la cogeneración: eficencia y reducción de emisiones

La Cogeneración:

Eficiencia y reducción de emisiones

Óscar Cubero Board Member COGEN Europe

Barcelona, 19.09.2016

COGEN EUROPE

Breve presentación

Fundación Gas Natural Fenosa

Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 2

Estructura

• Es una asociación de ámbito europeo creada para promover la cogeneración

• Se fundó en 1993 y tiene su oficina en Bruselas

• Cuenta con 5 profesionales

Vision

• A través de la promoción de la cogeneración, sustituir el actual modelo Europeo de

suministro de calor y electricidad por uno más sotenible.

Líneas de actuación

• Promover el uso de la cogeneración como un pilar de la estrategia Europea de uso

sostenible de la energía.

• Participar en los procesos legislativos de la UE y mantener contactos estables con los

principales actores en la Comisión Europea y el Parlamento Europeo.

• Trabajar conjuntamente con otras asociaciones, miembros, organismos públicos y

privados, para promover la cogeneración.

• Mantener relaciones con medios de comunicación y agencias radicadas en Bruselas.



• Miembros corporativos:

• 14 organizaciones COGEN nacionales

COGEN EUROPE

Miembros



Es un sistema que partiendo de una fuente única de energía primaria, generalmente, produce simultáneamente energía eléctrica y calor útil.

POTENCIA ELÉCTRICA

(MW)

0,001 0,005 0,050

0,500

510,000

Motor Stirling

Células combustible

Motores de gas

80,000

Turbinas de gas

Micro turbinas de gas

CICLOS TOPPING Ligados al uso de un combustible en una máquina motriz en la que se produce la

energía eléctrica y se genera un calor que se recupera para su uso local en múltiples formas

CICLOS BOTTOMING Ligados a la recuperación de

efluentes térmicos o a combustibles renovables

Expander

Turbinas de vapor

COGENERACIÓN

Noción básica

http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi_99am7-bOAhWDWBQKHSlCAWkQjRwIBw&url=http://www.kcorc.org/en/rd-projects/orcnext-next-generation-organic-rankine-cycles/&psig=AFQjCNGx9LjlJV35zhv0oS6QAn2094kbng&ust=1472568444945174



CALDERA

PLANTA DE COGENERACIÓN

PÉRDIDAS 48

ELECTRICIDAD 31

PÉRDIDAS 8

CALOR 49

PÉRDIDAS 20

ELECTRICIDAD 31

CALOR 49

CENTRAL TÉRMICA

ENERGIA PRIMARIA

100

ENERGÍA ÚTIL

80

ENERGÍA ÚTIL

80

ENERGIA PRIMARIA

136

Nota : Valores citados a efectos divulgativos

COGENERACIÓN

Ahorro de energía primaria



A

B

C

D

E

F

EFIC

IEN

CIA

EN

ERG

ÉTIC

A

CENTRAL TÉRMICA


La cogeneración produce un ahorro en el consumo de energía primaria, comparado con el medio de la generación fósil convencional, de un:

25%

COGENERACIÓN

Ahorro de energía primaria



CENTRAL TÉRMICA

Carbón : 980 tm CO2 /GWh Media (1): 778 tm CO2 /GWh CCGT: 375 tm CO2 /GWh


Cogeneración : 345 tm CO2 /GWh

La cogeneración produce un ahorro en la emisión de CO2, comparado con el medio de la generación fósil convencional, de un:

55%

Adicionalmente se produce un ahorro importante en emisiones de SO2 y NOx

COGENERACIÓN

Reducción de emisiones de efecto invernadero

Ahorro : 433 tm CO2 /GWh

(1) En España, en 2015, la generación con carbón duplicó a la de los CCGT



A la Nación: 1. Ahorro en energía primaria 2. Disminución de la dependencia energética exterior 3. Empleo de combustibles residuales o de origen fósil pero limpios (gas natural) 4. Mejora del medio ambiente por reducción de emisiones contaminantes 5. Mayor vertebración del sistema eléctrico al descentralizar los puntos de generación 6. Reducción de los flujos de red por el autoconsumo y por la generación descentralizada 7. Electrificación de zonas remotas 8. Industrialización del país

Al empresario: 1. Suministro eléctrico más fiable 2. Mayor calidad / estabilidad de suministro 3. Reducción de costes y aumento de la competitividad 4. Incremento del nivel tecnológico de la industria

COGENERACIÓN

Ventajas que aporta



FEED-IN TARIFF

Es una cantidad económica fija retribuida por MWh generado y por tanto es independiente del precio de mercado / tarifa eléctrica.

Suelen concederse a muy largo plazo, entre 20 y 25 años y son de aplicación con carácter general no atendiendo a las particularidades de cada proyecto.

