BARLOWORLD cogeneracion

LA COGENERACION EN EL SECTOR TERCIARIO

Mayo 2009

1 Introducción 2 Marco legal 3 Productos Caterpillar 4 Ejemplo tipo

INTRODUCCION

INTRODUCCION Definición de cogeneración (I) La cogeneración es un sistema de alta eficiencia energética basado en la producción simultánea de energía mecánica (electricidad) y térmica (frigorífica) a partir de una única energía primaria (renovable, residual o fósil) La cogeneración es una forma de producción de electricidad descentralizada (generación distribuida), produciéndose la energía allí donde se consume

Generación distribuida de alta eficiencia

INTRODUCCION Definición de cogeneración (II) SISTEMA CONVENCIONAL

Electricidad

Energía primaria

Generador

COGENERACION

Generador Apoyo

Cogeneración

Calor / frío

INTRODUCCION Ventajas de la cogeneración frente a soluciones convencionales (I) VENTAJAS GLOBALES • Ahorro de energía primaria, al ser un sistema más eficiente en términos globales que una central convencional • Mejora el medioambiente, acorde con las exigencias del Protocolo de Kyoto • Menor dependencia energética del exterior • Desarrolla la infraestructura energética • Disminuye pérdidas por transporte y distribución de electricidad

INTRODUCCION Ventajas de la cogeneración frente a soluciones convencionales (II) VENTAJAS PARA EL USUARIO • Disminuye su coste energético • Desarrolla su infraestructura energética • Incrementa la fiabilidad suministro térmico y eléctrico • Diversifica ingresos • Mayor autonomía energética

del

suministro:

Duplicidad

de

INTRODUCCION Ventajas de la cogeneración frente a soluciones convencionales (III) AHORRO DE ENERGIA PRIMARIA – Balance energético cogeneración Pérdidas:

Electricidad 40 Uds. E.Primaria 100 Uds. PCI

Calor 40 Uds. 20%Pérdidas

•

Equipo motriz: Radiación, refrigeración.

•

Alternador: Acoplamiento, Joule, histéresis

•

Recuperación de calor: Radiación, gases de escape, purgas

•

Instalación: Eléctricas (Joule) y térmicas (radiación, purgas)

INTRODUCCION Ventajas de la cogeneración frente a soluciones convencionales (IV) AHORRO DE ENERGIA PRIMARIA – Balance energético CC Pérdidas generación electricidad en CC 35 Uds. Pérdidas transp. y distrib. 5Uds.

Energía primaria invertida en electricidad 80 Uds. PCI

Electricidad 40 Uds.

Calor 40 Uds.

E. Primaria 125 Uds. PCI

Energía primaria invertida en calor 45 Uds. PCI

Pérdidas generación calor 5Uds.

AHORRO ENERGIA PRIMARIA CG & CC:

20%

INTRODUCCION Producción de frío por absorción&compresión •Ventajas absorción respecto a la compresión mecánica:

– La energía requerida para su accionamiento es energía térmica, pudiendo ser ésta residual (cogeneración) u obtenida a partir de una energía renovable (solar o biomasa) – Utiliza agua como refrigerante – Utiliza un proceso físico químico, por lo que apenas hay componentes sujetos a desgaste mecánico  menor mantenimiento y mayor vida útil – Menor ruido y vibraciones en operación •Inconvenientes:

– Voluminosas – Precisan de refrigeración evaporativa (p.e. torre de refrigeración) en el condensador  consumo de electricidad y agua, tratamientos antilegionella

INTRODUCCION Barreras para el desarrollo de la cogeneración BARRERAS PARA EL DESARROLLO DE LA COGENERACION • Elevadas inversiones iniciales • Riesgo político (marco legal cambiante) • Gestión compleja (dependencia de especialistas) • Necesidad de infraestructura eléctrica (punto de interconexión) y gasista • Actividad auxiliar a la actividad principal “no core bussines”

