JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
La biomasa y los biocarburantes en el Plan de Energías Renovables
Villarrubia de los Ojos, 16 de noviembre de 2006
Luis García Benedicto Departamento de Biomasa IDAE
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
1.
Índice
2. 3.
LA BIOMASA EN EL PLAN DE ENERGIAS RENOVABLES 2005-2010 LOS BIOCARBURANTES EN EL PLAN DE ENERGIAS RENOVABLES 2005-2010 EJEMPLOS
2
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
1. La biomasa en el PER 20052005-2010
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Estructura del PER 2005 - 2010 CAPITULO 1 - INTRODUCCIÓN
CAPITULO 2 – JUSTIFICACIÓN Y OBJETO DEL PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA (PER) 20052010
Índice de contenidos
CAPITULO 3 – ANÁLISIS SECTORIAL
CAPITULO 4 – FINANCIACIÓN CAPITULO 5 – INTEGRACIÓN DE LOS OBJETIVOS DEL PER EN EL CONTEXTO ENERGÉTICO. EFECTOS POSITIVOS DEL PLAN
CAPITULO 6 – SEGUIMIENTO Y CONTROL DEL PLAN 4
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LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
UNIÓN EUROPEA
Marco de referencia ESPAÑA
LIBRO BLANCO (1997):
LEY 54/1997, del Sector Eléctrico:
OBJETIVO GENERAL (2010): 12% de la ENERGIA PRIMARIA.
Régimen especial (< 50 MW), garantía de acceso a la red, prima para las Energías Renovables y Plan de Fomento de las E.R.
OBJETIVO BIOMASA (2010): Aumento del consumo de biomasa en 57 Mtep/año.
REAL DECRETO 436/2004 de 12 de marzo:
BIOMASA RESIDUAL sólida: 30 Mtep/año. CULTIVOS ENERGÉTICOS (usos térmicos y eléctricos): 27 Mtep/año. PLAN DE ACCIÓN DE BIOMASA: Intenta corregir la tendencia a través de un abastecimiento adecuado.
Procedimiento administrativo, condiciones de vertido a la red y régimen económico. PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA 2005-2010 (agosto de 2005). ESCALA AUTONÓMICA: Procedimientos Administrativos autorización instalaciones. 5
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Datos de Partida
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Consumo de energía de la biomasa en la Unión Europea (2003)
Consumo total de energía de la biomasa en España (2004) Consumo de biomasa en España desagregado por sectores (2004) SECTOR Doméstico Pasta y papel Madera, muebles y corcho Alimentación, bebidas y tabaco Cantrales de energía eléctrica (no CHP) Cerámica, cemento y yesos Otras actividades industriales Hostelería Agrícola y ganadero Servicios Productos químicos Captación, depuración y distribución de agua Textil y cuero TOTAL
Francia Suecia Finlandia Alemania Polonia España Austria Portugal Italia Dinamarca Gran Bretaña Grecia Holanda Bélgica Irlanda Luxemburgo
0,00
1,00
2,00
3,00
Fuente: EurObserv’ER
4,00
5,00
Mtep
6,00
7,00
8,00
9,00
TEP 2.056.508 734.851 487.539 337.998 254.876 129.013 57.135 30.408 21.407 19.634 16.772 15.642 5.252 4.167.035
% 49,4% 17,6% 11,7% 8,1% 6,1% 3,1% 1,4% 0,7% 0,5% 0,5% 0,4% 0,4% 0,1%
10,00
Fuente: IDAE
6
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Situación en España Resumen por CCAA
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Consumo total de energía de la biomasa en España (2004) 227.862 TEP 227.862 TEP
48.910 TEP
313.303 TEP 313.303 TEP
683.497 TEP 683.497 TEP
34.826 TEP 168.977 TEP
448.210 TEP 448.210 TEP 173.919 TEP
79.937 TEP
298.015 TEP 298.015 TEP 49.801 TEP
119.810 TEP
284.971 TEP
229.420 TEP 229.420 TEP 2.608 TEP
937.260 TEP 937.260 TEP 65.709 TEP
TOTAL: 4.167.035 TEP
7
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Situación en España Biomasa Eléctrica
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Evolución del incremento energía primaria de biomasa eléctrica 1999 - 2004 Número de proyectos Biomasa Electrica (1999 - 2004)
Incremento de energía anual (tep/año)
22
2004 20
Número de proyectos
2003
2002
2001
15
11 10
8
2000 5
1999
2 1 0
0
0
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
tep/año
Residuos
Residuos
Residuos
Residuos de
Residuos de
Cultivos
for estales
agr ícolas
agrícolas
industr ias
industrias
energéticos
leñosos
her báceos
forestales
agrícolas
TOTAL
Tipo de recurso
Total Incremento biomasa eléctrica 1999-2004: 468.856 tep
8
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Situación en España Biomasa Térmica
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Evolución del incremento energía primaria de biomasa térmica 1999 - 2004 Incremento de energía anual primaria (tep/año)
Número de proyectos Biomasa Térmica (1999 - 2004) 350
2004
287
300
Número de proyectos
2003
2002
2001
250 200
147 150
113
100
2000
26
50
0
1999
1
0
0
0
5.000
10.000
15.000
tep/año
20.000
Residuos
Residuos
Residuos
forestales
agrícolas
agrícolas
Residuos de Residuos de industrias
industrias energéticos
Cultivos
leñosos
herbáceos
forestales
agrícolas
TOTAL
Tipo de recurso
Total Incremento 1999 - 2004: 69.446 tep
9
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LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Análisis del recurso [1]
Residuos forestales
Residuos de industrias forestales
De tratamientos y aprovechamientos de las masas vegetales. Obtenidos en operaciones de corta, saca y transporte a pista.