FEED-IN PREMIUM

Es una cantidad económica que puede estar fijada con diferentes criterios: ingresos mínimos garantizados por MWh generado, rentabilidad mínima de inversión, etc. Puede ser fija, progresiva, deslizante, etc. Está más ligada a parámetros individuales de cada proyecto.

Certificados verdes o asimilados

Ventajas o beneficios fiscales

Pese a las ventajas que aporta, la Cogeneración requiere de una importante inversión en activos no ligados a la actividad principal de las empresas. Por esta razón suele requerir de ciertas ayudas :

Son títulos que el generador consigue por la generación eléctrica renovable o por sistemas de alta eficiencia y que son negociables

Diferimientos o exenciones fiscales

COGENERACIÓN

Tipos de ayudas / Estímulos



2007 1997 2004 2008 2011 2012 2015 2016 … 2015 …

Strategy for promotion

of CHP

CHP Directive (2014/08/EC)

Energy Efficiency Directive

(EED) (2012/27/EU)

Energy Union Strategic

Framework

Heating & Cooling Strategy

Review of EED & Energy Performance

Building Directive (EPBD)

Review of electricity

rules

1st harmonised

efficiency reference

values

Detailed guidelines

for PES calculation

2nd harmonised


values

3rd harmonised


values

2014 State aid Guidelines

2016-2018 : Industrial Emissions

Dir. (IED) Medium Combustion

Plant Dir. (MCPD)

LEGISLACIÓN EUROPEA

Cogeneración de alto rendimiento



SOLID FUELS

LIQUID FUELS

GAS FUELS

RENEWABLE FUELS

Energy Efficiency Directive EED

Industrial Emissions Directive IED / IPPC

Emissions Trading System ETS

Renewable Energy Directive RED

Energy Perform. Buildings Dir. EPBD

EcoDesign Directive EuP

1.000 Mwe

50 Mwt

20 Mwt

0 Mwe

1 Mwe

70 / 400 Kwe


Energía y emisiones



Con respecto a las cifras de 1990, los compromisos de la Unión Europea para el año 2020 son: • Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en un 20% (30% si se alcanza

un acuerdo internacional). • Ahorrar el 20% del consumo de energía mediante una mayor eficiencia energética,

además, en cada país el 10% de las necesidades del transporte deberán cubrirse mediante biocombustibles.

• Promover las energías renovables hasta el 20%

Comunicado de la Unión Europea, Nov 2015: “Most Member States should take the additional measures to accelerate their ambition levels and efforts in order to achieve their national energy efficiency targets for 2020. “ “For the generation sector, the analysed performance indicators showed a worsening trend in most countries. In particular, the share of heat produced from high-efficiency combined heat and power (CHP) as well as high-efficiency district heating and cooling needs to be further promoted by Member States.”

OB

JETI

VO

20

20

P

RO

GR

ESO


Cambio climático y energía : Horizonte 2020



POLONIA

IRLANDA

Fuente : Eurostat 2015 y elaboración propia

COGENERACIÓN EN EUROPA

Situación actual





Evolución histórica




COGENERACIÓN (2011-2015)

CAPACIDAD INSTALADA COGENERACIÓN (2011-2015)

ELECTRICIDAD GENERADA


Tendencia




Apoyos de los diversos Estados Miembros

En COGEN EUROPE hemos llevado a cabo una encuesta entre 15 organizaciones nacionales europeas dedicadas a la promoción de la cogeneración. Las respuestas indican que: • Con el fin de alcanzar los objetivos del Horizonte 2020 relativos al Clima y a la Energía, 10 países

europeos han optado por incentivar a la cogeneración de alta eficiencia. Entre ellos y ordenados por relevancia en su producción eléctrica en cogeneración (esquema dominante, aunque en algunos países hay esquemas mixtos):

• Alemania : Feed-In Premium • Polonia : Certificados • España : Feed-In Premium • Francia: Feed-In Tariff • República Checa : Feed-In Premium • Italia: Certificados • Eslovenia: Feed-In Premium

• Los avances tecnológicos y los contratos de gas indexados hacen que las plantad de cogeneración vayan necesitando menos ayudas públicas para lograr su rentabilidad.



COGENERACIÓN EN ESPAÑA

Caracterización del parque

Fuente : CNE

161

2252

1886

1179

693

0

500

1000

1500

2000

2500

P < 1 1 < P ≤ 10 10 ≤ P ≤ 25 25 ≤ P ≤ 50 P > 50

CARACTERIZACIÓN DE LA COGENERACIÓN EN ESPAÑA

Rango de potencias (MW)

Po

ten

cia

inst

alad

a (M

W)




Falta de estabilidad legislativa

Ley

24

/20

13

RD

41

3/2

01

4

ITC

10

45

/20

14

……….

