El  aporte  del  Gas  Natural    a  la  Generación  Distribuida:  

Cogeneración  Eficiente    

Carlos  Cortés  Simon  Elecgas  -­‐  Mayo  2013  

Generación  Distribuida  y    Cogeneración  Eficiente  

•  La  generación  distribuida  (GD)  es  aquella  que  se  conecta  principalmente  a  la  red  de  distribución  de  energía  eléctrica  y  que  se  caracteriza  por  encontrarse  instalada  en  puntos  cercanos  al  consumo.  

•  En  muchos  países  su  desarrollo  ha  ido  de  la  mano  con  la  explotación  de  la  Cogeneración  Eficiente  o  Combined  Heat  and  Power  (CHP),  mientras  que  en  otros  lo  ha  hecho  con  las  ERNCs.  

•  Chile  presenta  un  limitado  avance  en  materia  de  GD  y  más  precario  aún  en  términos  de  CHP  

2  

Segmentación  de  la  GD  en  países  desarrollados….  

3  

Dis?ntos  Medios  de  Generación  (conectado  a  baja,  media  y  alta  tensión)  

"Pequeños"  Medios  de  Generación    Conexión  y  operación  comercial  estandarizada  

(menores  a  10  MW  o  20  MW)  

Net  metering  residencial  

(menor  a  10  kW)  

Edificios,  comercio  e  industria  menor  

(desde  10  kW  hasta  100  kW,  300  kW,  1  MW  e  incluso  2  MW)  

Industria  mayor  y  generadores  

independientes  (desde  1  MW  hasta  10  MW  o  20  MW)    

Generación  convencional  a  gran  escala  (mayores  a  10  MW  o  20  MW)  

Cobertura  (y  vacíos)  de  la  Legislación  Chilena  para  la  Generación  Distribuida  

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Escala  

Centralizada  mayor  a  20  MW  

Gran  escala  hasta  9  MW  (PMG  y  

PMGD)  hasta  20  MW  (MGNC)  

Media  escala  desde  100  kW  

Pequeña  escala    hasta  100  kW  

Generación  Renovable  no  convencional  

LGSE  

LGSE  Art.  149,  DS244/2005  

?  

Ley  20.571  

Cogeneración  eficiente  

LGSE  

LGSE  Art.  149,  DS244/2005    Inadecuado  

?  

Ley  20.571  

Generación  Convencional  

LGSE  

LGSE  Art.  149,  DS244/2005  (hasta  9  MW)  

?  

No  

Generación  Distribuida

               

Propuestas  AGN  –    Grupo  Energía  UC  (Prof.  Wa[s)    

¿Qué  es  la  Cogeneración  Eficiente?  

ü  Es  la  generación  simultánea,  de  energía  eléctrica  y  térmica  con  la  u\lización  de  la  misma  instalación  y  combus\ble.  

ü  Se  logra  mayor  eficiencia  al  aprovechar:  Ø   Calores  residuales,  producto  de  la  combus\ón  en  motores  o  turbinas  

que  generan  electricidad  Ø  Generar  electricidad  u\lizando  calor  residual  de  un  proceso  térmico  

Gas  Natural  

Electricidad  

Calor  119 45

50

   

CHP  Eficiencia=80%  

Generación Eléctrica Eficiencia=45%

100   45  

63  

119  

Generación Térmica Eficiencia=80%

50  

Eficiencia  Cogeneración  Eficiente  

Eficiencia Global :45+50119 = 80%

45  

50  

sin  CHP  (consume  163)  

 

con  CHP  (consume  119)  

 

La  CHP  permite  sa\sfacer  las  demandas  eléctricas  y  térmicas  de  manera  simultanea:    ü Ahorros  entre  un  20%,  30%  y  40%  del  combus\ble  primario  u\lizado.  

(Mix térmico)

(Fuel)

(Gas Natural)

Eficiencia Global :45+50163 = 58%

6  

Principales  beneficios  de  la  Cogeneración  Eficiente  

ü  Se  logra  un  aumento  de  la  eficiencia  de  30-­‐40%  a  80-­‐90%  gracias  al  reciclaje  de  energía  que  de  otra  forma  sería  desechada  -­‐  Ahorro  de  energía  primaria  

ü  Permite  sa\sfacer  las  demandas  eléctricas  y  térmicas  de  manera  simultanea  

ü  Disminuye  las  necesidades  de  infraestructura  (generación,  transmisión  y  distribución)  

ü  Reduce  emisiones  de  CO2  

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Beneficios  ambientales:  Reducción  de  GEI  

 Planta  de  CHP  de  alta  eficiencia  (Proyecto  Wa[s  San  Bernardo)    •  Potencia:  2,9  MW  •  Vapor  –  Agua  Caliente  –  Electricidad  

•  CER’s:  22.260  ton  CO2e  en  10  años.  Calculados  al  registro  del  PDD  

Metodología:  “Natural  Gas-­‐based  package  cogenera?on”  AM0014,  Julio  2005  

Emisiones Electricidad

Emisiones Vapor

Emisiones cogeneración Gas natural

Emisiones línea base sistema convencional

Emisiones con cogeneración

Sin CHP Con CHP

Emis

ione

s de

CO

2

Planta de Generación

eléctrica

Industria sin cogeneración

Industria con cogeneración a gas

natural +

Emisiones  CO2  

reducidas  

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Cogeneración  Eficiente    a  nivel  local…..  