Producidos en las industrias de primera y segunda transformación de la madera.
Caracterización
Caracterización
Mecanización complicada Necesarios astillado y compactación Limpieza, astillado y transporte incrementan el precio del residuo Problemática Cantidad, calidad y precio Usos alternativos Ausencia de pretratamientos
Materiales heterogéneos (astillas, cortezas, serrín, etc.) con alto grado de aprovechamiento industrial. Problemática Disponibilidad limitada del recurso Ausencia de pretratamientos de adecuación del recurso Usos alternativos 10
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LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Análisis del recurso [2]
Residuos agrícolas leñosos
Residuos agrícolas herbáceos
Residuos de poda de olivo, frutales, viñedo...
Pajas de cereal y cañote de maíz.
Caracterización Marcado carácter estacional
Caracterización Marcado carácter estacional
Problemática
Grandes variaciones de la producción de una temporada a otra, que suponen oscilaciones fuertes de los precios
Disponibilidad del recurso en cantidad, calidad y precio
Problemática
Dispersión y pequeña escala de las explotaciones generadoras del recurso
Disponibilidad del recurso en cantidad, calidad y precio
Necesarios astillado y compactación
Ausencia de pretratamientos de adecuación del recurso 11
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Residuos de industrias agrícolas Proceden de la actividad de industrias como la del aceite de oliva, conservera, de frutos secos, etc. Caracterización De origen muy variado, destacan los de la industria del aceite de oliva y de frutos secos Problemática Disponibilidad limitada del recurso Ausencia de pretratamientos de adecuación del recurso
Análisis del recurso [3] Cultivos energéticos Son cultivos destinados específicamente a la producción de materiales combustibles Caracterización Alternativa a los cereales extensivos Alta productividad, bajos inputs, balance energético positivo Herbáceos: sorgo, colza etíope, cardo Leñosos: eucaliptos, chopos, sauces Problemática Marco legislativo y de ayudas Altos costes de cultivo Actividad en fase de demostración Precio y volumen de inversión 12
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Gestión del recurso
Aspectos tecnológicos Transformación energética
Recogida del recurso
Aplicaciones térmicas
“Mecanización, trabajos intensivos en mano de obra, maquinaria adaptada (cultivos energéticos)”
“Competencia con combustibles fósiles (Sobrecostes de los equipos, rendimientos, almacenamiento y manejo)”
Adecuación al uso energético
Aplicaciones eléctricas
“La disponibilidad en condiciones adecuadas exige pretratamientos según el residuo”
“Caldera - turbina de vapor (Rendimiento bajo, inversión alta en potencia pequeña), gasificación-motor (Mayores rendimientos, fase de I+D tecnológico)
Logística de suministro “Crear canales de comercialización, centros de distribución de biomasa y contratos a largo plazo”
13
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Aspectos económicos [1]
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Plantas de tratamiento de biomasa
Aplicaciones térmicas Características básicas de una caldera de biomasa de uso industrial
Características básicas de una planta de astillado
Caldera industrial
Tratamiento para su uso térmico doméstico Producción Inversión planta Vida útil
1.580 t/año 564.000 € 20 años
Potencia bruta Rendimiento global
1.167 h/año
Horas operación anual
Cantidad de biomasa consumida
1.751 t/año
Costes compra Biomasa
3,0 cent/kg
Cantidad de biomasa consumida
18.030 €/año
80,0%
Vida útil
Horas operación anual
Costes de personal
1.000 kW
Costes Biomasa Costes Operación y Mantenimiento
Costes de de reparación
600 €/año
Costes de de reposición
3.200 €/año
Inversión
Precio venta
6,0 cent/kg
Producción energética
20 años 5.000 h/año PCIh = 3.000 kcal/kg
1.792 t/año
84,8 €/tep
36.000 €/año
114 €/tep
49.000 €/año
73 €/kW
72.740 € 430 tep/año
14
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
Aspectos económicos [2]
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Aplicaciones térmicas
Aplicaciones eléctricas: instalaciones específicas
Características básicas de una red de calefacción centralizada
Características básicas de una planta de generación eléctrica con cultivos energéticos
Red de calefacción centralizada Potencia bruta
6.000 kW
Rendimiento transformación
85,0%
Rendimiento transporte
90,0%
Vida útil
20 años
Horas operación anual Cantidad de biomasa consumida
820 h/año PCIh = 3.500 kcal/kg
1.580 t/año
Costes Biomasa
224 €/tep
94.800 €/año
Costes de explotación
384 €/tep
162.450 €/año
Inversión
282 €/kW
1,69 M€
Producción energética
423 tep/año
Generación eléctrica con Cultivos Energéticos Potencia eléctrica
5 MW
Rendimiento global
21,6%
Vida útil
20 años
Cantidad de biomasa consumida
53.500 t/año
Costes de combustible
0,061753 €/kWh
2.315.737 €/año
Costes Operación y Mantenimiento
0,009306 €/kWh