• Deroga la Ley 54/1997 • Desaparecen los conceptos de Régimen Ordinario y Régimen Especial • Retribución basada en pool + retribución específica • La retribución específica se basará en el principio de rentabilidad razonable • Programas de renovación de instalaciones

• Dependiendo de la planta habrá una Retribución específica a la Inversión (Ri) y a la

Operación (Ro) • Se exige un rendimiento mínimo equivalente (REE) a cada tecnología • Se suprime el complemento por energía reactiva y por eficiencia energética • Nuevas instalaciones : procedimiento de concurrencia competitiva

• Concreta los parámetros retributivos en función de las características de cada instalación




Importante cambio en el sistema retributivo

Retribución específica RI+RO

Complemento por Eficiencia Complemento por Reactiva

Tarifa Eliminados Julio 2013

(RDL 9/2013)

Pool

Marco anterior RD 661

Nuevo Marco RD 413 e IET 1045

RI : Retribución a la inversión (€/MW) : Complementa a los ingresos vía mercado hasta obtener la “rentabilidad razonable” sobre la inversión (7,4%) RO : Retribución a la operación (€/MWh) : Complementa a tecnologías que no cubren sus costes de explotación con los ingresos vía mercado

RI + RO : sólo si la planta tipo no ha obtenido aún la rentabilidad razonable RO : Una vez alcanzada la rentabilidad razonable, se cobra únicamente el RO




Impacto de la última legislación aprobada en la generación eléctrica cogenerada

RD 436/2004 RD 436/2004 RD 661/2007 RD 661/2007

LEY 24/2013 RD 413/2014

LEY 24/2013 RD 413/2014

LEY 24/2013 RD 413/2014

LEY 24/2013 RD 413/2014




Impacto de la última legislación aprobada en la generación eléctrica cogenerada

La generación eléctrica por cogeneración se ha reducido en 600 GWh/mes o lo que es lo mismo 7.200 GWh / año Esto supone :

• Un mayor consumo de energía primaria de unos 10.000 GWh/año • Una mayor emisión de gases de efecto invernadero de cerca de 3 Millones de Tm/año




Plan Renove

4.000

4.200

4.400

4.600

4.800

5.000

5.200

5.400

2016 2017 2018 2019 2020

PARQUE CON MÁS DE 15 AÑOS (MW)

La congelación en la instalación de nuevas plantas de cogeneración en España, está causando un severo envejecimiento de nuestro parque.

Si no se hace nada, habrá plantas que no podrán arrancar en 2017 por no cumplir los nuevos niveles de emisiones requeridos y otras irán cerrándose progresivamente por obsolescencia. Desde COGEN España, estamos impulsando un Plan RENOVE de Cogeneración que permita, al menos, si no incrementar la potencia instalada, mantener los niveles actuales.

Fuente : Estadísticas de cogeneración IDAE / MINETUR




Perspectivas de futuro

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

Po

ten

cia

inst

alad

a (M

W)

PERSPECTIVAS DE LA COGENERACIÓN EN ESPAÑA

Sin RENOVE

Con RENOVE

Máximo Técnico

El máximo técnico de la cogeneración en España, ronda los 24.000 MWe




Conclusiones

La cogeneración ha demostrado ser una tecnología de generación de energía eléctrica de alta eficiencia, con importantes ahorros de energía primaria y muy significativas reducciones de emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero, comparadas con otras tecnologías de generación. Se ha manifestado necesaria para lograr los objetivos del programa Horizonte 2020. La inestabilidad en el marco legislativo que la regula y la falta de un apoyo decidido a esta tecnología, han provocado una paralización de plantas y una importante caída en la generación eléctrica por cogeneración. Fruto de ello, comparados con los niveles de 2013, nuestro consumo de energía primaría ha subido en unos 10.000 GWh/año y nuestras emisiones de efecto invernadero han crecido en 3 millones de toneladas de CO2 anuales. España, mediante las medidas de estímulo adecuadas, podría llegar a disponer de 24.000 MWe en cogeneración, con una producción anual estimada de unos 120 TWh/año. Esta potencia sería suficiente para reemplazar las actuales centrales térmicas convencionales y centrales de ciclo combinado por estas plantas mucho más eficientes y con menores emisiones, permitiéndonos alcanzar los objetivos fijados por la UE, hasta ahora voluntarios, en breve vinculantes. Por el contrario, sin un apoyo específico por parte de la Administración, podría desaparecer.

¿PODEMOS PRESCINDIR DE LA COGENERACIÓN?

la cogeneración: eficencia y reducción de emisiones

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