Tecnologías de Conversión de Bioenergía en Costa Rica

Dr. Oscar Coto Chinchilla

Taller Capacitación sobre Tecnologías de Bioenergía

Septiembre 2013

Contenidos

I. Contexto Nacional a la Biomasa y la Bioenergía

II. Tendencias Generales de Conversión Bioenergética

III. Proyectos que se observan en el País

IV. Perspectivas desde el Financiamiento

Contexto Nacional de la Biomasa como Energético en Costa Rica

Evolución y estructuras del consumo final total de energía por fuente

Evolución y estructura de la producción de energía primaria por fuente

Balance Energético Nacional de Costa Rica (DSE, 2012)

Residuos de Biomasa en Costa Rica

• Diversos residuos disponibles• Disponibilidad y viabilidad para la bioenergía?

37%

19%

45%

Biomasa Seca de la Palma (TM)

Fibra de MesocarpioCascarilla de Coquito Fibra de Pinzote

36%

22%

42%

Energía Primaria de la Palma (TJ)

Fibra de MesocarpioCascarilla de Coquito Fibra de Pinzote

Bioenergía y sus rutas de conversión a energía útil

REN 21 (2012)

No toda la biomasa tiene como una única vocación la bioenergía

Tiene potencial como biorecursos, alimento de ganado, producciones químicas derivadas en muchos casos

En CR no hay usos tradicionales de poblaciones locales para cocción excepto con la leña

Caracterización de Tecnologías para Generación Eléctrica (de acuerdo a rangos de la industria)

• Tecnologías de Combustión

• Tecnologías de Digestión Anaeróbica

• Tecnologías de Gasificación

500-1.000 KWh/ton seca

50 – 290 kWh/ton húmeda

700 – 1.600 kWh/ton seca

En el Caso de Residuos a Digestión Anaeróbica

Caracterización de Hornos de Secado de Café en Costa Rica

ICAFE, 2013

A ustedes les interesa más la valoración al nivel micro: finca, empresa

Sendas Internacionales de Conversión Energética de la Biomasa en la Actualidad

• Diversidad, complejidad de sendas, algunas muy conocidas• ¿Qué tengo de recurso y qué necesito de energía?

REN 21 (2012)

Curva de Madurez Tecnológica Internacional en Bioenergía

• ¿Roles claves de actores internacionales, o locales?• ¿Cómo se relaciona con las características de TT en el país, en cada

sector y su escala?

IRENA (2012)

Disponibilidad tecnológica por escalas a nivel internacional

Retos por escala de unidades productivas y curvas de cosecha particulares

Rutas de Conversión Bioenergética Identificadas en Costa Rica (+- comerciales)

Existen diversas rutas, múltiples actores y arreglos para implantación de proyectos en el país

Madurez Tecnológica de la Bioenergía en Costa Rica (diversos factores “push-pull”)

Investigación Desarrollo Demostración Implantación Tecnología Madura

Biodigestión de residuos agrícolas

Hornos combustión

Bio refinerías Biodigestores pequeña escala pecuarios

Torrefacción Densificación

Etanol derivado Generación eléctrica Ciclo Rankine

Gasificación - pirólisis

Micro organismos fotosintéticos

Co-Firing

Costos Representativos (IRENA 2012)

Tipo Costo de Inversión (US$/KW)

Rango de Costos de Generación * (US$/kWh)

Tecnologías de Combustión

1.880 - 4500 O,06 - 0,21

Tecnologías de CHP (calor/electricidad combinada)

3.500 – 6.800 0,07 – 0,29

Tecnologías de Co-Combustión

140 - 850 0,04 – 0,13

Tecnologías de Biodigestión

2.574 – 6.104 0,06 – 0,15

Tecnologías de Gasificación

2.100 – 5.700 0,07 – 0,24

Costos de generación basados en costo nivelado.

Costo Nivelado de Energías Renovables

1. Costo de equipo a puerta de fábrica.

2. Costos de transporte e importación.

3. Costo de otros equipos en sitio.4. Costos de desarrollo, preparación

de sitio, interconexión, capital de trabajo, equipos auxiliares.

5. Costos de proyecto.6. Costos de O&M, financiamiento,

factor de capacidad.7. LCOE

Proyectos en Costa Rica

Combustión para Calor de Proceso

• Beneficios de café, secadoras de arroz• Diversos rangos de capacidades

• Actores consolidados

Sustitución Combustibles Industriales

• Actores de negocio emergentes

Combustión para Generación Eléctrica

• Nuevos “drivers” emergen.• Empresas abren círculos de inversión: expansión, manejo ambiental, energía, ciclos de

carbono y nutrientes en suelos, etc.