348.975 €/año
1.803 €/kW
9.015.200 €
Inversión Producción eléctrica
37.500 MWh/año
15
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
Aspectos económicos [3]
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Aplicaciones eléctricas: instalaciones específicas Características básicas de una planta de generación eléctrica con residuos agroforestales y de ind. agrícolas
Características básicas de una planta de generación eléctrica con residuos de industrias forestales
Generación eléctrica con residuos agroforestales y de industrias agrícolas
Generación eléctrica con residuos de industrias forestales
Potencia eléctrica
5 MW
Potencia eléctrica
5 MW
Rendimiento global
21,6%
Rendimiento global
21,6%
Vida útil
20 años
Cantidad de biomasa consumida
53.500 t/año
Costes de combustible
0,044942 €/kWh
1.685.325 €/año
Costes Operación y Mantenimiento
0,009306 €/kWh
348.975 €/año
1.803 €/kW
9.015.200 €
Inversión Producción eléctrica
37.500 MWh/año
Vida útil
20 años
Cantidad de biomasa consumida
45.900 t/año
Costes de combustible
0,018820 €/kWh
705.750 €/año
Costes Operación y Mantenimiento
0,009306 €/kWh
348.975 €/año
1.803 €/kW
9.015.200 €
Inversión Producción eléctrica
37.500 MWh/año
16
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
Aspectos económicos [4]
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Aplicaciones eléctricas: co-combustión Características básicas de una planta de co-combustión Generación eléctrica (Co-combustión en central térmica de carbón) Potencia eléctrica
56 MW
Rendimiento global
30%
Vida útil
20 años
Cantidad de biomasa consumida
340.300 t/año
Costes de combustible
0,038000 €/kWh
15.960.000 €/año
Costes Operación y Mantenimiento
0,007600 €/kWh
3.192.000 €/año
856 €/kW
47.936.000 €
Inversión Producción eléctrica
420.000 MWh/año
17
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
Barreras [1]
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Producción del recurso Ámbito de aplicación
Barreras
General
- Inexistencia de un mercado desarrollado de logística de biomasa.
Residuos forestales
Residuos agrícolas leñosos
- Disponibilidad del recurso en cantidad, calidad y precio. - Existencia, en algunos casos, de un uso alternativo. - Ausencia de pretratamientos de adecuación del recurso. - Disponibilidad del recurso en cantidad, calidad y precio. - Dispersión y pequeña escala de las explotaciones generadoras del recurso. - Ausencia de pretratamientos de adecuación del recurso.
Residuos agrícolas herbáceos
- Disponibilidad del recurso en cantidad, calidad y precio.
Residuos de industrias forestales y agrícolas
- Disponibilidad limitada del recurso. - Ausencia de pretratamientos de adecuación del recurso.
Cultivos energéticos
- Necesidad de un marco legislativo y de ayudas. - Altos costes que comprometen la rentabilidad de su cultivo. - Actividad en fase de demostración. - Desde la aplicación: precio y volumen de inversión asociado.
18
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
Barreras [2]
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Transformación energética Ámbito de aplicación
Barreras - Competencia con otros combustibles. - Necesidades de personal para manejo, atención y almacenamiento de la biomasa.
Aplicación térmica doméstica
- Falta de normativas y reglamentos específicos para el uso de biomasa térmica doméstica. - Competencia con otros combustibles.
Aplicación térmica industrial
Aplicación eléctrica
- Sobrecoste respecto a instalaciones similares alimentadas con combustibles fósiles. - Necesidad de espacio e instalaciones auxiliares. - Bajo rendimiento energético. - Necesidad de un tamaño mínimo para alcanzar el umbral de rentabilidad.
- Ausencia de primas a la co-combustión.
19
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
Medidas Principales
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Recurso ●
Mejora de la disponibilidad de biomasa procedente de residuos forestales, desarrollando para ello la Ley de Montes.
●
Programa de ayudas a la adquisición de maquinaria de recogida, transporte y tratamiento.
Biomasa Eléctrica
Biomasa Térmica ● ●
Subvención a la inversión del 30% en equipos para uso doméstico. Desarrollo de normativa específica para biomasa.
●
Modificación de las primas a la biomasa
●
Apoyo a la tecnología de la cocombustión.
20
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010 Barrera
Medidas [1] Medida
Falta de desarrollo del área de biomasa de forma general.
Comisión Interministerial para el aprovechamiento energético de la biomasa.
Inexistencia de un mercado desarrollado de logística de biomasa.
Desarrollo de una logística del recurso para su uso energético.
Disponibilidad de biomasa procedente de residuos forestales en cantidad, calidad y precio.
Desarrollo de la Disposición Adicional Cuarta de la Ley 43/2003 de Montes.
Ausencia de pretratamientos de adecuación del recurso y altos costes de los residuos forestales, agrícolas leñosos y cultivos energéticos.
