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Proyecto de Generación de Energía
por Medio de Gasificación de Cuesco
de Palma Africana en Sto. Dgo.
AHK, Seminario Bioenergía
Guayaquil, 18 de agosto de 2016
EnerPro Cía. Ltda.
Ing. Santiago Sánchez Miño, M.Sc., M.E.E.
Gerente General
EnerPro Cía. Ltda
Gaspar de Villarroel 1179 y París, Ed. París, Piso 3, Quito, EcuadorTelf. (593 2) 2261107, (593 2) 2243 6812 , [email protected], www.enerpro.com.ec
PROPÓSITO
• Instalar una central de
generación eléctrica de
240 kW con tecnología
de gasificación a partir
con cuesco de palma
africana con
participación de la
Comuna Plan Piloto de
la Provincia de Santo
Domingo de los
Tsáchilas.
EnerPro
OBJETIVO
• Contribuir a la diversificación de la matriz
energética ecuatoriana con generación
descentralizada aprovechando la
combustión de biomasa residual de
cuesco de palma, fortaleciendo la
estructura comunitaria a partir de su
participación activa.
EnerPro
ANTECEDENTES
• El Instituto Interamericano de Cooperación en la
Agricultura (IICA) a través del Programa Alianza Energía
y Ambiente (AEA) de la Región Andina, convocó a un
concurso para aplicación de fondos no reembolsables
en noviembre de 2011. Uno de los proyectos
seleccionados entre más de 250 de Ecuador, Perú y
Colombia fue el presentado por EnerPro
• El proyecto se realizó en base al estudio realizado por
EnerPro mediante consultoría con la CNEL Regional
Santo Domingo en julio de 2011.
ANTECEDENTES
• Se presentó al IICA una revisión y actualización delestudio original mediante el uso de la tecnología degasificación por sus ventajas económicas y de menorimpacto ambiental comparado con sistemas decombustión de turbina de vapor.
• El IICA aprobó el proyecto definitivo y se suscribió lafirma del contrato entre la entidad y EnerPro el 25 deseptiembre del 2012.
• Diseños definitivos y se logró el aporte del IICA deUSD 280.000.
• Constitución de la empresa Generwatt Syngas S.A.para presentación de proyecto para concesión delCONELEC.
EnerPro
ANTECEDENTES• Contrato de Fidecomiso.
• Aceptación de Municipio de La Concordia conaporte de USD 100.000.
• Firmó contratos de suministro de cuesco decuatro proveedores.
• Aporte de ANCUPA para ceder terreno para laplanta.
• Demora en CNEL Sto.Dgo. para permiso deconexión ocasionó cambio de tarifa reguladaque hizo no viable el proyecto.
• Proyecto listo para su ejecución.
EnerPro
GENERALIDADES
• De las tecnologías parageneración de energía eléctricaa partir de Biomasa, la quepresenta mayor eficiencia parabajas potencias es lageneración eléctrica a travésde gasificación de biomasa.
• Las centrales estáncompuestas por un gasificadorde biomasa, un motor decombustión y un generadoracoplado al motor.
• El combustible de alimentaciónpara el gasificador debe tenerun tamaño menor a 3 mm, ydebe tener un contenido dehumedad de 12% o menor.
EnerPro
GENERALIDADES
• El gasificador realiza un procesollamado pirolisis en el cual labiomasa se transforma en unamezcla de gases combustibles. Estegas cuyo componente principal eshidrógeno, es purificado y enfriadopara ser conducido a un motordonde es combustionado,proveyendo así de energía mecánicarotacional para impulsar ungenerador eléctrico.
• El gasificador seleccionado en esteestudio tiene una capacidad deprocesamiento de 400 kg debiomasa por hora. El grupogenerador tiene una capacidad deproducción de 240 kWe.
