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ElaportedelGasNaturalalaGeneraciónDistribuida:CogeneraciónEficiente
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El aporte del Gas Natural a la Generación Distribuida:
Cogeneración Eficiente
Carlos Cortés Simon Elecgas -‐ Mayo 2013
Generación Distribuida y Cogeneración Eficiente
• La generación distribuida (GD) es aquella que se conecta principalmente a la red de distribución de energía eléctrica y que se caracteriza por encontrarse instalada en puntos cercanos al consumo.
• En muchos países su desarrollo ha ido de la mano con la explotación de la Cogeneración Eficiente o Combined Heat and Power (CHP), mientras que en otros lo ha hecho con las ERNCs.
• Chile presenta un limitado avance en materia de GD y más precario aún en términos de CHP
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Segmentación de la GD en países desarrollados….
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Dis?ntos Medios de Generación (conectado a baja, media y alta tensión)
"Pequeños" Medios de Generación Conexión y operación comercial estandarizada
(menores a 10 MW o 20 MW)
Net metering residencial
(menor a 10 kW)
Edificios, comercio e industria menor
(desde 10 kW hasta 100 kW, 300 kW, 1 MW e incluso 2 MW)
Industria mayor y generadores
independientes (desde 1 MW hasta 10 MW o 20 MW)
Generación convencional a gran escala (mayores a 10 MW o 20 MW)
Cobertura (y vacíos) de la Legislación Chilena para la Generación Distribuida
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Escala
Centralizada mayor a 20 MW
Gran escala hasta 9 MW (PMG y
PMGD) hasta 20 MW (MGNC)
Media escala desde 100 kW
Pequeña escala hasta 100 kW
Generación Renovable no convencional
LGSE
LGSE Art. 149, DS244/2005
?
Ley 20.571
Cogeneración eficiente
LGSE
LGSE Art. 149, DS244/2005 Inadecuado
?
Ley 20.571
Generación Convencional
LGSE
LGSE Art. 149, DS244/2005 (hasta 9 MW)
?
No
Generación Distribuida
Propuestas AGN – Grupo Energía UC (Prof. Wa[s)
¿Qué es la Cogeneración Eficiente?
ü Es la generación simultánea, de energía eléctrica y térmica con la u\lización de la misma instalación y combus\ble.
ü Se logra mayor eficiencia al aprovechar: Ø Calores residuales, producto de la combus\ón en motores o turbinas
que generan electricidad Ø Generar electricidad u\lizando calor residual de un proceso térmico
Gas Natural
Electricidad
Calor 119 45
50
CHP Eficiencia=80%
Generación Eléctrica Eficiencia=45%
100 45
63
119
Generación Térmica Eficiencia=80%
50
Eficiencia Cogeneración Eficiente
Eficiencia Global :45+50119 = 80%
45
50
sin CHP (consume 163)
con CHP (consume 119)
La CHP permite sa\sfacer las demandas eléctricas y térmicas de manera simultanea: ü Ahorros entre un 20%, 30% y 40% del combus\ble primario u\lizado.
(Mix térmico)
(Fuel)
(Gas Natural)
Eficiencia Global :45+50163 = 58%
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Principales beneficios de la Cogeneración Eficiente
ü Se logra un aumento de la eficiencia de 30-‐40% a 80-‐90% gracias al reciclaje de energía que de otra forma sería desechada -‐ Ahorro de energía primaria
ü Permite sa\sfacer las demandas eléctricas y térmicas de manera simultanea
ü Disminuye las necesidades de infraestructura (generación, transmisión y distribución)
ü Reduce emisiones de CO2
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Beneficios ambientales: Reducción de GEI
Planta de CHP de alta eficiencia (Proyecto Wa[s San Bernardo) • Potencia: 2,9 MW • Vapor – Agua Caliente – Electricidad
• CER’s: 22.260 ton CO2e en 10 años. Calculados al registro del PDD
Metodología: “Natural Gas-‐based package cogenera?on” AM0014, Julio 2005
Emisiones Electricidad
Emisiones Vapor
Emisiones cogeneración Gas natural
Emisiones línea base sistema convencional
Emisiones con cogeneración
Sin CHP Con CHP
Emis
ione
s de
CO
2
Planta de Generación
eléctrica
Industria sin cogeneración
Industria con cogeneración a gas
natural +
Emisiones CO2
reducidas
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Cogeneración Eficiente a nivel local…..
• En Chile la “cogeneración distribuida” está en la prác?ca impedida…. ü Sólo un ejemplo -‐ Wai’s-‐Metrogas: en operaciones desde 2007 y aún no logra vender excedentes al distribuidor eléctrico
ü La mayoría de los proyectos de CHP en operación son con biomasa y turbinas de vapor en el sector forestal (celulosa y aserraderos), donde la CHP está incluida en el diseño de todas las plantas de celulosa.
ü Se necesitan apartados especializados en la cogeneración en la regulación ü Aprender de la experiencia internacional: La regulación por omisión no funciona en cogeneración
ü Se necesita introducir explícitamente el modelo de tres partes y regularlo apropiadamente.
ü Aclarar todas las áreas grises.
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ü Desconocimiento de la cogeneración
ü Barreras de información
ü Barreras económicas
ü Barreras regulatorias e ins\tucionales
Barreras para la CHP a nivel industrial….
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Potencial de la Cogeneración Eficiente en el sector industrial al año 2008…
Para CHP a nivel industrial, se es\ma oportunidad de generación de 875 [Mwe] de potencia de energía, equivalentes a :
ü 1 Central Nuclear ü ó 30% de Hydroaysen ü ó 3 centrales a Carbón ü ó 3 Ciclos combinados
Potencial*de*Cogeneración*y*Catastro*de*Proyectos!