Programa de ayudas a la adquisición de maquinaria de recogida, transporte y tratamiento.
Disponibilidad de biomasa procedente de residuos agrícolas leñosos y cultivos energéticos en cantidad, calidad y precio.
Mejoras en la mecanización de la recogida de la biomasa de residuos agrícolas leñosos y cultivos energéticos.
Dispersión y pequeña escala de las explotaciones agrícolas.
Establecimiento de contratos tipo para adquisición de biomasa.
Competencia de las aplicaciones térmicas domésticas de la biomasa con otros combustibles.
Subvención a la inversión del 30 % en equipos para uso doméstico de la biomasa.
Falta de normativas y reglamentos específicos para el usos de biomasa térmica doméstica.
Desarrollo de normativas y reglamentos sobre instalaciones de biomasa térmica en los edificios. 21
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Medidas [2]
Barrera
Medida
Falta de rendimiento y viabilidad económica de las plantas de generación eléctrica con biomasa.
Modificación del artículo 30 de la Ley 54/1997 con el fin de autorizar primas superiores para biomasa.
Falta de rendimiento y viabilidad económica de las plantas de generación eléctrica con biomasa.
Modificación del R.D. 436/2004.
Ausencia de instalaciones de co-combustión
Establecimiento de contactos con compañías eléctricas.
Ausencia de primas a la co-combustión
Apoyo a la tecnología de co-combustión de carbón y biomasa. (Modificación del artículo 30 de la Ley 54/1997 y del R.D. 436/2004).
Ausencia de estudios de potencial sobre cocombustión
Realización de estudios individualizados del potencial de biomasa por central térmica convencional.
Ausencia de estudios tecnológicos sobre cocombustión en España
Realización de análisis de las tecnologías de cocombustión adecuadas para cada central térmica convencional. 22
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
Co-combustión
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
“Introducción de dos combustibles distintos en la caldera de una central para producción de energía” ABOÑO AS PONTES MEIRAMA NARCEASOT LADA GUARDO ANLLARES O COMPOSTILLA LA ROBLA
Co-combustión en el PER “Uso de biomasa y carbón en centrales térmicas convencionales”
PASAJES
SERCHS
ESCATRÓN TERUEL ESCUCHA
En España el parque de centrales de carbón está formado por un total de 19 centrales, que en
PUERTOLLANO PUENTE NUEVO
conjunto suponen 11.565 MW de potencia instalada. LITORAL
LOS BARRIOS
23
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
Líneas de innovación tecnológica
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Producción del recurso Métodos analíticos para la determinación de estándares de calidad Caracterización física y energética de la biomasa Desarrollo de un Programa para la Promoción de los Cultivos Energéticos que incluya: Selección y mejora de especies
Transformación energética Mejora de sistemas de manejo y alimentación de biomasa Equipos eficientes para el uso de biomasa en el ámbito doméstico Tecnología
nacional
para
la
fabricación
calderas de biomasa
Métodos sostenibles para su desarrollo
Tecnologías de lecho fluido
Análisis de productividad y costes reales
Sistemas eficientes de gasificación para:
Desarrollo de sistemas y maquinaria de recogida de biomasa
de
Energía eléctrica. Combustión en motores. Energía térmica. Ámbito industrial.
Sistemas logísticos para el suministro de biomasa
Limpieza de gases en gasificación y combustión.
Métodos y equipos para la adecuación de la
Adaptación de turbinas y motores (gasificación).
biomasa a su uso energético
Sistemas de climatización con biomasa. 24
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
Objetivos energéticos 2005-2010 (energía primaria) OBJETIVOS (tep)
Objetivos 2010 Objetivos energéticos 2005-2010 (potencia eléctrica) PER 2005-10: objetivos (MW) Generación distribuida
Recursos Residuos forestales
462.000
Desglose por tipo de recurso
Residuos agrícolas leñosos
670.000
Residuos forestales
60
Residuos agrícolas herbáceos
660.000
Residuos agrícolas leñosos
100
Residuos de industrias forestales
670.000
Residuos agrícolas herbáceos
100
Residuos de industrias agrícolas
670.000
Residuos de industrias forestales
100
Residuos de industrias agrícolas
100
Cultivos energéticos
513
Cultivos energéticos
1.908.300
Aplicaciones
Total generación distribuida (MW)
Aplicaciones térmicas
582.514
Aplicaciones eléctricas
4.457.786
TOTALES Energía primaria
973
Co-combustión (MW) Total co-combustión (MW)
722
Total generación eléctrica con biomasa
5.040.300
TOTAL (MW)
1.695
25
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
Resumen
LA BIOMASA EN EL PER 2005-2010
PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES (2005 – 2010)
PARÁMETROS
BIOMASA ELÉCTRICA
BIOMASA TÉRMICA
Apoyo Público
1.059,9 millones de €
284 millones de €
Inversión
1.964,6 millones de €
764,7 millones de €
Producción Energética Total
4.457.786 tep
582.514 tep
Empleo Generado
11.026 empleos netos
5.410 empleos netos
Emisiones Evitadas *
Periodo 2005 - 2010: 17.348.380 tCO2
Periodo 2005 - 2010: 5.272.790 tCO2
* Frente a Ciclo Combinado con Gas Natural (biomasa eléctrica), Carbón (co-combustión) y Gasóleo C (biomasa térmica)
26
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
2. Los biocarburantes en el PER 20052005-2010
JORNADAS DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO RURAL. APROVECHAMIENTOS ENERGÉTICOS DE LA BIOMASA 16/11/2006
LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
UNIÓN EUROPEA
Marco de Referencia ESPAÑA
LIBRO BLANCO (1997):
LEY 38/1992, Impuestos especiales (Art.51 exenciones)
OBJETIVO GENERAL (2010): 12% de la ENERGIA PRIMARIA.