EnerPro
Justificaciones: Procesamiento de aceite de palma y palmiste
PROCESO DE
EXTRACCIÓN DE
ACEITE DE PALMA
RACIMO
FRESCO 100%
Aceite de palma - 24%
Almendra para posterior
extracción de aceite rojo - 7%
Fibra
19%Raquis
24%
Cuesco
7%
Lodos
19%
TOTAL BIOMASA
APROVECHABLE PARA
GENERACIÓN DE
ENERGÍA RENOVABLE
50%
Justificaciones: Acumulación de desechos
Tipo de residuo Raquis Fibra Cuesco Total
Disponibilidad [kilo toneladas] 498,52 281,78 130,05 910,35
Poder calorífico [MJ/kg] 7,76 17,22 19 N/A
Potencial energético [GWh] 1.074,59 1.347,85 686,38 3.108,81
JUSTIFICACIÓN: Contaminación ambiental
i. Alteración de la composición del suelo.
ii. Debido a la alteración de la composición del suelo factores de tipo biótico delsubsuelo también se ven afectados.
iii. Alta carga de componentes salinos, oleicos y ferrosos en aguas subterráneas.
iv. Finalmente las aguas subterráneas se filtran a través del suelo y contaminaciónfuetes hídricas cercanas a las producciones (ej. Ríos, riachuelos, sequias, etc.).
v. Componentes bióticos de fuentes hídricas se ven afectados negativamente
vi. Aguas contaminada son posteriormente utilizadas para la irrigación de productosagrícolas ocasionando un incremento en el contenido de componentes ferrososes los alimentos consumidos por la población.
Generalidades Técnicas
Rendimiento._
a) Generación 240 kWe
1.821MWh/año
c) Eficiencia de la
gasificador 68,8%
d) Eficiencia de la central 12,5%
e) Factor de Planta 95,0%
b) Combustible cuesco de palma
g) Cantidad de combustible 9(ton/día)
3183,8 ton/año)
Área de impacto
Latitud Longitud
0 ° 1 ' 29,9'' Sur 79 ° 22 ' 32,7'' Oeste
0 ° 1 ' 52,2'' Sur 79 ° 22 ' 12,0'' Oeste
0 ° 2 ' 37,3'' Sur 79 ° 23 ' 47,6'' Oeste
0 ° 2 ' 59,5'' Sur 79 ° 23 ' 24,7'' Oeste
Parroquia Plan Piloto
ANÁLISIS DEL PROYECTO
• Con la estructura propuesta para la ejecucióndel proyecto, los réditos económicosobtenidos resultantes de la venta de energíaeléctrica serán invertidos en proyectos delsector social en la Comuna de Plan Piloto enforma proporcional a su participación en laempresa mixta de generación.
• Los proyectos sociales producen bienesmeritorios, que son intangibles, es decir quesu evaluación económica cuantitativa escomúnmente no viable.
EnerPro
Modelo de gestión
Presentación del proyecto y capacitación a los dirigentes de la Parroquia Plan Piloto – 27/04/2013
LAYOUT PARA UNA CENTRAL
TÉRMICA CON CUESCO DE PALMA
Para la central térmica con cuesco de palma se considera una extensión de
terreno de 2410 m2.
EnerPro
ÁMBITO LEGAL Y PROYECCIÓN DEL PAÍS
El Plan Nacional del Buen Vivir (PNBV) 2013 – 2017 en su objetivo 11 establece elaseguramiento, soberanía y eficiencia de los sectores estratégicos para latransformación industrial y tecnológica mediante los cuatro objetivos específicos:
1. Aprovechar el potencial energético basado en fuentes renovables,principalmente de la hidroenergía, en el marco del derecho constitucional alacceso al agua y de la conservación del caudal ecológico.
2. Aprovechar el potencial de desarrollo de la bioenergía, sin detrimento de lasoberanía alimentaria y respetando los derechos de la naturaleza.
3. Cuantificar el potencial de recursos de energías renovables para generacióneléctrica
4. Fortalecer la investigación científica en los ámbitos energéticos, de industriasbásicas y de generación y uso sustentable de energía renovable, para laindustria, los hogares, el transporte y la producción.