INTRODUCCION Mercado potencial en el sector terciario y residencial

• Central de cogeneración para abastecer las necesidades energéticas de climatización y ACS en edificios. • Se requiere que las instalaciones de frío y calor estén centralizadas • Edificios tipo: – – – – – – –

Polideportivos Hoteles Residencias Hospitales Centros comerciales Oficinas Comunidades de viviendas

INTRODUCCION Referencias de Finanzauto en el sector terciario

Con potencias comprendidas entre 400 kWe y 4000 kWe, grupos motogeneradores CATERPILLAR Diesel y a gas natural – – – – – – – –

2 Hoteles 10 Hospitales 2 Estaciones/aeropuertos 5 Edificios de oficinas 5 Grandes almacenes 3 Centros comerciales 2 Colegios/Universidades 2 Polideportivos

INTRODUCCION Soluciones de empresas de servicios energéticos en el sector terciario Cliente

Empresa especialista

• No especialista en energía

• Financia el Proyecto

• Mercado energético complejo

• Ofrece soluciones globales:

• Tecnología desconocida • La energía es una actividad no estratégica para su negocio • Capacidad de endeudamiento limitada • Necesidad de disminuir sus costes de estructura

construcción, mantenimiento, Necesidad de soluciones globales por empresas especializadas

operación y gestión • Factura sólo por la energía consumida, mediante términos comerciales controlables y estables • Introduce economías de escala

• Recursos humanos limitados y no especializados

Empresas especializadas asumen la inversión y gestión del proyecto de cogeneración, estando la planta de cogeneración dentro de su activo, y ofreciendo al cliente final condiciones ventajosas del suministro de la energía térmica/frigorífica producida por ésta.

MARCO LEGAL

MARCO LEGAL Novedades RD661/2007 destacables en el sector terciario – Eliminación del concepto de autoproductor: Posibilidad de exportar la totalidad de la producción neta (producción neta = producción bornas alternador – autoconsumos cogeneración) – Eliminación de participar el consumidor térmico en la titularidad de la cogeneración: No necesidad de sociedades mixtas con el consumidor para promotores – La opción “Tarifa” mejora sustancialmente – Indexación trimestral de tarifas y otros complementos retributivos al precio de los combustibles e IPC (cesta de la compra del cogenerador) – Aparece un complemento retributivo función del ahorro de energía primaria: Complemento por Eficiencia – Marco favorable para “Cogeneración de Pequeña Escala” (I > I

C L P

1 0x 1 P 5 . l C A 5 / 0 0 1

1 x 1 1 x x L 3 B 6 3 2 6 6

C L P D N E 1 m 5 R / / nN M ó 1 i0 5+ c 8 + c 1 e N t 5 / o 9 r 0 5 P 5 x x+ 1 n 3 ó: 9 i c I 5 S n x u N 3 f A i + t l 7 u n 2 ó3 mc x i éu n l e F R

5 4 r N4 O 1 I r 0 C c 1 4 A 1 . / 2A R0 E 1 2M N EU T M. G Z C A : dM Do I D mR E G+ M& L

% ±5 5 A . 2 V Vk c1± k c zU 1k V 22 0H n 0 46 y 5 %D 06 . 15 1 T0

] ² m m 0 5 1 x 1 [ x 3 V k 0 2 2 1 K 1 Z H R

A S F . M U S . M Í L

1 N1 Nx 0 5 5

C L P

] ² m m 0 4 2 x 1 [ x 6 [ x 5 . 3 V k 1 6 . 0 K 1 Z R

A S F O R T S I N I M U S

. a d i d e m y n ó i c c e t o r p e d s o f a r t + A 0 0 5 . 2 a j i f n ó i c u c e j e e d r o t p u r r e t n i o d n e y u l c n i a i c n e t o p e d O R D A U C ·

