Reducci

1
Reducción de Emisiones en un Proyecto de Biomasa

• Ing. Oscar Coto, Ph.D.
• Curso Desarrollo de Proyectos de Reforestación
  y de Bioenergía bajo el Mecanismo de Desarrollo
  Limpio
• Ecuador
• Marzo 2004

2
Descripción General de la Actividad de Proyecto

• Generación eléctrica usando cascarilla de arroz
  que de otra forma se quemaría en botaderos
  abiertos sin control o decaería naturalmente
• Construcción y operación de una nueva planta de
  generación de 20 MW netos en una provincia del
  centro de Tailandia
• La planta tendrá un contrato PPA con la empresa
  eléctrica de Tailandia por 25 años

3
Contribución al Desarrollo Sostenible

• Contribuir a diversificar el mix energético del
  país, biomasa sólo aporta un 1 de la generación
  actualmente
• Contribuir a aminorar un problema ambiental
  importante como es el de manejo de residuos de
  arroz que son un problema ambiental grande en el
  país

4
Plan de Proyecto

• Ventas de electricidad estimadas en 132,864 MWh/
  año, operación de 24 horas al día por 346 días
  con aseguramiento de compra de 80 de la
  capacidad contratada
• Planta consumirá internamente cerca de un 10 de
  la electricidad producida con lo cual para
  exportar la energía a la red, el proyecto debe
  generar (132,864 MWh/ año)/(1-0.1) es decir
  147,627 MWh/año

5
Plan de Proyecto

• Ventas de cenizas de combustión de cascarilla a
  productores de cemento se estima que se
  generarán cerca de 25,655 ton anuales de cenizas
• Disponibilidad de cascarilla de arroz y cadena de
  acopio Tailandia produce cerca de 26 millones
  de toneladas de arroz. Cascarilla de arroz
  representa cerca del 17.75
• Actualmente cerca del 70-75 de la cascarilla
  generada no es usada. El resto va en1-2 en
  producción de pollos, 1-2 en producción de
  ladrillos, 20-25 usado en proceso del arroz

6
Plan de Proyecto

• Radio de transporte atractivo de 100 km.
• Zona de influencia produce cerca de 4.5 millones
  de toneladas anualmente (20 del país), y existe
  adicionalmente cerca de 1 millon de toneladas de
  cascarilla de arroz disponible de las cuales unas
  700,000 no están en uso
• Existe información detallada por zona de
  influencia
• Empresa tiene contratos con 30 suplidores para
  períodos de entrega de 8 años de sus residuos

7
Plan de Proyecto

• Costo estimado de US 32 millones
• Existen ciertos incentivos locales para invertir
  en energías renovables
• Plan Financiero tiene 60 de deuda senior, 15 en
  deuda subordinada y 25 en equity (capital
  accionario) corriente

8
Tecnología a ser empleada

• Calderas de fuego en suspensión, que fueron
  seleccionadas para entregar una ceniza altamente
  pura. Será la primera instalación de esta
  tecnología en Tailandia
• Proveedores de tecnología son reconocidos
  internacionalmente y existe un proveedor EPC del
  proyecto

9
Balances de Energía del Proyecto

• Existen balances detallados del combustible.
  Poder caórico de 0.013607 TJ/tonelada
• Equivalente energético de la electricidad a
  generar es de 531 TJ/ año
• Eficiencia de conversión de 30
• Calderas necesitan proveer cerca de 1,770 TJ/año
• Tomando en cuenta una eficiencia de caldera de
  90, se necesitan generar cerca de 1,967 TJ/año
• Lo que implica un consumo de cerca de 144,533
  toneladas de cascarilla anualmente
• Se generarán cerca de 25,655 toneladas anuales de
  ceniza

10
Reducciones de GEI y por qué MDL?

• Desplazamiento de emisiones en base a
  combustibles fósiles en la red de Tailandia
  usando biomasa GEI neutra
• Reducción de emisión de metano de quema a cielo
  abierto o descomposición
• Proyecto generará 83,582 toneladas de CREs en
  promedio anualmente, se espera que el impacto
  sobre el financiamiento sea de entre un 4-6
• Proyecto no ha cerrado financieramnete y efecto
  MDL aumenta TIR a un valor más aceptable para los
  inversionistas
• No hay fondos de ODA (asistencia internacional)

11
Metodología de Línea Base

• Generación interconectada con biomasa a partir
  de proyectos que evitan emisiones de GEI
  provenientes de residuos biomásicos que se queman
  o botan a cielo abierto

12
Enfoque usado

• Emisiones de una tecnología que representa un
  curso económico atractivo de acción, tomando en
  cuenta barreras a la inversión
• Se nota de que la acción más atractiva de manejo
  se da en tratar de generar electricidad para la
  red
• Continuación de la práctica de botaderos y quema
  no controlada es un curso atractivo de acción
  pues se está dando
• Ninguno otro enfoque es relevante emisiones
  históricas pues la red está cambiando, top 20
  pues no existe información contextual de este
  tipo de tecnologías en circunstancias sociales,
  económicas,tecnológicas y ambientales parecidas

13
Pasos de la Metodología de LB

• Paso 1 Es el proyecto parte del escenario
  negocio de costumbre?
• Paso 2 a Es la Línea Base el márgen de operación
  del sistema eléctrico?
• Paso 2 b Es el márgen de operación una
  combinación de todas las fuentes de generación?
• Paso 3 Existe o no una gran cantidad de biomasa
  excedentaria?