Regulación Renovables CONELEC
2013
Fijaba precios preferenciales para energía
eléctrica a partir de energías renovables no
convencionales con biomasa
CentralesTerritorio continental
[USDcent/kWh]
Território insular de
Galápagos
[USDcent/kWh]
Eólicas 11,74 12,91
Solar termoeléctrica 25,77 28,34
Corrientes marinas 32,43 35,67
Biomasa y biogás 11,08 12,19
Geotermia 13,81 15,19Fuente: CONELEC. 2013. Regulación No. 001/13
SENSIBILIDAD RENTABILIDAD PROYECTOS GASIFICACIÓN BIOMASA SEGÚN TARIFA CONELEC
-8.0%
-5.5%
-3.0%
-0.5%
2.0%
4.5%
7.0%
9.5%
12.0%
14.5%
17.0%
19.5%
22.0%
24.5%
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
TIR
Pro
yect
o
Costo Combustible
Tarifa 96,7 USD/MWh Tarifa 110,8 USD/MWh Tarifa 130 USD/MWh
Tarifa 150 USD/MWh Tarifa 180 USD/MWh
POTENCIAL ENERGÉTICO RESIDUOS PALMA AFRICANA
DETALLES CUESCO RAQUIS FIBRA TOTAL
Disponibilidad [TN/año] 241.309 827.344 654.9811.723.6
34
Poder calorífico [MJ/TN] 19.000 7.760 17.220 N/A
Potencial energético previo al proceso de
generación [GWh/año]1.274 1.784 3.133 6.190
Tecnología recomendada para
aprovechamientoGasificación
Turbina
de vaporGasificación N/A
Factor promedio eficiencia global de la central
según tecnología18% 12,5% 18% N/A
Potencial efectivo de generación eléctrica
[GWh/año]229 223 564 1.016
En base información proporcionada por ANCUPA (2014), se estima que en el
Ecuador existe la siguiente disponibilidad de residuos de palma africana:
*Información expresada en kilo toneladas
POTENCIAL RESIDUOS DE ARROZ
Promedio de 20% de cascarilla por grano de arroz.
Ecuador tiene un estimado de 2.233,72 kilotoneladas/año de cascarilla de arroz que podríanaprovecharse como biomasa para generación deenergía renovable no convencional
Poder calorífico de la cascarilla de arroz 13.5 MJ/kg.
La disponibilidad del Ecuador de energía provenientede biomasa residual de arroz es de 8.376,45 GWh.
Gasificación es la tecnología más apropiada paraaprovechar este recurso.
SE PODRÍA GENERAR 1.507,76 GWH DE ENERGÍAELÉCTRICA
POTENCIAL CAÑA GUADÚA
Superficie sembrada de Guadua angustifolia en elEcuador es de 25.000 ha. y un rendimientopromedio de 63,5 Ton/ha/año (Rea L., 2012).
Ecuador cuenta con una disponibilidad 1.587,5kilo toneladas/año.
Poder calorífico caña guadua 8.10 MJ/kg.
Disponibilidad de energía en este cultivo en elEcuador es 5.953,13 GWh/año.
La forma más conveniente de aprovechar esterecurso es mediante gasificación.
Ecuador podría generar un total de 1071.56GWh/año
POTENCIAL BIOENERGÍA ECUADORPalma africana, Arroz, Caña Guadúa
El potencial energético de estos tres cultivos juntos es
de aproximadamente 3.595,32 GWh/año de energía eléctrica limpia
Esto corresponde a un 15% del total de energía consumida en el Ecuador en el año 2013.
COMPONENTES DE UNA TARIFA REGULADA EFECTIVA
1) La capacidad de potencia de la planta. 2) La producción de energía de la planta.3) El costo del combustible (residuos agrícolas o industriales).4) El tipo de tecnología a aplicar.5) Los valores de reducción de emisiones contaminantes.6) Los impactos sociales y económicos (caso de reducción de subsidios por ejemplo), creación de empleos, y la participación comunitaria.7) El ajuste a las políticas energéticas del país.