. c t e , n ó i s n e t e d r o d . a a l l a u . s g on t e r n e , it a e e m g .a n r a a e ci rr i cr r e n ee c o d c tl oo de t pe r od a er s p d ta e n o r m e r e o t dd ad sy ou coa c d i iy í c n u r l n ó c o r e t n d g ca i r e s ro e l e e cm rni

et re .og e o . td d é aec n n l l d ó e y eu i i c g s l s me a a a e t a m r n rrno r , r r l e i e tot po m b cc u á ent l e c o r ett r e d s na n ln ri er sa ea b o ti e sn al m oa l cs uo d r ípn t an eo dl u , t l o C ec c o o td nLpa i r S e sPea d d A e e rd n npCó a I ioón l óR i i i d x x i x T c a e e ut a C n aont o É sdo c cn Lr eE oo l r i m e e c rn t t i i t l Si n v n ia r eoe e eEd N scd d OO ee ddOOID C OODDAA A A L RREEA E DDLLT L B AABBS A UUAAN C CCCCI ······

SI LEN CIOSO

SI LEN CIOSO D E ESCAPE

AIR E AD MI SI ÓN

DN400

SILENCI ADOR SALIDA DE AIRE

SILEN CI AD OR D E ENT RADA D E AIRE

AIRE DE ADMISIÓN

9950 800 I NTERCAMBIADOR REFRI G. BT

I NTERCAMBIADOR REFRI G. BT I NTERCAMBIADO R AGUA CALIENTE A ABSORCIÓN D EPÓ SITO ACEIT E DIAR IO

AIRE DE ADMISION

I NTERCAMBIADO R REFRI G. AT

863

HUECO 500X200 MM SALIDA CABLES POTENCIA

1719 BRI DA CONEXIÓN ENTRADA DE GAS DN80

inc linacion de la c ubierta hacia alli, con canaleta de recogida

IN & OUT BRIDAS DI N2501 PN16 DN100







EJEMPLO TIPO PLANTA DE COGENERACION DE 1MWe EN UN CENTRO COMERCIAL ELECTRICIDAD Potencia eléctrica bruta corregida (1) Horas programadas funcionamiento Disponibilidad Horas previstas de funcionamiento Energía eléctrica generada bruta Autoconsumos y pérdidas eléctricas Energía eléctrica generada neta ENERGIA FRIGORIFICA Potencia frigorífica disponible Energía frigorífica disponible Energía frigorífica suministrada

kWe h % h MWhe % MWhe kWf MWhf MWhf % disponible cog,

MWhe Consumo de electricidad evitado (2) ENERGIA PRIMARIA Rendimiento eléctrico ISO %PCI MWhPCS Consumo de gas natural RENDIMIENTO ELECTRICO EQUIVALENTE (RD661/2007)

ene 991 339 93 315 312 5 297

feb 991 339 93 315 312 5 297

mar 991 339 93 315 312 5 297

abr 991 339 93 315 312 5 297

may 991 339 93 315 312 5 297

jun 991 339 93 315 312 5 297

jul 971 339 93 315 306 5 291

ago 971 339 94 318 309 6 291

sep 991 339 93 315 312 5 297

oct 991 339 93 315 312 5 297

nov 991 339 93 315 312 5 297

dic 991 339 93 315 312 5 297

967 305 259 85 65

967 305 259 85 65

967 305 274 90 69

967 305 289 95 72

967 305 305 100 76

967 305 305 100 76

948 298 298 100 75

948 302 302 100 75

967 305 305 100 76

967 305 289 95 72

967 305 274 90 69

967 305 259 85 65

3646 3417 94 854

41,6 834

41,6 834

41,6 834

41,6 834

41,6 817

41,6 826

41,6 834

41,6 834

41,6 834

41,6 834

42,4 9979

41,6 41,6 834 834 72,1% > 49,5%

(1) Corrección por tª de admisión y altitud emplazamiento (2) Siendo 4 el COP medio estacional de producción de frío mediante compresión a partir de electricidad considerado

TOTAL 4064 3783 3736 3546

EJEMPLO TIPO PLANTA DE COGENERACION DE 1MWe EN UN CENTRO COMERCIAL

ESTUDIO DE VIABILIDAD PARA LA IMPLANTACION DE UNA PLANTA DE COGENERACION DE 1MWe EN UN CENTRO COMERCIAL Documento orientativo sin valor contractual