RD 1165/1995, Reglamento Imp. especiales
OBJETIVO BIOCARBURANTES (2010): Aumento del consumo en 18 Mtep/año.
LEY 34/1998 (Sector de Hidrocarburos): Def. biocarburantes
DIRECTIVA 2003/30/CE: fomento del uso de biocarburantes y otros combustibles renovables en el transporte. DIRECTIVA 2003/96/CE: reestructura el régimen comunitario de imposición de los productos energéticos y de la electricidad.
LEY 40/1995, exenciones a proyectos piloto.
RDL 6/2000: Medidas Urgentes para la competencia (Art. 6: promoción uso biocarburantes y Comisión Interministerial biocombustibles). LEY 53/2002 Medidas Fiscales, Administrativas y de Orden Social (exención general biocarburantes). RD 1739/2003: proyectos piloto RD 1165/1995. LEY 24/2005, Impulso a la productividad: Medidas urgentes desarrollo de los biocarburantes
PLAN DE ACCION DE LA BIOMASA
RD 1700/2003: Especif. y transposición de la Directiva 2003/30.
ESTRATEGIA PARA LOS BIOCARBURANTES
RD 61/2006: Especif. combustibles líquidos. 28
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Datos de partida
Consumo total de biocarburantes en la Unión Europea (2003) Producción de bioetanol
Producción de biodiesel
Alemania España
Francia Italia Dinamarca
Francia Austria Reino Unido España
Suecia
Suecia 0
20.000
40.000
60.000
80.000 tep
100.000
120.000
140.000
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
tep
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Situación en España Resumen por CCAA
LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Producción de biocarburantes en España a finales de 2004 3.600 TEP
18.000 TEP
64.500 TEP
50.400 TEP 4.500 TEP 36.000 TEP
51.200 TEP
TOTAL: 228.200 TEP
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Aspectos tecnológicos
Descripción: conjunto de combustibles líquidos, provenientes de distintas transformaciones de la materia vegetal o animal, que pueden ser utilizados en motores de vehículos, en sustitución de los derivados de combustibles fósiles convencionales
Bioetanol
Biodiesel
Mercado: sustitución de gasolinas o fabricación de ETBE Materia prima: cereal, maíz, remolacha Transformación: adecuación de materia prima, fermentación destilación Aplicación:
la y
Mercado: sustitución de gasoil Materia prima: aceites vegetales puros (girasol, colza, soja) o usados Transformación: transesterificación refino de los aceites
y
Aplicación: Mezclas con gasoil
Mezclas con gasolina Materia prima para ETBE
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Aspectos normativos [1]
Directiva 2003/30/CE, relativa al fomento del uso de biocarburantes u otros combustibles renovables en el transporte MEDIDAS Artículo 3.1.b): Valores de referencia de cuota de mercado sobre la base del contenido energético de los carburantes:
IMPLICACIONES Objetivos energéticos nacionales de acuerdo con la Directiva (datos aproximados):
2,00% el 31/12/2005
530.000 tep en 2005
5,75% el 31/12/2010
2.200.000 tep en 2010
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Aspectos normativos [2]
Directiva 2003/96/CE, por la que se reestructura el régimen comunitario de imposición de los productos energéticos y de la electricidad MEDIDAS
IMPLICACIONES
Art. 16.1: Los Estados Miembros podrán aplicar una exención o un tipo
Marco legislativo para proyectos de producción de biocarburantes:
impositivo reducido Art. 16.3: La exención o reducción se
Posibilidad
modulará en función de la evolución de
exención
de o
aplicar
la
reducción
de
la cotización de las materias primas
impuestos desde el 1 de enero Art. 16.5: Periodo de aplicación de seis años, prorrogable hasta antes del 31 de
de 2003 (art. 28.2)
diciembre de 2012
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Aspectos normativos [3]
Ley 53/2002, de medidas fiscales, administrativas y de orden social: modificación de la Ley 38/1992, de Impuestos Especiales MEDIDAS
Inclusión del artículo 50 bis, que hace referencia a:
IMPLICACIONES
Marco legislativo para proyectos de producción de biocarburantes:
Tipo especial de cero euros
Plantas piloto (exención total
por 1.000 litros
durante 5 años)
Exención modulable
Plantas comerciales (exención modulable hasta 2012)
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Aspectos normativos [4]
R.D. 1739/2003: modificación del Reglamento de Impuestos Especiales (R.D. 1165/1995)
Se considerará proyecto piloto cuando la cantidad de biocarburante producida no exceda los 5.000 Modificación
del Art. 105
Biocarburantes utilizados en proyectos piloto
litros al año El acuerdo de reconocimiento de la exención tendrá una vigencia no superior a 5 años Al alcohol etílico se le aplica el Impuesto sobre Alcohol y Bebidas Derivadas mientras mantenga su naturaleza
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Aspectos normativos [5]
