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Curso Cogeneracion Energia Electrica
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One powerful future.
One powerful future.
COGENERACIÓN.
Beneficios, potenciales aplicaciones y
factores de éxito.
One powerful future.
Agenda
1. Presentación Caterpillar & Finning
2. ¿Qué es la cogeneración? Beneficios de la cogeneración.
3. Potenciales aplicaciones.
4. Factores claves en proyectos de cogeneración.
5. Casos de éxito.
Page 3 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Presentation Title
One powerful future.
Agenda
1. Presentación Caterpillar.
2. ¿Qué es la cogeneración? Beneficios de la cogeneración.
3. Potenciales aplicaciones.
4. Factores claves en proyectos de cogeneración.
5. Casos de éxito.
Page 4 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Presentation Title
One powerful future.
Un poco de historia…
• La línea de motores a gas CG, procede de la antigua MWM, que atesora 140 años
de continua innovación.
1871 El inventor de vehículos, Carl Benz, establece su “Taller Mecánico”
en Mannheim, Alemania - los cimientos de MWM.
1880 Producción del primer motor a gas.
1886 Se registra la patente alemana nº 37435 para el primer coche.
1910 Se inicia la producción de motores diésel.
1922 Se funda una nueva empresa. “Motorenwerke Mannheim AG, anteriormente
Benz, dedicada a la construcción de “motores estacionarios”.
1953 Se produce el primer motor diésel refrigerado por aire que emplea el
método de igual presión en la precámara patentado por MWM.
2005 Operando como Deutz AG, la empresa funda la filial independiente de
Deutz Power Systems.
2007 Venta de la filial DPS al inversor 3i en octubre.
2008 La empresa vuelve a denominarse MWM.
2011 MWM GmbH pasa a formar parte del grupo Caterpillar Inc.
2013 MWM GmbH pasa a denominarse Caterpillar Energy Solutions GmbH.
Carl Benz
One powerful future.
Fábricas de Grupos Generadores a Gás
Lafayette Engine Center
Lafayette, IN USA
3500/3600 Gas Gensets
3300/3400/3500/3600 Gas Engines
Griffin Power Systems
Griffin, GA USA
3400V Gas Engines
3300/3400/3500 Gen Set Packaging
Caterpillar Energy Solutions
Mannheim, Germany
CG132, CG170, CG260 Engines
CG132, CG170, CG260 Genset
Packaging
Caterpillar Energy Solutions
• Adquisición de MWW
• La modernización de fábricas
y aumento de la capacidad de
producción
• Las inversiones en P&D
• Construcción del Centro de
Entrenamiento
• Capacitación para
Distribuidores
• Con un total de aprox. USD
1bn
One powerful future.
-500 500 1500 2500 3500 4500 [ekW]
G3300
G3408
G3508
G3516
G3520C
G3616
Power RangeEnhanced CAT Product Line
G16CM34 - 35.7 L/Cyl
5,950-10,000 kWe @ 60 Hz
CG260-16
4,000 kWe @ 60 Hz
G3500&CG170
700-2000 kWe @ 60 Hz
G3400-CG132
150-800 kWe @ 60 Hz
G3300
72-132 kWe @ 60 Hz
CG260
G3500
CG170-16
CG132-16
CG132-8
Electrical Power Range
72 kW-10,000 kW
One powerful future.Latest update: May 2014
Americas North
Americas South
Africa
Asia-Pacific
Europe
M.E.
MWM Brand
CAT & MWM Brand
CAT Brand
Embargo countries
CIS
MWM can sell DIRECT globally as
required (incl. via MWM subsidiary)
Americas North
Americas South
Africa
Asia-Pacific
Europe
M.E.
MWM Brand
CAT & MWM Brand
CAT Brand
Embargo countries
CIS
MWM can sell DIRECT globally as
required (incl. via MWM subsidiary)
Caterpillar Energy Solutions
One powerful future.La Importancia de la Eficiencia Eléctrica
1000kW
2500kW40% = 1000kW
2439kW41% = 1000kW
2380kW42% =
- 2,44% - 2,41%
- 4,8%
+ 1 % Ef. Eléctrica - 2,4 % Coste de Gas
+ 1 % Ef. Eléctrica + 2,4 % de producción de EE
One powerful future.
+ 9,4 % Ef.
+ 11,8 % Ef.
Incremento de eficiencia eléctrica Pot. 400kW, 600kW e 800kW
+ 10,7 % Ef.
