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Jornada: Biomasa como Solución Térmica EcoeficienteLeón, 10 de Septiembre de 2009
Aplicaciones sectoriales de la biomasa
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Indice
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2
3
Presentación EnergyLab
Análisis de la situación energética
Aplicaciones sectoriales de la biomasa
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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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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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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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Presentación EnergyLab
Análisis de la situación energética
Aplicaciones sectoriales de la biomasa
Pág. 9
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.
Pág. 11
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
Pág. 15
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
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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
Diana Blanco Pé[email protected]
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