•  En  Chile  la  “cogeneración  distribuida”  está    en  la  prác?ca  impedida….  ü   Sólo  un  ejemplo  -­‐  Wai’s-­‐Metrogas:  en  operaciones  desde  2007  y  aún  no  logra  vender  excedentes  al  distribuidor  eléctrico  

ü La  mayoría  de  los  proyectos  de  CHP  en  operación  son  con  biomasa  y  turbinas  de  vapor  en  el  sector  forestal  (celulosa  y  aserraderos),  donde  la  CHP  está  incluida  en  el  diseño  de  todas  las  plantas  de  celulosa.  

ü Se  necesitan  apartados  especializados  en  la  cogeneración  en  la  regulación    ü Aprender  de  la  experiencia  internacional:  La  regulación  por  omisión  no  funciona  en  cogeneración  

ü Se  necesita  introducir  explícitamente  el  modelo  de  tres  partes  y  regularlo  apropiadamente.  

ü Aclarar  todas  las  áreas  grises.  

 

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ü  Desconocimiento  de  la  cogeneración  

ü  Barreras  de  información    

ü  Barreras  económicas  

ü  Barreras  regulatorias  e  ins\tucionales  

Barreras  para  la  CHP  a  nivel  industrial….  

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Potencial  de  la  Cogeneración  Eficiente  en  el  sector  industrial  al  año  2008…  

Para  CHP  a  nivel  industrial,  se  es\ma  oportunidad  de  generación  de  875  [Mwe]  de  potencia  de  energía,  equivalentes  a  :    

ü  1  Central  Nuclear  ü  ó  30%    de  Hydroaysen  ü  ó  3  centrales  a  Carbón  ü  ó  3  Ciclos  combinados  

 Potencial*de*Cogeneración*y*Catastro*de*Proyectos!

!Item!

!

Cantidad*de!Proyectos!

!

Potencia!MWe!

Porcentaje*c/r*a*Termoeléctricas*

BNE*2008*!Proyectos!de!cogeneración!operando!con!biomasa!en!el!sector!forestal!

!

15!!

689!!

8,6%!

Proyectos!de!cogeneración!operando!con!combustibles!fósiles!en!industria,!minería!y!refinerías!

!

14!!

175!!

2,2%!

Potenciales*proyectos*de*cogeneración*Industrial! 319! 875! 10,9%!!

Fuente:  “Estudio  para  el  Desarrollo  de  la  Cogeneración  Eficiente  en  Chile”  Programa  de  Estudios  e  Inves?gaciones  en  Energía  Ins?tuto  de    Asuntos  Públicos  Universidad  de  Chile,  2010  

•  A  propósito  del  Primer  Pilar  de  la  Estrategia  -­‐la  Eficiencia  Energé?ca-­‐,  se  señala  que  “el  PAEE20  promoverá  la  incorporación  de  la  Cogeneración  Eficiente  en  los  sectores  de  la  industria  y  minería”.  

•  Única  mención  a  esta  tecnología….  

Cogeneración  Eficiente  Eficiente  en  la  Estrategia  Nacional  de  Energía  2012-­‐2030  

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•  El  net  metering  o  medición  neta  es  un  sistema  que  provee  mecanismos  y  estándares  simplificados  de  conexión,  operación,  medición  y  facturación  para  instalaciones  de  generación  de  baja  escala.  

•  Una  apropiada  regulación  para  el  net  metering  facilitaría  la  integración  de  tecnologías  de  generación  eléctrica  a  nivel  residencial  (decenas  de  kWs),  pues  el  acceso  a  las  redes  eléctricas  y  la  posibilidad  de  reducir  las  cuentas  de  energía  a  pagar,  al  inyectar  y  re\rar  excedentes  en  la  red,  son  fundamentales  para  viabilizar  la  introducción  de  este  \po  de  tecnologías  

Y  a  nivel  residencial???  El  Net  Metering….  

13  

Net  Metering  y  Uso  Eficiente  de  la  Energía  

Generación  Convencional   Micro  -­‐  Cogeneración  

(*)  

(*)  Equivalente  a  requerimiento  de  planta  generadora  a  carbón  

•  Reciclaje  de  Energía  ü   Aprovechar  calor  residual  de  un  calefón  

para  generar  electricidad.  ü   Generar  electricidad  localmente  y  u\lizar  el  

calor  residual  para  calefacción  y  calentamiento  de  agua.   14  

Eficiencia  Energé?ca  con  Micro-­‐Cogeneración  Domiciliaria  

•  Son  tecnologías  probadas,  eficientes,  limpias  y  costo  efec\vas.  ü  Sistemas  Plug  and  Play  de  Honda  (1.2  kWe,  eficiencia  85%)  en  Japón  ha  

vendido  más  de  100.000  unidades.  

