gasificadores de biomasa

Gasificadores de

Biomasa

para

Generación de

Energía Eléctrica

ROSARIO | Febrero 2014

Aire

Aire

Biomasa

Syngas

Bio-char

INTI -

Presidencia

de la Plaza,

Chaco

San Juan de

los Olivos,

Valle de

Ullum

Estación

Experimental

Agroindustrial

Obispo

Colombres

ANTECEDENTESANTECEDENTESANTECEDENTESANTECEDENTES

DESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIÓNNNN

Aprovechamiento de biomasa de residuos agroindustriales de arroz, girasol y bagazo de caña de azúcar, en el noreste de Santa Fe.

Obtención del gas de síntesis a partir de gasificación de biomasa para producción de energía eléctrica con motores de combustión interna.

La central generará 1.998 kWe de energía eléctrica y 1.060 kWt de energía térmica.

4

Aprovechamiento de:Aprovechamiento de:Aprovechamiento de:Aprovechamiento de:

�Cascarilla de ArrozCascarilla de ArrozCascarilla de ArrozCascarilla de Arroz

�Cascarilla de GirasolCascarilla de GirasolCascarilla de GirasolCascarilla de Girasol

�Bagazo de CaBagazo de CaBagazo de CaBagazo de Cañññña de Aza de Aza de Aza de Azúúúúcarcarcarcar

General Obligado: Azúcar: 160.000 t/añoGirasol: 120.000 t/año

San Javier: Arroz: 140.000 t/año �

ZONAS DE ESTUDIOZONAS DE ESTUDIOZONAS DE ESTUDIOZONAS DE ESTUDIO

5

DESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIÓN DEL PROCESON DEL PROCESON DEL PROCESON DEL PROCESO

1. Secado: evaporación de

la biomasa húmeda.

2. Pirólisis:

descomposición

térmica de la materia

en ausencia de oxígeno.

3. Gasificación: oxidación

parcial del carbono,

hidrógeno y oxigeno.

4. Salida de gases

calientes y residuos

(bio-char).

6Fuente: http://ankurscientific.com/

DESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIDESCRIPCIÓN DE PLANTAN DE PLANTAN DE PLANTAN DE PLANTA

7

BiomasaBiomasaBiomasaBiomasa leleleleññññosa, osa, osa, osa,

plantaciones y plantaciones y plantaciones y plantaciones y residuos residuos residuos residuos

agragragragríííícolascolascolascolas....

Fuente: WISDOM Argentina 2009.

BIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLEBIOMASA DISPONIBLE

8

ProducciProducciProducciProduccióóóón anual de n anual de n anual de n anual de

cascarilla de arrozcascarilla de arrozcascarilla de arrozcascarilla de arroz

en el departamento en el departamento en el departamento en el departamento

San Javier:San Javier:San Javier:San Javier: 30.000 30.000 30.000 30.000

t/at/at/at/aññññoooo en un radio de en un radio de en un radio de en un radio de

recoleccirecoleccirecoleccirecoleccióóóón n n n

adecuadoadecuadoadecuadoadecuado

Equivale a Equivale a Equivale a Equivale a 3,33 3,33 3,33 3,33

MWeMWeMWeMWe con con con con ηηηηeeee=27%=27%=27%=27%

Fuente: Sistema Integrado de Información Agropecuaria (SIIA) 2013.


9


cascarilla de girasolcascarilla de girasolcascarilla de girasolcascarilla de girasol

en el departamento en el departamento en el departamento en el departamento

General Obligado:General Obligado:General Obligado:General Obligado:

60.000 t/a60.000 t/a60.000 t/a60.000 t/aññññoooo en un en un en un en un

radio de recolecciradio de recolecciradio de recolecciradio de recoleccióóóón n n n

adecuadoadecuadoadecuadoadecuado





10


bagazo de cabagazo de cabagazo de cabagazo de cañññña de a de a de a de

azazazazúúúúcarcarcarcar en el en el en el en el

departamento departamento departamento departamento General General General General

Obligado:Obligado:Obligado:Obligado: 35.200 35.200 35.200 35.200

t/at/at/at/aññññoooo en un radio de en un radio de en un radio de en un radio de

recoleccirecoleccirecoleccirecoleccióóóón adecuadon adecuadon adecuadon adecuado





Arroz en Departamento San Javier en Toneladas

R2 = 0,6092

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

180.000

1969/70 1974/75 1979/80 1984/85 1992/93 1997/98 2002/03 2007/08 2012/13

ArrozArrozArrozArroz

GirasolGirasolGirasolGirasol


TENDENCIA EN LA PRODUCCITENDENCIA EN LA PRODUCCITENDENCIA EN LA PRODUCCITENDENCIA EN LA PRODUCCIÓNNNN

Total Girasol en General Obligado en Toneladas

R2 = 0,5881

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

180.000

1969/70 1975/76 1981/82 1987/88 1993/94 1999/00 2005/06 2011/12

12

Las localidades epicentro de las industrias arroceras y girasolerasson Villa Ocampo(General Obligado) y San Javier(San Javier)

LOCALIZACILOCALIZACILOCALIZACILOCALIZACIÓN DE LA CENTRALN DE LA CENTRALN DE LA CENTRALN DE LA CENTRAL

13Fuente: EPE SF, 2013.