R.D. 61/2006: fija las especificaciones de gasolinas, gasóleos, fuelóleos y gases licuados del petróleo, y el uso de biocarburantes Mezclas de biocarburantes y combustibles fósiles (uso en motores) deben cumplir las especificaciones generales marcadas para estos últimos. Bioetanol: mezclas hasta el 5% en volumen. Aumento de la presión de vapor en mezclas con
Artículo 8. Utilización de Biocarburantes
gasolinas. Biodiesel: norma EN 14214, con excepción del índice de yodo, que se establece en 140. Etiquetado especial para mezclas superiores al 5%. Valor de referencia (objetivo indicativo nacional): 5,75% del contenido energético usado en transporte (31/12/2010). 36
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Aspectos económicos [1]
Características básicas de una planta de producción de bioetanol a partir de cereales Planta de producción de 160.000 t/año de bioetanol Datos coyunturales
Estructura de costes COSTES FIJOS
TOTAL COSTES FIJOS COSTES VARIABLES
Concepto Personal de operación Mantenimiento planta Otros costes fijos Amortización inv. material Amortización inv. inmaterial
Enzimas y químicos Agua y electricidad Gas natural Otros costes variables TOTAL COSTES VARIABLES Rendimiento (kg/l) Materia prima Coste (cent/kg) TOTAL MATERIA PRIMA INGRESOS ADICIONALES DDGS Electricidad y otros TOTAL INGRESOS ADICIONALES COSTES NETOS TOTAL COSTES NETOS COSTES DE VENTAS Costes de transporte y distribución TOTAL COSTES DE VENTAS
Capacidad Total inversión material Total inversión inmaterial Amortización Euros/año
160.000 136.100.000 22.000.000,0 5 cent/kg
t Euros Euros años cent/l
53.029.150,8
33,14
26,15
25.003.802,3 2,9 13,3 77.525.982,3
15,6
12,3
48,45
38,2
37.069.708,5
23,17
18,3
118.489.226,9
74,06
58,4
9.470.215,5 127.959.442,3
5,92 79,97
4,7 63,1
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Aspectos económicos [2]
Características básicas de una planta de producción de biodiesel a partir de aceite de girasol Planta de producción de 50.000 t/año de biodiesel
Estructura de costes COSTES FIJOS
TOTAL COSTES FIJOS COSTES VARIABLES
Concepto Personal de operación Mantenimiento planta Seguros y tasas Otros gastos Amortización equipos (5 años) Amortización edificaciones (5 años)
Metanol Aditivos Vapor de agua y electricidad Otros consumibles Aceite de girasol Materia prima Rendimiento (kg/l) Coste (cent/kg) TOTAL COSTES VARIABLES INGRESOS ADICIONALES Glicerina Ingresos Producción (kg/l) Precio (cent/kg) TOTAL INGRESOS ADICIONALES COSTES NETOS TOTAL COSTES NETOS COSTES DE VENTAS Costes de distribución TOTAL COSTES DE VENTAS
Capacidad 50.000,0 t Inversión equipos 12.621.254,2 Euros Inversión obra civil 300.506,1 Euros Amortización 5 años Euros/año cent/kg cent/l 841.416,9 1,7 1,5 120.202,4 0,2 0,2 138.232,8 0,3 0,2 649.093,1 1,3 1,1 2.524.250,8 5,0 4,4 60.101,2 0,1 0,1 4.333.297,3 8,7 7,6 1.156.948,3 2,3 2,0 450.759,1 0,9 0,8 900.108,8 1,8 1,6 90.452,3 0,2 0,2 33.500.000,0 67,0 59,0 0,88 67,0 36.098.268,5 72,2 63,5 1.532.700,0 0,053 51,1 1.532.700,0
3,1
2,7
3,1
2,7
38.898.865,7 3.425.769,0 42.324.634,7
77,8 6,9 84,6
68,5 6,0 74,5
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Medidas
Barreras
Medidas
Necesaria exención fiscal generalizada, durante un periodo de al menos 10 años
Extender el esquema actual de incentivos fiscales al menos durante los diez primeros años de la vida de un proyecto
Necesario desligar la producción de la materia prima de los porcentajes variables de retirada obligatoria de la PAC
Desarrollo de todas las posibilidades que ofrece la PAC, en particular las que se refieren a ayudas europeas y nacionales para producir cultivos energéticos
Peores condiciones agronómicas para cereales y oleaginosas en España que en Europa Septentrional
Desarrollo y selección de nuevas especies de oleaginosas, adaptadas a las características agronómicas de España
Necesario acondicionamiento de la red general de distribución de carburantes
1.- Desarrollo de una logística de distribución 2.- Desarrollos técnicos en lo relativo a las mezclas de biocarburantes con carburantes convencionales
Garantías necesarias de los fabricantes de vehículos
Certificación y vigilancia de los estándares de calidad de los biocarburantes Desarrollar una normativa que se dirija a la adecuación del parque automovilístico al uso de los biocarburantes
Alto precio de mercado de los aceites para usos alimentarios, mayor que el que puede pagar la aplicación energética
1.- Desarrollo de una logística de recogida de aceites vegetales usados 2.- Desarrollo y selección de nuevas especies de oleaginosas, adaptadas a las características agronómicas de España
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Fase de producción Desarrollo de tecnologías para la recogida, acondicionamiento, transporte y almacenamiento de la materia prima. Bioetanol: Selección de variedades vegetales que optimicen la relación almidón-proteína, así como búsqueda y selección de especies productoras de azúcar o lignocelulósicas adecuadas para la producción de este biocarburante.
