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.

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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 CO 2 /MWh para la red vs. 0.72 tCO 2 /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 CO 2 Sí N 2 O No Quema a cielo abierto de cascarilla de arroz CO 2 No CH 4 Sí N 2 O No Transporte de cascarilla de arroz CO 2 No

24 Fuentes y gases considerados en proyecto Generación eléctrica con cascarillaCO 2 No CH 4 Sí N 2 O No Transporte de cascarilla a la plantaCO 2 Sí N 2 O Sí CH 4 Sí Transporte de cascarilla en sitioCO 2 Sí N 2 O Sí CH 4 Sí Almacenamiento de cascarillaCH 4 No Combustibles auxiliaresCO 2 Sí N 2 O Sí CH 4 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 tCO 2e /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 CO 2 /km, 0.06 g CH 4 /km, 0.031 g N 2 O/km Factor de emisión = factor de CO 2 + factor CH 4 X FCG CH 4 + factor N 2 0 X FCG N 2 O Factor de emisión = 1,108 E-6 t CO 2e /km Emisiones anuales de transporte = 1,281 t CO 2e /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 CO 2 de fuel oil es de 77.36 T CO2/TJ y fracción oxidada de 0.99 para dar un FEC de 76.58 t CO 2 /TJ Usando factores de default para metano y oxidos nitrosos se obtiene un FEC equivalente de 77.8 T CO 2e /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 CO 2e /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 CO 2e /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 TCO 2 /MWh y el proyecto desplazaría 82,907 t CO 2 /año 2006

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 CO 2 /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 CH 4 emitido = 53,665 t C/año X 0.005 X 16/12 t CH 4 /t C X 21 t CO 2e /t CH 4 CH 4 emitido = 7,513 t CO 2e /año

36 Resumen de emisiones de la LB AñoEmisiones de la red (t CO 2 ) Emisiones metano quema (t CO 2e ) Total Emisiones LB (t CO 2e ) 200682,9077,51390,420 200784,3697,51391,882 200878,7887,51386,301 200975,7327,51383,245 201075,4667,51382,979 201176,1317,51383,644 201276,7957,51384,308 Total550,18852,591602,779

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 AñoEmisiones de LB (t CO2e) Emisiones de Proyecto (t CO2e) Reducción de Emisiones (t CO2e) 200690,4202,52987,891 200791,8822,52989,353 200886,3012,52983,772 200983,2452,52980,716 201082,9792,52980,450 201183,6442,52981,115 201284,3082,52981,779 Total602,77917,703585,076

39 Discutir y argumentar Generemos lista de “issues” a considerar