14
Paso 1 de LB

• Algunos proyectos de generación con biomasa
  podrían ser parte del escenario BAU. Una alta
  cantidad de proyectos no se materializa debido a
  barreras de distinta índole
• Presentar barreras que existen al nivel de
  colección de residuos o en el nivel tecnológico
• En ausencia de recomendaciones del EB, se propone
  usar las tipologias de barreras del SSC
  inversión, tecnología, prácticas prevalecientes,
  otras

15
Barreras financieras

• Para minimizar impactos de cenizas, el proyecto
  usa una tecnología de avanzada para generar una
  ceniza comercializable a nivel de cementeras, con
  consiguiente aumento de costos que conllevan a
  una disminución de la TIR. Proyecto tiene riesgos
  financieros más altos debido a que usa un
  concepto de múltiples suplidores de residuos.
  Esto conlleva a dificultades de conseguir
  inversionistas en el escenario BAU

16
Barreras tecnológicas

• Primera aplicación de la tecnología de suspensión
  a cascarilla de arroz en Tailandia. Componentes
  de entrenamiento son altas y conllevan a aumentos
  de costos operativos así como de know-how en
  entrenamiento de personal

17
Otras barreras

• Campañas de relaciones comunitarias para
  aceptación del proyecto son altos y por ende se
  convierten en una barrera al proyecto

18
Paso 2 a de LB

• Tailandia planea invertir en cerca de 12,591 MW
  en el período 2006-2012. Proyecto entregará 20
  MW, representando menos del 0.2 de dicha
  adición. La LB más apropiada es márgen de
  operación en vez del márgen de adiciones
• Podría argumentarse que por su tamaño, podría
  desplazar otros proyectos pequeños dentro del
  programa de incentivos de generación del país.
  Debido a los incentivos, la mayoría se construirá
  (hidros)
• Caso interesante es si existe competencia sobre
  residuos! De ahí la necesidad de incorporar un
  test de relación oferta/demanda de cascarilla

19
Paso 2 b de la LB

• Tendencia de inversión se da en generación a
  partir de combustibles pesados (fuel oil), pero
  no se puede precisar la inversión en el período
• Escenario de la LB es la generación promedio de
  la red
• LB es conservadora FEC estimado es de
  0.548-0.635 t CO2/MWh para la red vs. 0.72
  tCO2/MWh para tendencia de plantas de combustible
  pesado de petróleo

20
Paso 3 de LB

• Proyecto no disminuirá la oferta de biomasa de
  forma de que otras plantas de biomasa que están
  en proceso de inversión no puedan construirse
• No hay competencia por biomasa tal que resulte en
  disminución de factores de carga de otras plantas
• Proyecto no disminuirá oferta de biomasa de tal
  forma de que usuarios actuales de biomasa para
  generación se pasen a generación con combustibles
  biomásicos
• Cómo lidiamos con estos issues?

21
Paso 3 de LB

• Se introduce un test de relación oferta/demanda
  de residuos
• Oferta/Demanda (cantidad excedente de biomasa
  para la que no existe uso)/(biomasa requerida
  para alimentar plantas que usen la misma biomasa)
• Se define que dicha relación debe ser mayor o
  igual a 2
• Actualmente dicho valor es de 4.6

22
Fronteras del Proyecto

• Delineada como el sitio de instalación de la
  planta, con la excepción de la inclusión del
  transpote fuera de sitio necesario para traer la
  cascarilla de arroz a la planta de generación

23
Fuentes y GEI considerados en la LB
Generación eléctrica de la red CO2 Sí N2O No
Quema a cielo abierto de cascarilla de arroz CO2 No CH4 Sí N2O No
Transporte de cascarilla de arroz CO2 No
24
Fuentes y gases considerados en proyecto
Generación eléctrica con cascarilla CO2 No CH4 Sí N2O No
Transporte de cascarilla a la planta CO2 Sí N2O Sí CH4 Sí
Transporte de cascarilla en sitio CO2 Sí N2O Sí CH4 Sí
Almacenamiento de cascarilla CH4 No
Combustibles auxiliares CO2 Sí N2O Sí CH4 Sí
25
Cálculo de emisiones por fuentes

• Emisiones por actividad de proyecto dentro de sus
  fronteras
• Emisiones por fugas
• Emisiones netas de la actividad de proyecto
• Emisiones por fuentes en la LB