Líneas de innovación tecnológica Fase de aplicación Desarrollo de tecnologías de producción de biocarburantes a partir de productos lignocelulósicos y/o semillas, así como de grasas animales. Realizar experiencias de demostración de larga duración de uso de biocarburantes en flotas cautivas.
Biodiesel: Búsqueda y selección de especies oleaginosas más adaptadas a las características agronómicas de nuestro país, y que permitan una producción de calidad a bajo coste. 40
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Objetivos 2010
Objetivos energéticos 2005-2010 en términos de energía primaria: distribución por tipo de recurso Biocarburantes: Consumo de 2,2 Mtep de biocarburantes en 2010, en coherencia con la Biocarburantes Directiva 2003/30 OBJETIVOS ENERGÉTICOS 2005-10 (tep) Recursos Cereales y biomasa
550.000
Alcohol vínico
200.000
Aceites vegetales puros
1.021.800
Aceites vegetales usados
200.000
Aplicaciones Bioetanol
750.000
Biodiesel
1.221.800
TOTALES Energía primaria (tep)
1.971.800
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LOS BIOCARBURANTES EN EL PER 2005-2010
Resumen
PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES (2005 – 2010) PARÁMETROS
BIOCARBURANTES
Apoyo Público
2.855,1 millones de €
Inversión
1.156,8 millones de €
Producción Energética Total
1.971.800 tep
Empleo Generado
13.593 empleos netos
Emisiones Evitadas frente a Gasolina / Gasoil de automoción
Periodo 2005 - 2010: 15.973.013 tCO2
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3. Ejemplos
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PRODUCCIÓN DE BIOMASA
Extracción de biomasa
Empresa de logística de biomasa. Utiel (Valencia). Sistema de extracción mediante empacado de residuos leñosos forestales y agrícolas. Extracción: Todo el año variando el tipo de biomasa. Tratamientos: Actualmente separación y astillado. En proyecto planta de peletizado. Producción de abonos, astilla para tablero y astilla para energía. Empresa: TRABISA
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PRODUCCIÓN DE BIOMASA
Cultivo de Biomasa
Cultivo Energético de Sorgo híbrido para biomasa
Cultivo de 100 ha de sorgo híbrido para biomasa. Andalucía. Siembra: Principio de Mayo. Recolección: Finales de Agosto. Rendimientos anuales hasta 50 t/ha en regadío. Experiencias piloto: VALORIZA
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PRODUCCIÓN DE BIOMASA
Cultivo de Biomasa
Cultivo Energético de chopo para biomasa en Granada Cultivo de 4 ha de chopo para biomasa dentro del PSE de Cultivos Energéticos. Varias experiencias de cultivos energéticos de chopo (comparativa co aguas residuales, distintos marcos de plantación, etc). Grandes cultivos de chopo para uso industrial que podrían cambiar su aprovechamiento final. Rendimientos anuales de 20 t/ha de materia seca en regadío. Marcos de plantación entre 1.800 pies/ha y 25.000 pies/ha. 46
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PRODUCCIÓN DE BIOMASA
Logística de Biomasa
Centros Temporales de Aprovisionamiento de biomasa sólida
CTA de Biomasa (Jaén)
“El correcto suministro del biocombustible necesita ser en ocasiones almacenado y preacondicionado en una Red de Almacenes y Centros de Aprovisionamiento.” “Dependiendo de la localización del mercado, los centros son mixtos “carbón-coque-biomasa”, o según las últimas tendencias el correcto enlace generación-suministro, requiere los Centros Logísticos, estratégicamente localizados, temporales o fijos según los proyectos.” Empresa: CGC Gestión de Biomasa 47
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PRODUCCIÓN DE BIOMASA
Productos Elaborados
Planta de pelets de biomasa en La Coruña Ubicación: San Xulián de Bastavales. Brión (La Coruña) Empresa propietaria: RESIFOR S.A. Año de inicio: 1986. Materia prima: Fundamentalmente serrín de pino, eucalipto y maderas tropicales. Producción: 3.000 kg/h. Se fabrican pelets de 6 mm y 12 mm. Sus productos se comercializan en España, Portugal, Francia e Italia 48
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APLICACIONES TÉRMICAS DE LA BIOMASA
Calefacción en comunidades de vecinos
Calefacción en comunidades de vecinos de Madrid Lugar: Paseo de la Habana 12 (Madrid). Biomasa: Hueso de aceituna Dos calderas, una de 465 kW (calefacción) y otra de 115 kW (ACS). Usuarios: Suministra calefacción y agua caliente sanitaria a 12 viviendas de gran superficie. Sustituye calderas de carbón. Ahorro de 7.000 €/año respecto a la antigua caldera de carbón. Puesta en marcha: 2003 – 2004. Empresa: Calordom 49
