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ASOCIACIÓN ARGENTINA DE CONTROL AUTOMÁTICO
AADECA
FORO DE AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL
La Automatización y el Control al
Servicio de Cuidado Ambiental
CENTRALES TERMOELÉCTRICAS
Parque de Generación Nacional
Emisiones de Dióxido de Carbono (CO2)
Medición y Control de Emisiones a la Atmósfera
Control Calidad del Aire en Zona Influencia de Centrales
Controles del Ente Regulador de la Electricidad
2 de noviembre de 2016
Ing. Hipólito Alberto Choren
Central Puerto S.A. – Adscripto a Gerencia General
AGEERA – Coordinador Comisión Ambiental
CENTRAL PUERTO S.A.
CENTRALES DE GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA
PUERTO DE LA CIUDAD DE BUENOS AIRES
CENTRAL NUEVO PUERTO – 360 MW
CICLO COMBINADO – 769 MW
CENTRAL PUERTO NUEVO – 589 MW
Vista posterior, Refinería de YPF Vista posterior, Cordillera de los Andes
CENTRAL DE GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA
LUJAN DE CUYO - MENDOZA
POTENCIA TÉRMICA TOTAL INSTALADA : 511 MW
Ciclos combinados, turbogas, cogeneración y turbovapor
Suministro de 150 t/h de vapor a YPF
Aprovechando el caudal de agua de refrigeración y el desnivel de la
descarga se instaló una turbina hidráulica de 1 MW de potencia.
Operación con gas y gas oil suministrado por YPFEnergía Eléctrica : 125 MW al SINSuministro Vapor : 202 t/h a YPF
CENTRAL DE COGENERACIÓN
Ensenada – Provincia de Buenos Aires
5 |5 |
4 Turbinas del tipo Francis de 350 MW c/u
Central Hidroeléctrica Nacional de Mayor Potencia Instalada : 1.400 MW
EMBALSE
DESCARGA
TURBINAS
VERTEDERO
CENTRAL HIDROELÉCTRICA PIEDRA DEL ÁGUILA
Piedra del Águila - Neuquén
CENTRALES CICLO COMBINADO EN TIMBÚES – SANTA FE
Central José de San Martín: 825 MW
Central Vuelta de Obligado : 810 MW
FIDEICOMISOS
Central Termoeléctrica Timbúes
Central Vuelta de Obligado
ENERGÍAS RENOVABLES
PROYECTOS EN DESARROLLO
Leyes Nacionales N° 26.190 y N° 27.191, prevén incremento progresivo de
participación de fuentes renovables en la matriz eléctrica hasta alcanzar un
porcentaje de consumos anuales del 8 % al 31 /12/2017 y del 20% 31/12/2025.
ADJUDICACIÓN PRIMERA RONDA RENOVAR
700 MW (eólico), 400 (solar), 9 MW (biogás), 15 MW (biomasa) 5 MW (PAH)
Parque Eólico Empresa Provincia Potencia
MW FC %
La Castellana (Villarino-Bahía Blanca)
CP Renovables Buenos Aires 99 51
PAH: Pequeño Aprovechamiento Hidráulico
SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL (SIN)
GENERACIÓN ENERGÍA ELÉCTRICA
POTENCIA INSTALADA
GENERACIÓN
2013 2014 2015
Potencia Instalada Potencia Instalada Potencia Instalada
MW % MW % MW %
Ciclo Combinado 9.205 29 9.205 29 9.227 28
Turbogas Ciclo Abierto 4.074 13 4.074 13 4.022 12
Turbovapor 4.441 14 4.441 14 4.451 14
Grupos Diesel 1.404 4 1.404 4 1.836 6
TERMOELÉCTRICA 19.124 61 19.124 59 19.536 60
HIDROELÉCTRICA 11.095 35 11.095 34 11.108 34
NUCLEOELÉCTRICA 1.010 3 1.755 5 1.755 5
EÓLICA 165 1 215 1 187 1
SOLAR 8 0 8 0 8 0
TOTAL SIN 31.402 100 32.198 100 32.595 100
Fuente de Datos : CAMMESA
MEDICIONES DE CO2
EN MAUNA LOA HAWAI
AÑO 1960 A MAYO 2015
INCREMENTO DE LA CONCENTRACIÓN MEDIA DEL CO2
Año 1958 : 315 ppmv (partes por millón en volumen)
Mayo 2013 : 400 ppmv (máximo valor diario)
Abril 2015 : 404 ppmv
Actualmente se efectúan mediciones semanales de CO2 en unas 100 ubicaciones de todo
el mundo. Se realizan además tomas de muestra con aviones a gran altitud y satélites con
sensores específicos.