!Item!
!
Cantidad*de!Proyectos!
!
Potencia!MWe!
Porcentaje*c/r*a*Termoeléctricas*
BNE*2008*!Proyectos!de!cogeneración!operando!con!biomasa!en!el!sector!forestal!
!
15!!
689!!
8,6%!
Proyectos!de!cogeneración!operando!con!combustibles!fósiles!en!industria,!minería!y!refinerías!
!
14!!
175!!
2,2%!
Potenciales*proyectos*de*cogeneración*Industrial! 319! 875! 10,9%!!
Fuente: “Estudio para el Desarrollo de la Cogeneración Eficiente en Chile” Programa de Estudios e Inves?gaciones en Energía Ins?tuto de Asuntos Públicos Universidad de Chile, 2010
• A propósito del Primer Pilar de la Estrategia -‐la Eficiencia Energé?ca-‐, se señala que “el PAEE20 promoverá la incorporación de la Cogeneración Eficiente en los sectores de la industria y minería”.
• Única mención a esta tecnología….
Cogeneración Eficiente Eficiente en la Estrategia Nacional de Energía 2012-‐2030
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• El net metering o medición neta es un sistema que provee mecanismos y estándares simplificados de conexión, operación, medición y facturación para instalaciones de generación de baja escala.
• Una apropiada regulación para el net metering facilitaría la integración de tecnologías de generación eléctrica a nivel residencial (decenas de kWs), pues el acceso a las redes eléctricas y la posibilidad de reducir las cuentas de energía a pagar, al inyectar y re\rar excedentes en la red, son fundamentales para viabilizar la introducción de este \po de tecnologías
Y a nivel residencial??? El Net Metering….
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Net Metering y Uso Eficiente de la Energía
Generación Convencional Micro -‐ Cogeneración
(*)
(*) Equivalente a requerimiento de planta generadora a carbón
• Reciclaje de Energía ü Aprovechar calor residual de un calefón
para generar electricidad. ü Generar electricidad localmente y u\lizar el
calor residual para calefacción y calentamiento de agua. 14
Eficiencia Energé?ca con Micro-‐Cogeneración Domiciliaria
• Son tecnologías probadas, eficientes, limpias y costo efec\vas. ü Sistemas Plug and Play de Honda (1.2 kWe, eficiencia 85%) en Japón ha
vendido más de 100.000 unidades.
Tecnologías Micro-‐cogeneración Ø Micro-‐turbinas Ø Motor S\rling Ø Celdas de combus\ble Ø Motor de combus\ón interna
1kWe y 7.5 - 12kWth 1kWe
1.2 kWe/3,25 kWth Efficiency:85%
Net metering en Chile….
• Ley Nº 20.571, de marzo de 2012, Regula el Pago de las Tarifas Eléctricas de las Generadoras Residenciales
• Es necesario ahora un Reglamento amistoso con la GD a baja escala (con requerimientos estandarizados, segmentados y simplificados) y que reconozca explicitamente las par\cularidadades de la cogeneracion eficiente
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Desatos para el desarrollo de la CHP …. próximos pasos
ü Perfeccionamientos a la Reglamentación de PMGDs • Estableciedno estándares de interconexión y requerimientos segmentados
• Limitar el alcance de las negociaciones con la distribuidora
ü Iden\ficación y mi\gación de barreras ü Acceso a financiamiento, especialmente para estudios
ü A nivel de microgeneración, contar con un Reglamento amistoso con la GD, con requerimientos estandarizados, segmentados y simplificados
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Con el nuevo escenario de disponibilidad de GNL, Chile debiese aprovechar el potencial subu\lizado de CHP en base a este combus\ble
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Flujo de GNL Países productores de GNL Países con demanda de GNL
Producción (2012): 36% Asia-‐Pacífico, 40% Medio Oriente y 24% Cuenca Atlán\ca. Demanda (2012): 72% en Asia/Medio Oriente, 20% en Europa y 8% en América. En el 2012 GNL Chile importó 2,3 millones de toneladas de GNL, mientras el 2011 fueron 2,2. Los principales orígenes son Trinidad & Tobago, Guinea Ecuatorial, Qatar
Chile y el mercado global de GNL
(Fuente: GNL Chile)
GNL en el mundo: Opciones de suministro para Chile
• El mercado del GNL está dominado por algunos países productores (Qatar,
Indonesia, Argelia, Malasia, Australia, Trinidad y Tobago, Egipto, Nigeria) y grandes empresas que invierten en terminales de licuefacción y realizan la comercialización del GNL (Chevron, Shell, BG, BP, Total, GDF, Stream, ExxonMobile,etc.)
• Chile \ene que buscar la manera de mostrarse como una alterna\va real al mercado Europeo, procurando el desvío de barcos dirigidos a este con\nente, principalmente de proyectos del atlán\co en donde pueden exis\r restricciones logís\cas para el envío a Asia.
• Debe analizarse de manera profunda el desarrollo de los proyectos en EEUU, pero se debe tener una mirada de largo plazo para evitar riesgos excesivos.
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Conclusiones
Ø Desarrollo importante GD en el mundo Ø La tecnología de GD más desarrollada en el mundo es la CHP Ø Desarrollo limitado de generación distribuida en Chile y prác\camente nulo de
CHP Ø La cogeneración eficiente es una solución costo efec?va, amigable con el
medio ambiente y disponible desde hace años. Lamentablemente, en Chile, hasta ahora, ha sido ignorada
Ø Nuevo escenario (abastecimiento de GNL, menores precios, necesidad de realizar un uso más eficiente de la energía) debiera llevar a nuestras autoridades a generar las condiciones para desarrollar el potencial de Chile en este ámbito
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