Proyectos Digestión Anaeróbica (finca)

• +600 proyectos en Costa Rica• Cadenas de implementación desarrolladas

Nuevas Escalas a la Digestión Anaeróbica en el País

Enlazamientos tecnológicosRoles financieros

Gasificación / Incineración

• +13 proyectos en discusión actual

Generación Eléctrica a partir de

Gasificación de Residuos

Sólidos Urbanos

• Entech/ Wastelectric

Temas de Financiamiento a Proyectos de Biomasa

Recurso

DisponibilidadPrecio

Costo transporteCosto energético

Seguridad del suministro vía contratos

Generación

Contrato EPCAdecuada tecnología

Adecuado costeoAdecuado equipo de

proyecto

Excelente reputación de contratistas

Garantías de proveedoresContratos de O&M

Comprador

FiabilidadPrecio y contratos

EscalamientosCapacidad de evacuación

de la energía

Robustez del comprador

Algunas Lecciones Aprendidas en Financiamiento de Proyectos de

Bioenergía

Recurso

• Disponibilidad y precio de la biomasa son “key inputs” a los modelos de los bancos

• Enfoque en la valoración de “fatal flaws”

Recurso (2)

• Es el dueño de la planta el dueño del recurso? Suplidores en el proyecto

• Es la biomasa usada un cultivo energético o un sub-producto? Efectos sobre mercados primarios

• Está la biomasa disponible en forma centralizada o difusa? Logística de transporte y vulnerabilidad a precios de combustible

Evaluación de Biomasa Disponible

• Valoración cruzada de datos de oferta –demanda es esencial

• Si el suministro está restringido, correlacionar con precios alternativos de combustibles

• Definir balance de accesibilidad

Muestreo del Combustible Biomásico

• Propiedades son bien conocidas para la mayoría de biomasas, pero tomar en cuenta influencia de propiedades del suelo, condiciones de almacenamiento

• Buena práctica de realizar pruebas independientes del combustible biomásico

Selección de Equipo• ¿Cómo defender que el

equipo es de bajo riesgo?

• ¿Va a trabajar? Diudilligence del diseño, track record, licenciamiento

• ¿Va a continuar trabajando? Capacidades para mantenimiento, garantías de rendimiento

Diseño y Suplidor

• Revisión de diseño: validar balances de calor y proceso, comparar con prácticas estándar

• Track record: planta de referencia, experiencia de suplidor de equipo con el tipo de biomasa, pedigree de licencia de diseño, credibilidad de suplidores auxiliares

Garantías de Equipos

• Compromisos de reemplazo: hasta 5 años dependiendo del tipo de equipo

• Garantías de rendimiento: eficiencia térmica, atraso y cronograma

• “Liquidated damages”: % sobre valor de contrato

Estructura Contractual

• Garantías son generalmente más fuertes bajo un esquema EPC que en esquema multi-contrato

• Mayoría del riesgo controlable sobre el contratista

• No hay tanta necesidad de interfase sofisticada de administración por parte del dueño del proyecto

Temas Ambientales Asociados

• Calidad del suelo• Erosión debida a sobre explotación• Cantidad y calidad del agua• Aquíferos• Run-off de pesticidas y fertilizantes• Aumento de salinidad• Biodiversidad• Efectos al aire

Temas sociales no son triviales

• Derechos y condiciones de trabajo de los trabajadores

• Propiedad de la tierra

• Efectos sobre comunidades locales

• Impactos macro-económicos

Jerarquías de Mitigación del Riesgo

• Diseñar el riesgo “fuera” del proyecto: selección y configuración del equipo, márgenes en interfases físicas y contractuales

• Pasar riesgos a contrapartes: Garantías (rendimiento, atraso, precio), pruebas y monitoreo

• Seguros• Provisión de contingencias o “contingency

equity” para cubrir riesgos remanentes• Temas ambientales y sociales

Riesgos Percibidos por la Banca en Proyectos de Bioenergía

1. Inexperiencia del desarrollador.

2. Precio de la biomasa.3. Construcción del proyecto.4. Publicidad negativa.5. Seguridad del suministro de

biomasa.6. Explotación de bosques para

satisfacer biomasa.7. Efectos colaterales.8. Retorno de la inversión.9. Perdida de biodiversidad.

10. Efectos sobre seguridad alimenticia.

11. Altos costos de inversión.12. Disponibilidad de seguros.13. Fallas de operación.14. Condiciones laborales.15. Offtake.16. Operación y administración.17. Fuerza mayor.

“Check List” Esencial

• Seguridad de suministro de la biomasa

• Evidencia de trayectoria de la tecnología y contratistas

• Procedimiento de “diudilligence” establecido considerando rango amplio de riesgos

Muchas Gracias!