Energy

El uso de biogás en Alemania Condiciones político-legales, económicas y técnicas

www.german-renewable-energy.com

Dipl.-Ing. David Wilken

Asociación Alemana de Biogás

Índice

Asociación Alemana y Europea de Biogás

Vista del mercado de biogás

Principio y técnica de produción de biogás

Condiciones político-legales

Uso de digestato

Resumen

Asociación Alemana de Biogás - Estructura

Oficinas

Con 30 empleados

en 7 lugares de Alemania

4,750 miembros

organizados en

23 grupos regionales

representados por delegados elegidos

Instituciones científicas

Personas interesadas

Empresas y fabricantes

Abogados

Bancos etc.

El consejo regulador

delegados regionales, grupos de trabajo,

consejos consultivos y representantes de

otras asociaciones

Presidencia

7 miembros elegidos por un período de 4 años

Empresarios de plantas de biogás

European Biogas Association (EBA) founded in February 2009

21 países

Asociación Europea de Biogás

Asociación Alemana de Biogás - Intenciones

Colaboración política a nivel nacional

y europeo en los siguientes campos:

Legislación sobre energía renovable (EEG)

Legislación de licencias (de obras)

Derecho ambiental

Derecho agrario

Derecho fiscal

Definición de las posibilidades legales para inversiónes

Creación de reglamentos técnicos adecuados

Promoción de la investigación y del desarrollo (I+D)

Intercambio de información

Servicio a los miembros

Desarrollo de la rama de biogás

y el reforzamiento de energía renovable

Intenciones:

Índice

Asociación Alemana y Europea de Biogás

Vista de mercado de biogás

Principio y técnica de produción de biogás

Condiciones político-legales

Uso de digestato

Resumen

Número de plantas y la potencia eléctrica instalada (MW)

139 159 186 274 370 450617

8501.050

1.3001.600

1.7502.050

2.680

3.5003.711

3.891

4.984

5.905

7.2157.521

7.895

390

650

1.1001.271

1.377

1.893

2.291

2.904

3.185

3.312

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

Ins

talle

d E

lec

tric

Ca

pa

cit

y [

MW

]

Nu

mb

er

of

Bio

ga

s P

lan

ts

Year

Development of Biogas in Germany

Number of Biogas Plants

Installed Electric Capacity [MW]

©German Biogas Association.

Biogás en Alemania - cifras

2010 2011 Perspectiva

2012

Perspectiva

2013

Número de plantas

(regeneración de biometano) 5,905 (45) 7,215 (80) 7,521 (100) 7,895 (120)

Potencia eléctrica instalada

(MW) 2,291 2,904 3,185 3,312

Complementario Potencia instalada

– plantas nuevas

- Repowering

398 MW 613 MW 110 MW

170 MW

126 MW

177 MW

Producción de electricidad

(TWh/a) 14.82 18.40 21.57 22.43

Hogares abastecidos (millón) 4.2 5.3 6.2 6.4

Parte en el consumo eléctrico 2.46% 3.03% - -

Cifra de negocio (millón-€) 5.1 6,9 6.7 7.2

Empleos 39,128 54,005 48,565 51,863

Cuota de exportación 10% 10% 30% 36%

Producción de Unión Europea (EU-27) en 2009

Biogás agrícola y de

residuos agricólas

(aprox. 52 %)

Gas de depuradoras y

residuos industriales

(aprox. 12 %)

Gas de vertederos

(aprox. 36 %)

8,35 millones toe = 96 TWh

Índice

Asociación Alemana y Europea de Biogás

Vista de mercado de biogás

Principio y técnica de producir biogás

Condiciones político-legales

Uso de digestato

Resumen

Productos: Calor y Energía

Producto: Digestato

Digestor

Alimentación Motor

Almacén

1. fase Hidrólisis

2. fase Acidificación

3. fase Producción

de ácido acético

4. fase Producción

de metano

Bacterias

hidrolíticas

Bacterias

fermentativas

bacterias

acetogénicas

bacterias

methanogénicas

Ácido graso,

ácido hidroxi-

propiónico,

alcohol

Biomasa: grasa,

proteína,

carbohidrato

Azúcar,

aminoácido,

acido graso

H2/CO2

Ácido acético

pH: 5-6 pH: 5,5 – 6,7 pH: 6,6 – 8,0

Biogás

CH4/CO2

Biodegradación anaerobio de compuestos organicós

Composition del biogás

compuesto porcentage

CH 4

50-75 Vol. %

CO 2

25-50 Vol. %

H 2 S 0-5.000 ppm

NH 3

0-500 ppm

H 2 O 1-3 Vol. %

Partículas de polvo < 5

N 2

0-5 Vol. %

Ejemplo de una planta agrícola típica:

-CH4 52 Vol. %

-CO2 35 Vol. %

-H2S 120 ppm

-O2 0,5 Vol. %

=> 1.000 ppm = 0,1 Vol.%

Recursos

renovables

Abono Residuos orgánicos

(orígen vegetal)

Residuos orgánicos

(orígen animal)

Zacate, grama

maíz, ensilado

patatas, mostaza,

...

Estiércol líquido

Hojas o piezas de la

remolacha, paja,

raízes de achicoria,

Residuos de esquilmo,

…

Orujo, flema, vinaza

grasas, glicerina,

residuos de veduras,

patatas y cereales,

residuos de parques y

jardínes

Despojos comestibles,

alimentos averiados,

grasas, sangre, leche,

cascaras , contenidos

del seperador de grasas

Planta de biogás Biogás

Superficie agrícola útil

Productos

secundarios

agrícolas

Digestato

Substratos

Q

Q

T

kWh

h

kWh

h

red eléctrica

cogeneración

digestor

casa secado de heno

60 m³

CH 4

O 2

HS 2

m

quemador de gas

higienización

dig 2º almacenamiento

cogeneración

Técnica de las plantas de biogás

Biogás – uso del calor

La electricidad se

produce mediante

la combustión del

biogás.

