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La Cogeneración: eficencia y reducción de emisiones

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La Cogeneración: eficencia y reducción de emisiones

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Presentation on CHP by Óscar Cubero, COGEN Europe Board member. Workshop "Emisiones, eficiencia energética y gas natural" organised by Fundación Gas Natural Fenosa, Barcelona, Palau de la Música Catalana, 19th September 2016.

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La Cogeneración: eficencia y reducción de emisiones

  1. 1. La Cogeneración: Eficiencia y reducción de emisiones Óscar Cubero Board Member COGEN Europe Barcelona, 19.09.2016
  2. 2. 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.
  3. 3. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 3 • Miembros corporativos: • 14 organizaciones COGEN nacionales COGEN EUROPE Miembros
  4. 4. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 4 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
  5. 5. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 5 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
  6. 6. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 6 A B C D E F EFICIENCIAENERGÉTICA CENTRAL TÉRMICA PLANTA DE COGENERACIÓN 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
  7. 7. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 7 CENTRAL TÉRMICA Carbón : 980 tm CO2 /GWh Media (1): 778 tm CO2 /GWh CCGT: 375 tm CO2 /GWh PLANTA DE COGENERACIÓN 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
  8. 8. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 8 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
  9. 9. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 9 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
  10. 10. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 10 20071997 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 efficiency reference values 3rd harmonised efficiency reference values 2014 State aid Guidelines 2016-2018 : Industrial Emissions Dir. (IED) Medium Combustion Plant Dir. (MCPD) LEGISLACIÓN EUROPEA Cogeneración de alto rendimiento
  11. 11. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 11 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 LEGISLACIÓN EUROPEA Energía y emisiones
  12. 12. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 12 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.” OBJETIVO2020PROGRESO LEGISLACIÓN EUROPEA Cambio climático y energía : Horizonte 2020
  13. 13. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 13 POLONIA IRLANDA Fuente : Eurostat 2015 y elaboración propia COGENERACIÓN EN EUROPA Situación actual
  14. 14. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 14 Fuente : Eurostat 2015 y elaboración propia COGENERACIÓN EN EUROPA Evolución histórica
  15. 15. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 15 Fuente : Eurostat 2015 y elaboración propia COGENERACIÓN (2011-2015) CAPACIDAD INSTALADA COGENERACIÓN (2011-2015) ELECTRICIDAD GENERADA COGENERACIÓN EN EUROPA Tendencia
  16. 16. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 16 COGENERACIÓN EN EUROPA 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.
  17. 17. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 17 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) Potenciainstalada(MW)
  18. 18. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 18 COGENERACIÓN EN ESPAÑA Caracterización del parque
  19. 19. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 19 COGENERACIÓN EN ESPAÑA Caracterización del parque
  20. 20. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 20 COGENERACIÓN EN ESPAÑA Falta de estabilidad legislativa Ley24/2013 RD413/2014 ITC1045/2014 ………. • 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
  21. 21. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 21 COGENERACIÓN EN ESPAÑA 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
  22. 22. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 22 COGENERACIÓN EN ESPAÑA Impacto de la última legislación aprobada en la generación eléctrica cogenerada RD 436/2004 RD 436/2004RD 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
  23. 23. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 23 COGENERACIÓN EN ESPAÑA 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
  24. 24. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 24 COGENERACIÓN EN ESPAÑA 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
  25. 25. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 25 COGENERACIÓN EN ESPAÑA 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 Potenciainstalada(MW) 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
  26. 26. Fundación Gas Natural Fenosa Seminario Energía y Medioambiente 19.09.2016 26 COGENERACIÓN EN ESPAÑA 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?

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