26
Emisiones por actividad de proyecto dentro de sus
fronteras

• Generación eléctrica con biomasa
• Calderas queman 144,632 t anuales con un poder
  calórico de 1,967 TJ
• IPCC indica valor de 30 kg metano/TJ
• Emisión de metano energía de cascarilla X factor
  de emisión de metano X FCG del metano
• Emisión de metano de 1,239 tCO2e/año

27
Emisiones por actividad de proyecto dentro de sus
fronteras

• Transporte de biomasa
• Camiones de 15 ton, viaje de 120 km
• Distancia andada total de cascarilla consumida X
  capacidad de camión X distancia de viaje
• Distancia 144 533 t/año X 15 t X 120 Km
• Distancia 1,156,254 km/ año

28
Transporte de cascarilla

• Factores de IPCC para ese tipo de camiones son
  1097 g CO2/km, 0.06 g CH4/km, 0.031 g N2O/km
• Factor de emisión factor de CO2 factor CH4 X
  FCG CH4 factor N20 X FCG N2O
• Factor de emisión 1,108 E-6 t CO2e/km
• Emisiones anuales de transporte 1,281 t CO2e/año

29
Emisiones por actividad de proyecto dentro de sus
fronteras

• Combustibles auxiliares
• Se usan cerca de 600 litros de combustible para
  arranque de calderas 5 veces al año
• Valor IPCC de FEC de CO2 de fuel oil es de 77.36
  T CO2/TJ y fracción oxidada de 0.99 para dar un
  FEC de 76.58 t CO2/TJ
• Usando factores de default para metano y oxidos
  nitrosos se obtiene un FEC equivalente de 77.8 T
  CO2e/TJ
• Energía en fuel oil consumido consumo X poder
  calórico X densidad del fuel oil 0.11 TJ/ año
• Emisión anual de combustible auxiliar 8.6 T
  CO2e/año

30
Emisiones por Fugas

• No se anticipan fugas en el proyecto

31
Emisiones debidas a la actividad de proyecto

• Emisiones de generación con biomasa Emisiones
  de transporte Emisiones de combustibles
  auxiliares Emisiones por fugas
• Emisiones debidas a proyecto 1,239 1,281
  8.6 0 2,528.6 t CO2e/año

32
Emisiones por fuentes de LB

• Generación eléctrica de la red Proyecciones de
  la generación eléctrica de Tailandia durante
  período de creditaje del proyecto.
• Se calcula un FEC de la red tomando en cuenta
  para cada combustible su unidad de consumo, poder
  calórico, factor de carbono del IPCC, fracción
  oxidada
• Para 2006, FEC es de 0.624 TCO2/MWh y el proyecto
  desplazaría 82,907 t CO2/año2006

33
Generación eléctrica de la red

• Se hace análisis para cada año en base a plan de
  país y así se genera indicador de emisiones
  evitadas para cada año del período de creditaje
• Para 2006 el FEC es de 0.624 y para el 2012 es de
  0.578 t CO2/MWh
• Se genera tabla con valores para cada año

34
Emisiones por fuentes de LB

• Quema a cielo abierto de cascarilla
• Fracción de carbono de la cascarilla es de 0.371
• Carbono emitido cantidad de cascarilla usada en
  la planta X fracción de carbono de la biomasa
• Carbono emitido 144,533 t/año X 0.371 t C/t
  cascarilla 53,665 t C/año

35
Quema a cielo abierto de cascarilla

• Metano emitido carbono emitido X carbono
  emitido como metano a cielo abierto X factor de
  conversión de masa X FCG del metano
• CH4 emitido 53,665 t C/año X 0.005 X 16/12 t
  CH4/t C X 21 t CO2e/t CH4
• CH4 emitido 7,513 t CO2e/año

36
Resumen de emisiones de la LB
Año Emisiones de la red (t CO2) Emisiones metano quema (t CO2e) Total Emisiones LB (t CO2e)
2006 82,907 7,513 90,420
2007 84,369 7,513 91,882
2008 78,788 7,513 86,301
2009 75,732 7,513 83,245
2010 75,466 7,513 82,979
2011 76,131 7,513 83,644
2012 76,795 7,513 84,308
Total 550,188 52,591 602,779
37
Reducción de emisiones de la actividad de
proyecto MDL

• Reducción de emisiones
• Emisiones de la generación de la red
• Emisiones de quema a cielo abierto de
  cascarilla -
• Emisiones de la biomasa quemada en proyecto -
• Emisiones de transporte -
• Emisiones de combustibles auxiliares

38
Reducción de emisiones de la actividad de
proyecto MDL
Año Emisiones de LB (t CO2e) Emisiones de Proyecto (t CO2e) Reducción de Emisiones (t CO2e)
2006 90,420 2,529 87,891
2007 91,882 2,529 89,353
2008 86,301 2,529 83,772
2009 83,245 2,529 80,716
2010 82,979 2,529 80,450
2011 83,644 2,529 81,115
2012 84,308 2,529 81,779
Total 602,779 17,703 585,076
39
Discutir y argumentar

• Generemos lista de issues a considerar