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APLICACIONES TÉRMICAS DE LA BIOMASA
Calefacción en edificios públicos
Calefacción y ACS en Colegios Públicos de Quesada Lugar: Quesada (Jaén). Biomasa: Orujillo y hueso de aceituna. Tres calderas, una de 297 kW y dos de 174 kW. Suministro de calefacción y ACS en dos colegios públicos, uno de ellos con tres centros de estudios de 400 m2 cada uno, y una instalación común que alberga los despachos y el comedor de alumnos. Los dos colegios tienen silos subterráneos independientes. Puesta en marcha: 1999 – 2000. Empresa: Joaquín Palacín 50
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APLICACIONES TÉRMICAS DE LA BIOMASA
Calefacción en hostelería
Calefacción y ACS con biomasa y energía solar en la casa rural “El Casar de Puente” Lugar: Boca de Huérgano (León). Biomasa: Varios tipos de biomasa. Sistema compuesto por caldera de biomasa de 50 kW y captadores solares térmicos para producción de calefacción por suelo radiante y ACS. Suministro de calefacción por suelo radiante y ACS a las tres viviendas que constituyen la casa rural, con una superficie de 250 m2. Puesta en marcha: 2005. Empresa: HC ingeniería 51
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APLICACIONES TÉRMICAS DE LA BIOMASA
Calefacción en hostelería
Calefacción y ACS con biomasa y energía solar en el Hotel Flamingo Lugar: La Ampollá (Tarragona). Biomasa: Varios tipos de biomasa Sistema compuesto por dos calderas de biomasa de 100 kW y captadores solares térmicos. Suministro de ACS, calentamiento de piscina y calefacción de las zonas comunes del hotel (recepción, restaurantes, gimnasio, etc). La superficie total supera los 1.000 m2. Puesta en marcha: 2005. Empresa: HC ingeniería / Nova energía
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APLICACIONES TÉRMICAS DE LA BIOMASA
Red de calefacción centralizada
Red de calefacción centralizada de Cuéllar Lugar: Cuéllar (Segovia). Biomasa: residuos de industrias forestales. 789 tep/año de energía primaria. Calderas de 4.500.000 kcal/h y 600.000 kcal/h de potencia y red de distribución con tubería preaislada. Usuarios: 3 edificios municipales, 5 cooperativas de viviendas y 13 viviendas individuales y piscina. Suministra calefacción y ACS. Sustituye a viejas calderas de gasóleo C. En marcha desde abril de 1999. 53
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APLICACIONES ELÉCTRICAS DE LA BIOMASA
Plantas de generación
Central térmica con paja de Sangüesa Lugar: Sangüesa (Navarra) Biomasa: paja (160.000 t/año) 55.500 tep/año de energía primaria Potencia: 29,5 MW (bruta) y 200.000 MWh/año Caldera con parrilla vibratoria y turbina de vapor En marcha desde julio de 2002
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APLICACIONES ELÉCTRICAS DE LA BIOMASA
Cogeneración en industrias
Generación eléctrica empleando cascarilla de arroz en DACSA Lugar: Almàssera (Valencia). Biomasa: residuos del proceso (cascarilla de arroz). 5.017 tep/año de energía primaria Potencia: 2,0 MW (bruta) y 15.000 MWh/año. Caldera de lecho fluido y turbina de vapor. IDAE participa en la UTE con un porcentaje del 85%. Vapor a la turbina: 10 t/h, 60 bar y 480ºC. En marcha desde junio de 2002. 55
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APLICACIONES ELÉCTRICAS DE LA BIOMASA
Nuevas tecnologías
Generación eléctrica a partir de la gasificación de biomasa en GUASCOR, S.A. Lugar: Vitoria (Álava). Biomasa: Residuos agrícolas leñosos (podas) y de industrias forestales de la zona. Potencia: 350 kW inicial modulable con el objetivo de desarrollar una instalación comercial final de 750 kW. Convenio de desarrollo tecnológico entre GUASCOR y el IDAE. En fase de desarrollo.
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INSTALACIONES DE BIOCARBURANTES
Producción de bioetanol en Ecocarburantes Españoles
Proyectos de Bioetanol
Producción de bioetanol en Bioetanol Galicia
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INSTALACIONES DE BIOCARBURANTES
Producción de biodiésel en Bionet Europa
Proyectos de Biodiesel
Producción de biodiésel en Stocks del Vallés
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INSTALACIONES DE BIOCARBURANTES
Producción de biodiésel en la planta del IDAE
Proyectos de Biodiesel
Producción de biodiésel en Bionor Transformación
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Gracias por su atención
IDAE c/Madera, 8 Madrid 28004
Tel: 914.564.900 Fax: 915.230.414 E-mail: comunicacion@idae.es