Concentraciones Medias Mensuales últimos 5 añosIncremento Concentración últimos 50 años
Fuente: Administración Nacional Oceánica y Atmosférica
Departamento de Comercio de EE.UU.
SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL (SIN)
GENERACIÓN ENERGÍA ELÉCTRICA
Cálculos propios en base a datos de CAMMESA
EMISIÓN CO2 EN RELACIÓN A ENERGÍA ELÉCTRICA TOTAL GENERADA
Parque de Generación Nacional Unidades 2013 2014 2015
Generación Total SIN
(
GWh 128.857 129.119 134.463
Dióxido de Carbono (CO2) t x103 43.538 48.187 53.198
CO2 por Energía Total Generada kg/MWh 338 373 396
t
EVOLUCIÓN DE LAS EMISIONES DE CO2
Parque Nacional Unidad 2002 2004 2007 2010 2013 2015
Energía generada GWh 74.535 87.158 105.010 113.268 128.857 134.463
CO2 emitidoParque térmico
kg/MWh 390 479 539 551 526 615
CO2 emitidoParque SIN
kg/MWh 164 264 313 323 338 396
El incremento de las emisiones de CO2, en la generación de energía eléctrica, es
consecuencia del aumento de la utilización de combustible líquido en reemplazo de gas
natural, y de la generación con unidades de menor eficiencia.
(*): En el balance internacional, se consideran las emisiones totales de CO2
respecto a la energía eléctrica total generada (térmica convencional,
termonuclear, hidroeléctrica, eólica, solar, geotérmica, mareomotriz, etc.)
(*)
140%
22%
>
4%
17%
(*)
Centrales hidroeléctricas : emiten GEI en proporción importante, durante los primeros
10 años de la inundación de las presas.
Directrices del IPCC del año 2006 : especifican la metodología para la estimación de los
GEI emitidos por las tierras inundadas por las presas y por la operación de la central
hidroeléctrica :
APÉNDICE 2
a) Emisiones mayoritarias de CO2 por difusión molecular a través de la interfase
aire/agua.
b) Emisiones minoritarias de burbujas provenientes del sedimento
c) Desgasificación del agua por cambio repentino de la presión hidrostática como
consecuencia del agua turbinada.
APÉNDICE 3
Emisiones de CH4 (metano) en cantidades significativas, dependiendo de la edad y
profundidad de los reservorios, del uso de la tierra anterior a la inundación, del clima y
de la flora existente la momento de la inundación.
Las emisiones son similares a las indicadas en a), b) y c).
CENTRALES HIDRÁULICAS Y GASES EFECTO INVERNADERO
IPCC : Intergovernmental Panel on Climate Change. Es un grupo de expertos sobre Cambio Climático
de la Organización Meteorológica Mundial (WMO. World Meteorological Organization) y el
Programa Ambiental de las Naciones Unidas.
CO2
kg/MWh Año 2002CO2
kg/MWh Año 2013
Estimated Electric Sector CO2 Emission Rates by Country
Source: International Energy Agency ( Años 2002 / 2013 )
CO2
kg/MWh Año 2002CO2
kg/MWh Año 2013
Estimated Electric Sector CO2 Emission Rates by Country
Source: International Energy Agency ( Años 2002 / 2013 )
CO
Hidrocarburos
CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS
PRIMARIOS Y SECUNDARIOS
CONTAMINANTES PRIMARIOS
FUENTES ESTACIONARIASFUENTES MÓVILES
C ambiental = Aporte de la fuente + concentración de fondo
erosión eólica
tareas agrícolas
incendio forestal
erupción volcánica centrales termoeléctricas
Industrias, residencial
FUENTES NATURALES
CONSUMO DE COMBUSTIBLES
PAN : peroxi alquil nitratos
NO
MPSSO2
NO2
CO2
<<<
CO
Hidrocarburos
NO2
SO3
03
HNO3
H2SO
4H
20
2
NO3
-SO
4
-2
PAN
CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS
PRIMARIOS Y SECUNDARIOS
CONTAMINANTES PRIMARIOS CONTAMINANTES SECUNDARIOS
FUENTES ESTACIONARIASFUENTES MÓVILES
C ambiental = Aporte de la fuente + concentración de fondo
erosión eólica
tareas agrícolas
incendio forestal
erupción volcánica centrales termoeléctricas
Industrias, residencial
FUENTES NATURALES
CONSUMO DE COMBUSTIBLES
PAN : peroxi alquil nitratos
NO
MPSSO2
NO2
CO2
<<<
GENERACION DE ENERGIA TERMOELECTRICA
CICLO TURBOVAPOR
C
A
L
D
E
R
A
EMISIONES
Aire
Gas
y/o
Fuel oil
ó carbón
GENERADOR
CONDENSADOR
Vapor
CondensadoAGUA DE
REFRIGERACIÓN
Eficiencia del Ciclo Turbovapor
37 a 40 %
Agua
desmineralizada
de reposición
TURBINA
A VAPOR
SO2
NOX
MP
130°C
GENERACION DE ENERGIA TERMOELÉCTRICA
TURBOGAS CICLO ABIERTO Y CICLO COMBINADO
CAMARA DE
COMBUSTION
COMPRESOR
DE AIRE
TURBINA
A GAS
(TG)
GENERADOR
Gas ó
Gas Oil
Aire
EFICIENCIA CICLO ABIERTO 37 A 40 %
Gases a
650°C
Modelo de dispersión térmica
en la atmósfera para evaluar
potenciales riesgos y definir
factibilidad de operación de
las TG en ciclo abierto.