El calor se

produce a través

de la combinación

fuerza-calor como

producto

derivado.

Con una hectárea

de maiz un coche

puede recorrer

aprox. 70,000

kilómetros.

El potencial

utilizable de

biogas en

Alemania puede

sustituir el 20%

del consumo de

gas natural.

electricidad calor combustible gas natural

almacén Biogás

Biogás – El multitalento

aprox. 7.000 plantas 80 plantas 2 plantas

Biogás es compatible con la carga mínima y máxima y por consiguiente una condición importante para la movilidad y suministro de energía del futuro!

Índice

Asociación Alemana y Europea de Biogás

Vista de mercado de biogás

Principio y técnica de produción de biogás

Condiciones político-legales

Uso de digestato

Resumen

Ley alemana de las energías renovables (EEG)

Prioridad en la conexión, compra y transmissión de electricidad renovable

Tarifa constante para un período de 20 años

Los puntos centrales de la EEG garantizan:

Seguridad para planificación e inversión a largo plazo

Gastos calculables para los consumidores

Tarifas específicas para las tecnologías diferentes

Poco esfuerzo burocrático

Participación local y regional

EEG es el mecanismo de soporte energías renovables

más eficiente del mundo

Desarollo del ley de las energías renovables (2000-2012)

• Prioridad en la conexión

• Tarifa constante para período de 20 años

• 250 plantas nuevas cada año

EEG 2000

• Bono por el uso de recursos renovables

• Bono por la utilización del calor

• 450 plantas nuevas cada año

EEG 2004 • Bono por el uso

de estiércol

• Bono para la reducción de emisiones

• Bono por el uso de tecnologías innovadoras

• 1.000 plantas nuevas cada año

EEG 2009

• Sistema nuevo

• Nuevos requistos en materia de eficiencia e ecología

• 300 plantas nuevas cada año

EEG 2012

Compensación con el EEG 2012 (ct/kWhel)

a) No combinación con la compensación básica o compensación de categoría I y II

b) Electricidad a partir de estiércol

Categoría Compensación

básica

Sustrato

categoría I Sustrato

categoría II

Fermentación de

residuos

orgánicosa)

Bono por la producción

de biometano

≤ 75 kW 25 ct/kWha)

3 ct/kWh to 700 Nm³/h

2 ct/kWh to 1,000 Nm³/h

1 ct/kWh to 1,400 Nm³/h

salida nominal de la

planta de enriquecimiento

≤ 150 kW 14.3 ct/kWh 6.0 ct/kWh 8.0 ct/kWh 16 ct/kWh

≤ 500 kW 12.3 ct/kWh 6.0 ct/kWh 8.0 ct/kWh 16 ct/kWh

≤ 750 kW 11.0 ct/kWh 5.0 ct/kWh 8.0/6.0b) ct/kWh 14 ct/kWh

≤ 5.000 kW 11.0 ct/kWh 4.0 ct/kWh 8.0/6.0b) ct/kWh 14 ct/kWh

≤ 20.000 kW 6.0 ct/kWh 0.0 ct/kWh 0.0 ct/kWh 14 ct/kWh

Comercialización directa de electricidad

Cuota creciente de la energía renovable acaba a la producción

eléctrica más fluctuante

Importancia de centrales eléctricas controlables para el sistema

futuro del suministro de energía.

Plantas de biogás especiales para la producción de electridad

correspondiente con la demanda del mercadado energético.

Capacidad de almacenamiento.

Incremento de la potencia eléctrica instalada.

EEG 2012 (prima de mercado, prima por flexibilidad) ofrece

oportunidades de ingreso adicional.

Índice

Asociación Alemana y Europea de Biogás

Vista del mercado de biogás

Principio y técnica de produción de biogás

Condiciones político-legales

Uso de digestato

Resumen

pH dm Ntotal Neff P2O5 K2O MgO S orgánica humus

% FM % TM % Nges % TM % TM % TM % TM % TM % TM

7,1 - 8,4 3 - 95 3 - 17 30 - 100 1 - 6 2 ,5 - 8 0,4 – 2 0,4 - 3 40 - 80 10 - 12

Característica del digestato

Aufbereitung von Gärprodukten

Digestoto

líquido

Digestato separado

Digestato

compostado digestato pelletido

Digestato seco

Elaboración

líquido

Pelletación

Compostaje

Secado

Separación

Elaboración adicional del digestato

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Vista del mercado de biogás

Principio y técnica de produción de biogás

Condiciones político-legales

Uso de digestato

Resumen

Resumen

Biogás es un multitalento Producción sostenible de energía y sustitución de fuentes energéticas fósiles.

Reducción de gases de efecto invernadero (de fuentes fósiles y enmiendas,

prevención de emisión de metano con la fermentación de estiércol y residuos).

Creación regional de empleo.

Incremento en la independencia y seguridad del suministro de energía.

Producción de fertilizante orgánico y reducción del uso de enmiendas cerrando

el círculo de nutrientes (especialmente fósforo).

Desarollo solo possible con soporte legal Ley alemana de las energías renovables (EEG).

Producción orientada a la necesidad Equilibra la generación de energía fluctuando.

Gracias por su atención!

Asociación Alemana de Biogás

Dipl.- Ing. David Wilken

David.wilken@biogas.org

www.biogas.org