Caterpillar Energy Solutions
One powerful future.
+ 5,7 % Ef.
+ 1,6 % Ef.
+ 4 % Ef.
Caterpillar Energy Solutions
Incremento de eficiencia eléctrica Pot. 1000kW, 1500kW e 2000kW
One powerful future.CAPEX & OPEX
28%
65%
7% Inversión inicial
Mantenimiento preventivo
Mantenimiento correctivo
One powerful future.
1. Presentación Caterpillar.
2. ¿Qué es la cogeneración? Beneficios de la cogeneración.
3. Potenciales aplicaciones.
4. Factores claves en proyectos de cogeneración.
5. Casos de éxito.
Agenda
Page 14 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogerneración.
One powerful future.
2. ¿Qué es la cogeneración?. Beneficios.
Page 15 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
PRODUCCIÓN SIMULTÁNEA DE ENERGÍA ELECTRICA Y TERMICA EN UNA SOLA MÁQUINA TÉRMICA
(MOTOR)
Gas NaturalBiogás
Sin cogeneración
Electricidad
Calor
Cogeneración
Electricidad
CalorGas NaturalBiogás
One powerful future.
2. ¿Qué es la cogeneración?. Beneficios.
Page 16 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
AHORRO ENERGÍA
(10 - 40%)
One powerful future.
2. ¿Qué es la cogeneración?. Beneficios.
Page 17 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
Beneficios para el sector energético y para el país.
SOSTENIBLE MEDIOAMBIENTALMENTE
SEGURASOSTENIBLE
ECONOMICAMENTE
Ahorro de CO2 por
Eficiencia energética
Generación distribuida
Potencia segura
Gestionable, firme
Generación distribuida
Alta disponibilidad (<90%)
Suministro de gas estable.
Ahorro económico por
Por eficiencia energética
Generación distribuida
Sistema energético
Ideal
One powerful future.
2. ¿Qué es la cogeneración?. Beneficios.
Page 18 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
Beneficios para el sector energético y para el país.
Distribuída. Cerca puntos
consumo.
Gestionable. Usar como
backup. Bajo tiempo
respuesta.
Firme. No depende de las
condiciones ambientales.
One powerful future.
2. ¿Qué es la cogeneración?. Beneficios.
Page 19 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
Beneficios para el sector energético y para el país.
Producción más
diversificada. Mayor oferta.
Mercado más desarrollado.
Menor posibilidad de cártel
Ejemplos: Shale Gas USA.
Mercado EU central.
One powerful future.
2. ¿Qué es la cogeneración?. Beneficios.
Page 20 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
Beneficios para el sector energético y para el país.
Ahorro de energía.
Tecnología más limpia.
Ejemplos: Shale Gas USA.
Mercado EU central.
La energía más limpia es
la que no se consume
Reducción 26% de
emisiones de CO2
One powerful future.
2. ¿Qué es la cogeneración?. Beneficios.
Page 21 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
Beneficios para el sector energético y para el país. Algunos números…
Potencia instalada en
Diesel – Petróleo en Chile ≈ 3000 MW
Cálculo:
Sustituyendo 1000 MW por
cogeneración Eficiente
Aprovechando 1000 MW de
energía térmica.
Funcionando 5000 h/año.
6.810.000 MWh.
585.000 T.E.P.
4.000.000 Barriles de Petróleo
440.000 M$ /año.
One powerful future.
Agenda
Page 22 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogerneración.
1. Presentación Caterpillar.
2. ¿Qué es la cogeneración? Beneficios de la cogeneración.
3. Potenciales aplicaciones.
4. Factores claves en proyectos de cogeneración.
5. Casos de éxito.
One powerful future.
3. Potenciales aplicaciones.
Page 23 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
¿Dónde puede tener sentido una cogeneración?
En todas aquellos procesos en los que se necesite calor / frío
CALOR
SISTEMA DE
ABSORCIÓN
HOTELES, EDIFICIOS HOSPITALES
APLICACIONES INDUSTRIALES
BIOMETANIZACIÓN (Producción de biogás)
APLICACIONES INDUSTRIALES
Lavanderías industriales
APLICACIONES
INDUSTRIALES
VAPOR DE AGUA
AGUA CALIENTE
SECADO TÉRMICO
Aire acondicionado Residencial
Procesos a baja temperatura (industria farmacéutica)REFRIGERACIÓN
One powerful future.