GENERACION DE ENERGIA TERMOELÉCTRICA
TURBOGAS CICLO ABIERTO Y CICLO COMBINADO
Vapor
CAMARA DE
COMBUSTION
COMPRESOR
DE AIRE
TURBINA
A GAS
(TG)
GENERADOR
Gas ó
Gas Oil
Aire
Agua de
Reposición
CALDERA DE
RECUPERACION
EMISIONES
Agua
EFICIENCIA CICLO ABIERTO 37 A 40 %
Gases < 120°C
SO2
NOX
MP
Gases a
650°C
Modelo de dispersión térmica
en la atmósfera para evaluar
potenciales riesgos y definir
factibilidad de operación de
las TG en ciclo abierto.
GENERACION DE ENERGIA TERMOELÉCTRICA
TURBOGAS CICLO ABIERTO Y CICLO COMBINADO
Vapor
CAMARA DE
COMBUSTION
COMPRESOR
DE AIRE
TURBINA
A GAS
(TG)
GENERADOR
Gas ó
Gas Oil
Aire
Agua de
Reposición
CALDERA DE
RECUPERACION
EMISIONES
CONDENSADOR
GENERADOR
AGUA REFRIGERACIÓN
Agua
EFICIENCIA CICLO ABIERTO 37 A 40 %
EFICIENCIA CICLO COMBINADO 55 A 58 %
Gases < 120°C
TURBINA
A VAPOR
SO2
NOX
MP
Gases a
650°C
PROTECCIÓN
ECOSISTEMA ACUÁTICO
Modelo dispersión térmica
en el río, para diseño área
transferencia de conden-
sadores.
Modelo de dispersión térmica
en la atmósfera para evaluar
potenciales riesgos y definir
factibilidad de operación de
las TG en ciclo abierto.
CENTRALES TERMOELÉCTRICAS CONVENCIONALES
CONTROL EMISIONES A LA ATMÓSFERA
IMPORTANCIA DE DISPONER DE UN MONITOREO CONFIABLE
REQUERIMIENTOS REGULATORIOS
Emisiones chimeneas : Medición y registro continuo (NOx, SO2, MPS, O2)
Ejecución de prueba de rendimiento (performance test) de los equipos
de medición continua. Se debe ejecutar en el momento de la puesta en marcha.
Supervisión ENRE/CNEA (Comisión Nacional de Energía Atómica).
Correcciones de registros de medición : por contenido de oxígeno en
emisiones de chimenea y por mezcla de combustibles.
Límite máximo de emisión de MPS por soplado de caldera
CONTROLES DEL ENRE
Generadores: envían periódicamente los registros de emisiones al ENRE
ENRE controla estrictamente: superación de límites de emisión, correcto
funcionamiento de los equipos de medición, corrección de los valores medidos,
eventual aplicación de sanciones.
Auditoría Periódicas de Emisiones Chimeneas ENRE/CNEA para verificar
funcionamiento equipos de medición continua.
Monitoreo Calidad del Aire en zona de influencia de las centrales para
verificar cumplimiento límites máximos de calidad del aire.
CONTROL OPERATIVO DE LAS UNIDADES
Regulación de la relación comburente/combustible para asegurar la
eficiencia de la combustión y el cumplimiento de los límites de emisión.
