
35
45
30
Fase demostración
( 2015)
90
El reto económico
PARLAMENTO Y CONSEJO EUROPEOS
Directiva sobre Almacenamiento Geológico de CO2
TRASPOSICION EN PROCESO
El reto legislativo
Mayores preocupaciones centradas en transporte y almacenamiento
Largo camino pero debe comenzar inmediatamente
Proyectos CAC a gran escala podrían ayudar si la estrategia es la adecuada
Poco informa
do acerca de la
transformación energética y su efecto en el
medio ambient
e
A favor de las EERR pero no a mayores precios
No preocupado por las tecnologías CAC pero en
contra de almacenar CO2 bajo tierra
Cree que el CO2 es tóxico
PÚBLICO
El reto de la percepción pública