3. Potenciales aplicaciones.
Page 24 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
¿Dónde puede tener sentido una cogeneración? Invernaderos.
Esquema básico de aprovechamiento energético en invernaderos
One powerful future.
3. Potenciales aplicaciones.
Page 25 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
¿Dónde puede tener sentido una cogeneración? Caso práctico beneficios.
Tamaño del
mercado de leche
líquida:
2.600 M Litros
(1300 M$)
Coste total 52 $/100 litros 100%
Coste variable Coste materia Prima 28,6 $ 55%
Otros costes
directos y/o
fijos
Coste mano de obra 13 $ 25%
Coste de energía 5,2 $ 10%
Coste envases, tapones etc 4,16 $ 8%
Otros 1,04 $ 2%
Producción de leche. Estructura de costes (España)
Coste energético producción de leche: 130 M$.
Ahorro de energía 25% en cogeneración: 30 M$
Haciéndolo extensivo a otros sectores…
One powerful future.
Agenda
Page 26 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogerneración.
1. Presentación Caterpillar.
2. ¿Qué es la cogeneración? Beneficios de la cogeneración.
3. Potenciales aplicaciones.
4. Factores claves en proyectos de cogeneración.
5. Casos de éxito.
One powerful future.
4. Factores clave en proyectos de Cogeneración.
Page 27 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
¿Qué hay que analizar para valorar la factibilidad de un Proyecto de
Cogeneración?
¿Es CHP un proyecto
Técnico
Económicamente
atractivo?
Ratio Precio electricidad / Precio Gas Natural
($/kwhel) / ($/Kwh Gas)
Régimen de operación al año (o.h /año)
Otros factores
Posibilidad exportar red
Autoconsumo
Otros procesos eficiencia
energética.
NO
YES NEXT STEP
One powerful future.
4. Factores clave en proyectos de Cogeneración.
Page 28 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
¿Qué hay que analizar para valorar la factibilidad de un Proyecto de
Cogeneración?
COSTES
Costes de combustible
(Gas Natural)
Costes de O&M
Consumibles (Aceite etc)
INGRESOS / AHORROS
Ahorro compra electricidad
(Autconsumo)
Venta de excedentes a la red
pública (si procede)
Ahorro de compra de
combustible para demanda
térmica.
INVERSIÓN NECESARIA
Valor Actual Neto de la Inversión (VAN)
Tasa Interna de Retorno de la Inversión (TIR)
Periodo Recuperación Inversión.
One powerful future.
4. Factores clave en proyectos de Cogeneración. ¿Qué hay que analizar para valorar la factibilidad de un Proyecto de
Cogeneración?
PLANTA FUNCIONE
( Disponibilidad y Confiabilidad)
Solución fiable
Expertise Asistencia técnica
local
Soporte financiero
CUATRO PILARES
Page 29 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
One powerful future.
Agenda
Page 30 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogerneración.
1. Presentación Caterpillar.
2. ¿Qué es la cogeneración? Beneficios de la cogeneración.
3. Potenciales aplicaciones.
4. Factores claves en proyectos de cogeneración.
5. Casos de éxito.
One powerful future.
5. Casos de éxito.
Page 31 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
Capacidad instalada motores a Gas Caterpillar.
One powerful future.
5. Casos de éxito.
Page 32 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
Secado térmico en SOGAMA (España)
6 X CG 260 -1621 MW eléctricos. Secado con agua de camisas y gases de escape> 50.000h de operación.95% Disponibilidad
GASES DE ESCAPE
SECADO DE RSU
INCINERACIÓN EN QUEMADOR RSU
TURBINA DE VAPOR
Suministro CATERPILLAR ESPAÑAGrupos motogeneradores. Cuadros eléctricosSistemas de refrigeración Puesta en marchaMantenimiento
One powerful future.
5. Casos de éxito.
Page 33 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
Centro Comercial con Palacio de Hielo en Viseu (Portugal)
3 X CG 170-16
4.092 Kwe
Agua de refrigeración motor
Gases de escape
ABSORCIÓNFRÍO PARA SALA
DEPORTES INVIERNO
One powerful future.
5. Casos de éxito.
Page 34 | CATERPILLARCONFINDENTIAL: YELLOW | Cogeneración
Nueva Cerámica Campo
Gas natural
6.820 Kwe
Calentar aire a 105 ºC para secado de ladrillo
Agua de refrigeración motor
Gases de escape
5 X CG 170-16