MEDICIÓN CONTINUA
REGISTRO COMPUTARIZADO
ENCRIPTADO
EQUIPO DE
MEDICIÓN
MONITOREO EMISIONES MONITOREO CALIDAD DEL AIRE
Monitoreo en zona influencia de CPSA
centrales del Puerto de Buenos Aires
CONTROL DE EMISIONES DE CHIMENEA
ADQUISIDOR DE DATOS ENCRIPTADO
pHmetro
Nuevo Puerto
pHmetro
Puerto Nuevo
Control continuo de pH en canal de agua de refrigeración
Control
SO2
NOX
MP
O2
• Mediciones realizadas : en 3 puntos de la zona de influencia de las centrales.
• Ubicación de los puntos de muestreo : la selección se realizó aplicando el modelo de
dispersión atmosférico AERMOD, utilizando información meteorológica horaria de un
período de 5 años.
Referencia: Mazzeo, N.A. y Venegas L.E. “Diseño de Red de Monitoreo de Calidad del
Aire en el Entorno de una Central Eléctrica”. Anales 3er. Congreso Latinoamericano y
del Caribe de Gas y Electricidad. Santa Cruz de la Sierra- Bolivia – 2002.
• Mediciones continuas y automáticas: fueron realizadas por el Grupo de Inmisiones
Gaseosas – División Química Atmosférica – Departamento de Química Ambiental –
Gerencia Química de la Comisión Nacional de Energía Atómica. Se ejecutaron
mediciones semi-horarias durante 10 días corridos en cada punto de monitoreo,
durante los meses junio y julio, por ser los de mayor utilización de combustible
líquido (período más comprometido).
• Valores registrados en las mediciones: se realizó el análisis de los datos de
concentraciones medias de los contaminantes cuyas emisiones se encuentran
reguladas por la Secretaría de Energía de la Nación.
La inclusión del NO permite establecer si las fuentes de emisión se encuentran o no
cercanas a los puntos de medición. Si se detectan cerca de estos últimos no ha
transcurrido el tiempo necesario para transformarse en NO2.
• RESULTADOS: En todos los puntos de medición se determinaron valores de
concentraciones medias (tiempo promedio 24 hs) inferiores a los estándares de
calidad del aire establecido por la Res. N° 403/APRA/13 reglamentaria de la
Ley 1396 de la Ciudad de Buenos Aires.
MONITOREO CALIDAD DEL AIRE EN ZONA INFLUENCIA DE CPSA
MONITOREO CALIDAD DEL AIRE EN ZONA DE INFLUENCIA DE CPSA
Centrales Nuevo Puerto, Puerto Nuevo y Ciclo Combinado
SO2
ppm NO ppm NO2
ppm PM10 mg/Nm3
PUNTO DE MEDICIÓN CLUB DE AMIGOS
CALIDAD DEL AIRE A NIVEL DEL SUELO PERÍODO JUNIO/JULIO 2015
Res. N° 403/APRA/13
Estándar Valor diario
Reglamentario Ley 1396
CABA
VALOR MEDIO, TIEMPO PROMEDIO : 24 hs.
0,150 mg/Nm30,200 ppm0,140 ppm
a)Tres Centrales b) Ciudad c) Río de la Plata
Aeroparque
SO2
ppm NO ppm NO2
ppm PM10 mg/Nm3
PUNTO DE MEDICIÓN AGP
CALIDAD DEL AIRE A NIVEL DEL SUELO PERÍODO JUNIO/JULIO 2015
Res. N° 403/APRA/13
Estándar Valor diario
Reglamentario Ley 1396
CABA
VALOR MEDIO, TIEMPO PROMEDIO : 24 hs.
0,150 mg/Nm30,200 ppm0,140 ppm
PUNTO DE MEDICIÓN CLUB DE PESCADORES
a)Tres Centrales b) Ciudad c) Río de la Plata
SO2
ppm NO ppm NO2
ppm PM10 mg/Nm3
Valor 0,1209 ppm fuera de escala
PUNTO DE MEDICIÓN AGP
CALIDAD DEL AIRE A NIVEL DEL SUELO PERÍODO JUNIO/JULIO 2015
Res. N° 403/APRA/13
Estándar Valor diario
Reglamentario Ley 1396
VALOR MEDIO, TIEMPO PROMEDIO: 24 hs.
0,150 mg/Nm30,200 ppm0,140 ppm
a)Tres Centrales b) Ciudad c) Río de la Plata
MUCHAS GRACIASPOR SU ATENCIÓN