Cogeneración eficiente: Beneficios y Proceso de Acreditación

Capacidad instalada en el Sistema Eléctrico Nacional (MW)

Capacidad total: 64 371.5 MW

Comisión Federal de Electricidad

40,696.5 63.2%

Producción Independiente

13,616.1 21.2%

Autoabastecimiento 5,029.5 7.8%

Cogeneración 3,250.5 5.0%

Exportación 1,330.4 2.1%

Usos Propios Continuos 399.8 0.6%

Pequeña Producción 47.5

0.07%

• El potencial de cogeneración en México, considerando los sectores industriales con demandas mayores a 1 MW y factores de carga mayores a un 50%, de acuerdo a un estudio reciente de la CONUEE, es el siguiente:

Estimación de CONAE (CONUEE) (1)Actualización de PEMEX, 2010

Sector industrial 1,989 a 6,085 MW

Sector azucarero 979 MW

Petróleos Mexicanos

3,900 MW(1)

Total 6,069 a 10,964 MW

Potencial de cogeneración

Inversión Potencial 13,156 Millones de USD

Capacidad, MW

Número de Permisos

*96% de la capacidad en operación

Estadísticas de Cogeneración, 1994-2013

5

Cogeneración

Combustible (F) Electricidad (E)

Autoabastecimiento

Central Eléctrica η= 40% 100%

ηglobal= 40%

Instalaciones

Calor aprovechado

Uso de la energía térmica

para producir vapor ( H)

η= 40%

η= 30%

Combustible (F) Electricidad (E)

ηglobal= 70%

Instalaciones 100%

Marco legal. Cogeneración Eficiente

Es la generación de energía eléctrica, conforme a lo establecido en la LSPEE, siempre que el proceso tenga una eficiencia superior a la mínima que establezca para tal efecto la CRE.

Metodología para el cálculo de la eficiencia de los sistemas de cogeneración de energía eléctrica y los criterios para determinar la cogeneración eficiente, DOF 22/02/2011

Disposiciones generales para acreditar sistemas de cogeneración

como de cogeneración eficiente, DOF 26/09/2012

Las atribuciones de la CRE se aplicarán a los sistemas de cogeneración eficiente aunque no utilicen energías renovables: instrumentos regulatorios especiales (Costo de porteo estampilla postal, banco de energía y potencia autoabastecida)

Cogeneración Eficiente

LAERFTE

Diagrama general de la Metodología

F

Fh

Fe E

AEP= EP-F

Elc= AEP*RefE

E/fp Econv= Fe*RefE

Elc

H

RefE

RefH

RefE’= RefE* fp

RefH

Nivel de tensión

Factor de Pérdidas

< 1.0 kV 1.0 - 34.5 kV 69 – 85 kV 115 – 230 kV > 400 kV

1.0 0.98 0.96 0.94 0.91

En la central de cogeneración Alta Tensión

Metodología de cálculo y criterios de eficiencia

Valores de Referencia

RefE 44%

RefH ( con vapor o agua caliente como medio de calentamiento)

90%

RefH ( con uso directo de gases de combustión)

82%

Procedimiento para calcular la eficiencia de un sistema de cogeneración.

Define el criterio de eficiencia de un sistema de cogeneración.

Establece valores de eficiencia mínimos a cumplir y valores de referencia.

Factor de pérdidas

Nivel de tensión kV < 1.00 1.00-34.50 69-85 115-230 ≥ 400 Factor de pérdidas (fp) 0.91 0.94 0.96 0.98 1.00

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Cogeneración Eficiente si la eficiencia resulta ser:

Capacidad del Sistema % η min

Capacidad MW < 0.5 5

0.5 ≤ Capacidad MW< 30 10

30 ≤ Capacidad MW< 100 15

Capacidad MW ≥100 20

Criterio de eficiencia

𝜼 ≥ 𝜼𝒎𝒊𝒏

Cogeneración Eficiente, para los sistemas con capacidad igual o menor a 30 MW instalados a una altura superior de 1500 metros sobre el nivel del mar, generando con combustión interna o turbinas a gas

Capacidad del Sistema % η min

0.03 ≤ Capacidad MW< 0.5 2

0.5 ≤ Capacidad MW< 30 10

9

Caso I. La producción de energía eléctrica conjuntamente con vapor u otro tipo de energía térmica secundaria, o ambas.