Tecnologías  Micro-­‐cogeneración    Ø Micro-­‐turbinas  Ø Motor  S\rling  Ø Celdas  de  combus\ble  Ø Motor  de  combus\ón  interna  

1kWe y 7.5 - 12kWth 1kWe

1.2 kWe/3,25 kWth Efficiency:85%

Net  metering  en  Chile….  

•  Ley  Nº  20.571,  de  marzo  de  2012,  Regula  el  Pago  de  las  Tarifas  Eléctricas  de  las  Generadoras  Residenciales  

•  Es  necesario  ahora  un  Reglamento  amistoso  con  la  GD  a  baja  escala  (con  requerimientos  estandarizados,  segmentados  y  simplificados)  y  que  reconozca  explicitamente  las  par\cularidadades  de  la  cogeneracion    eficiente  

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Desatos  para  el  desarrollo  de  la  CHP  ….  próximos  pasos  

 

ü  Perfeccionamientos  a  la  Reglamentación  de  PMGDs  •  Estableciedno  estándares  de  interconexión    y  requerimientos  segmentados  

•  Limitar  el  alcance  de  las  negociaciones  con  la  distribuidora  

ü  Iden\ficación  y  mi\gación  de  barreras    ü  Acceso  a  financiamiento,  especialmente  para  estudios  

ü  A  nivel  de  microgeneración,  contar  con  un  Reglamento  amistoso  con  la  GD,  con  requerimientos  estandarizados,  segmentados  y  simplificados  

17  

Con  el  nuevo  escenario  de  disponibilidad  de  GNL,  Chile  debiese  aprovechar  el  potencial  subu\lizado  de  CHP  en  base  a  este  combus\ble  

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Flujo  de  GNL  Países  productores  de  GNL  Países  con  demanda  de  GNL  

Producción  (2012):    36%    Asia-­‐Pacífico,  40%  Medio  Oriente  y  24%  Cuenca  Atlán\ca.  Demanda  (2012):  72%  en  Asia/Medio  Oriente,  20%  en  Europa  y  8%  en  América.  En  el  2012  GNL  Chile  importó  2,3  millones  de  toneladas  de  GNL,  mientras  el  2011  fueron  2,2.  Los  principales  orígenes  son  Trinidad  &  Tobago,  Guinea  Ecuatorial,  Qatar        

Chile  y  el  mercado  global  de  GNL  

(Fuente:  GNL  Chile)  

GNL  en  el  mundo:  Opciones  de  suministro  para  Chile  

 •  El  mercado  del  GNL  está  dominado  por  algunos  países  productores  (Qatar,  

Indonesia,  Argelia,  Malasia,  Australia,  Trinidad  y  Tobago,  Egipto,  Nigeria)  y  grandes  empresas  que  invierten  en  terminales  de  licuefacción  y  realizan  la  comercialización  del  GNL  (Chevron,  Shell,  BG,  BP,  Total,  GDF,  Stream,  ExxonMobile,etc.)  

•  Chile  \ene  que  buscar  la  manera  de  mostrarse  como  una  alterna\va  real  al  mercado  Europeo,  procurando  el  desvío  de  barcos  dirigidos  a  este  con\nente,  principalmente  de  proyectos  del  atlán\co  en  donde  pueden  exis\r  restricciones  logís\cas  para  el  envío  a  Asia.  

•   Debe  analizarse  de  manera  profunda  el  desarrollo  de  los  proyectos  en  EEUU,  pero  se  debe  tener  una  mirada  de  largo  plazo  para  evitar  riesgos  excesivos.  

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Conclusiones  

Ø  Desarrollo  importante  GD  en  el  mundo  Ø  La  tecnología  de  GD  más  desarrollada  en  el  mundo  es  la  CHP  Ø  Desarrollo  limitado  de  generación  distribuida  en  Chile  y  prác\camente  nulo  de  

CHP  Ø  La  cogeneración  eficiente  es  una  solución  costo  efec?va,  amigable  con  el  

medio  ambiente  y  disponible  desde  hace  años.  Lamentablemente,  en  Chile,  hasta  ahora,  ha  sido  ignorada  

Ø  Nuevo  escenario  (abastecimiento  de  GNL,  menores  precios,  necesidad  de  realizar  un  uso  más  eficiente  de  la  energía)  debiera  llevar  a  nuestras  autoridades  a  generar  las  condiciones  para  desarrollar  el  potencial  de  Chile  en  este  ámbito  

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El  aporte  del  Gas  Natural    a  la  Generación  Distribuida:  

Cogeneración  Eficiente    

Carlos  Cortés  Simon  Elecgas  -­‐  Mayo  2013