Situación actual sin cogeneración Compra de electricidad destinada a la producción de frío satisfecha por la cogeneración Volumen de compra de electricidad Precio de compra considerado de electricidad (*):

854 MWhe/año 80 €/MWhe

(*) Precio estimado conforme a estadística propia incluyendo Término de Energía, complementos e Impuesto Especial proporcional. Excluido Término de Potencia. Precio correspondiente al periodo de funcionamiento de la cogeneración

Gasto evitado en electricidad: TOTAL GASTO SITUACION ACTUAL

68 m€/año 68 m€/año

EJEMPLO TIPO PLANTA DE COGENERACION DE 1MWe EN UN CENTRO COMERCIAL Situación propuesta con cogeneración Ingresos por venta de electricidad (RD661/07) Energía eléctrica generada neta (*)(=vendida) Precio referencia Tarifa Coste desvíos Complemento Eficiencia: REE(RD661/07): 72% Complemento Discriminación Horaria Complemento Reactiva Precio unitario final

Ingresos por venta de electricidad:

3546 MWhe/año RD 661/2007 opción de venta a Tarifa 115,7 €/MWh -1,0 €/MWh 15,9 €/MWh 37,4 €/MWh 4,2 €/MWh 172,2 €/MWh

611 m€/año

(*) Descontados autoconsumos y pérdidas eléctricas cogeneración

Compras de gas natural Consumo de gas grupo motogenerador (*) Precio de compra de gas natural (**)

9979 MWhPCS/año 31,0 €/MWhPCS

(*) Incluye +2% de consumo en concepto de tolerancia (+5%) (**) Precio estimado conforme a estadística propia en el Grupo de Peaje 2.3 para el 4º trimestre de 2008 Incluye Término de Energía y Factor de Utilización (CDC)

Compra de gas natural:

309 m€/año

Gastos de explotación: Mantenimiento integral motogenerador Mantenimientos instalaciones Tratamientos antilegionela y agua Compra de electricidad cogeneración Gestión de venta de electricidad Seguros

40 15 6 2 5 8

m€/año m€/año m€/año m€/año m€/año m€/año

Compras de explotación:

76 m€/año

(*) GARANTIA TOTAL durante 10 años / 36000h. A las 72000h se precisa una intervención overhaul Incluye aceite

TOTAL GASTO SITUACION PROPUESTA AHORRO GENERADO

-225 m€/año 293 m€/año

EJEMPLO TIPO PLANTA DE COGENERACION DE 1MWe EN UN CENTRO COMERCIAL INVERSION Inversión tipo

1350 m€

INDICADORES DE RENTABILIDAD Periodo de retorno simple: Rentabilidad económica (*): Rentabilidad financiera (**):

4,51 años 20% 42%

(*) TIR a 15 años antes de apalancamiento financiero sin considerar valor residual en el año 15 (**) TIR a 15 años sobre fondos propios con un 70% de financiación ajena a 10 años al TIN 6,5%. Sin valor residual en año 15

FLUJO DE CAJA Venta de electricidad Compra combustible Ahorro en electricidad Otros gastos explotación

Inflación 1,8% 2,5% 1,8% 3%

0

1 622 -317 70 -79

2 633 -325 71 -81

3 644 -333 72 -84

4 656 -341 73 -86

5 668 -350 75 -89

6 680 -359 76 -91

7 692 -368 77 -94

8 704 -377 79 -97

9 717 -386 80 -100

10 730 -396 82 -103

11(*) 632 -406 83 -106

12 643 -416 85 -109

13 655 -426 86 -112

14 666 -437 88 -116

15 678 -448 89 -119

Caja antes de apalancamiento

-1350

295

298

300

302

304

306

308

309

311

313

203

203

202

201

200

Caja después de apalancamiento

-405

164

166

168

170

172

174

176

178

180

181

203

203

202

201

200

(*) Corrección por antigüedad (RD661/2007)de los complementos retributivos de venta de electricidad

Cantidades en m€

GRACIAS POR VUESTRA ATENCION