Cogeneración (1/3)

10

• Caso II. La producción directa o indirecta de energía eléctrica a partir de energía térmica no aprovechada en el proceso

Configuración típica para aprovechar gases calientes de procesos. Fuente: Estudio sobre cogeneración en el Sector Industrial

en México, SENER, CONUEE, CRE, GTZ

11

Cogeneración (2/3)

• Caso III. La producción directa o indirecta de energía eléctrica utilizando combustibles producidos en el proceso

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Cogeneración (3/3)

PERMISIONARIO CRE

CRE

Solicitud de

Acreditación

Contrato de Servicios

Formato técnico

PERMISIONARIO

Solicitud de la

Autorización

Acreditación, “Cogeneración Eficiente”

1

2

1

2

Autorización “Persona

Autorizada”

2

Proceso Descripción

I Autorización Persona Autorizada

II Mediciones en el Sistema de Cogeneración

III Acreditación como: “Cogeneración Eficiente”

I II

III

1 Persona Autorizada

Mecanismo de acreditación: Actores

Base Intermedia Punta

Generación de Energía Eléctrica

Demanda de Energía

Eléctrica

Energía Sobrante

Capacidad de la Planta

Energía Faltante

Banco de Energía

Fuente de energía: Centrales de generación de energía eléctrica que utilizan energías renovables o cogeneración eficiente

Establecer las bases, procedimientos, términos y condiciones para que el Suministrador proporcione al Permisionario el Servicio de Transmisión

Transporte de energía del punto de interconexión hasta los puntos de carga

Debe contar con permiso y estudio de factibilidad correspondiente

El Permisionario se obliga a pagar al Suministrador una contraprestación económica por este servicio (pago mensual)

Contrato de Interconexión

0.03408 $/kWh

0.06816 $/kWh

0.1361$/kWh

Metodología de transmisión (permisionarios con centrales de generación de energía eléctrica con fuente de energía renovable o cogeneración eficiente de energía)

Vigencia de la Acreditación

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100 MW ≤ Capacidad, 1 año

Sistemas de

Cogeneración

0.03 MW < Capacidad < 0.5 MW, 5 años

0.5 MW < Capacidad < 30 MW, 3 años

30 MW < Capacidad < 100 MW, 2 años

Permisos vigentes bajo la modalidad de Cogeneración (al 31 de diciembre de 2012)

Número de Permisos 78

Capacidad autorizada [MW]

3,592.6

Persona Autorizada para realizar mediciones a los

sistemas de cogeneración

Instituto de Investigaciones Eléctricas

Permisos acreditados como Cogeneración Eficiente

Núm. Permisionario Capacidad autorizada

[MW]

η min [%]

1 PGPB, Complejo Procesador de Gas Nuevo Pemex 367.40 20

2 Energía MK KF, S. A. de C. V. 35.93 15

3 Energía San Pedro, S. C. de R. L. de C. V 2.00 10

4 CE G. Sanborns, S. A. de C. V. 1.154 5

Industria azucarera en México1:

Representa el 2.5 del PIB manufacturero;

Genera más de 450 mil empleos directos

Permisionarios2

51 permisos otorgados

Capacidad autorizada: 578 MW

Inversión: 694 Millones USD

1 Estudio sobre cogeneración en el sector industrial en México, CONUEE, CRE, GTZ. 2009

2 Incluye U.P.C., cogeneración y autoabastecimiento al 31 de marzo de 2013.

Rellenos sanitarios Permisionarios2

11 permisos otorgados

Capacidad autorizada: 40 MW

Inversión: 48 Millones USD

20 2 Incluye cogeneración y autoabastecimiento a de agosto de 2013.

Dos casos a considerar: sistemas estacionales y sistemas asociados a un proceso sanitario.

Sistema estacional: utiliza los residuos del procesamiento industrial de productos agrícolas con disponibilidad estacional y que opera todo el año, en dos fases sucesivas. Se pudiera utilizar combustible fósil de manera complementaria.

• En temporada agrícola máximo de utilización de 3% de combustibles fósiles

• Fuera de temporada máximo de utilización de 85% de combustibles fósiles

Sistema asociado a un proceso sanitario: asociado a rellenos sanitarios, a plantas de tratamiento de agua o a plantas de procesamiento de basura en las que no se somete la basura a un proceso de combustión, y en los cuales se pudiera utilizar combustible fósil de manera complementaria.

• Máximo de utilización de 85% de combustibles fósiles

CE: Ingenios azucareros y rellenos sanitarios

Por su atención, Gracias

Francisco Granados Rojas Director General Adjunto de Electricidad y Energías Renovables

Comisión Reguladora de Energía fgranados@cre.gob.mx