LOCALIZACILOCALIZACILOCALIZACILOCALIZACIÓN DE LA CENTRALN DE LA CENTRALN DE LA CENTRALN DE LA CENTRAL

Las localidades en puntas de líneas de 132 kV son Villa Ocampo(General Obligado) y San Javier(San Javier)

14

Los motores de combustión interna: mayor flexibilidad de operación , coste

específico menor y una eficiencia globalsimilar a las turbinas

VENTAJAS DESVENTAJAS

Son robustos Baja eficiencia térmica

Aceptan un gas con ciertas impurezasAltas emisiones de

partículas

Facilidad para su arranque/parada

Amplia presencia en el mercado Son ruidosos

MMMMÁQUINA MOTRIZQUINA MOTRIZQUINA MOTRIZQUINA MOTRIZ

15

1.998 kWe / 0,27 = 7400 MWt

2 ton / hora = 48 ton / día

Interrupciones por mes:

� 3 días de mantenimiento

� 5 días de lluvias

Depósito cubierto: 1.215 m2

NAVE DE ALMACENAMIENTONAVE DE ALMACENAMIENTONAVE DE ALMACENAMIENTONAVE DE ALMACENAMIENTO

16

DATOS TÉCNICOS CENTRAL 2 MWe

Potencia Eléctrica nominal 1998 kW

Potencia Térmica

Gases de escape a 450°C 1100 kW

Agua a 90°C 1700 kW

Disponibilidad >90%

Energía Eléctrica generada 16000 MWh/año

Energía Térmica disponible

Gases de escape a 450°C >8500 MWht/año

Agua a 90°C >13500 MWht/año

Capacidad (10% humedad) >1700 kg/h

Consumo de biomasa seca 13600 t/año

Rendimiento Eléctrico global 27%

Características de la biomasa

a la entrada del gasificador

Humedad 5-15%

Granulometría 1-12 mm

Contenido en cenizas <5%

CARACTERCARACTERCARACTERCARACTERÍSTICAS DE LA CENTRALSTICAS DE LA CENTRALSTICAS DE LA CENTRALSTICAS DE LA CENTRAL

17

Fuente: Guascor Bioenergía.

VISTA GENERAL DE LA CENTRALVISTA GENERAL DE LA CENTRALVISTA GENERAL DE LA CENTRALVISTA GENERAL DE LA CENTRAL

Fuente: Guascor Bioenergía. 18

DIAGRAMA DE PLANTADIAGRAMA DE PLANTADIAGRAMA DE PLANTADIAGRAMA DE PLANTA

1. Es renovable.

2. Se puede almacenar.

3. No produce “efecto invernadero”.

4. Independencia de exportación de

combustibles.

5. Desarrollo socioeconómico rural.

6. Valorización energética de residuos.

VENTAJASVENTAJASVENTAJASVENTAJAS

2500 U$S/kWeinstalado

Equipos 2.547.450

Obra civil 1.698.300

Terrenos 449.550

Varios 299.700

Costos de inversión [U$S]

Fuente: Ing. Básica de una planta de cogeneración con biomasa.Universidad de Cantabria.

COSTOS DE INVERSICOSTOS DE INVERSICOSTOS DE INVERSICOSTOS DE INVERSIÓNNNN

2,68 U$S/MWhgenerado

COSTOS DE O & MCOSTOS DE O & MCOSTOS DE O & MCOSTOS DE O & M

Fuente: Ing. Básica de una planta de cogeneración con biomasa.Universidad de Cantabria.

1. Precio biomasa: 10 U$S/ton .

2. Potencia: 1.998 kWe, 1.060 kWt.

3. Precio venta de la Energía Eléctrica: 110 U$S/MWh.

4. Remuneración adicional: 0,015 AR$/kWh.

5. Amortización acelerada del IG.

6. Período de estudio: 15 años.

7. Valor residual: 35%.

8. Despacho: 100%.

9. Financiamiento: 100%, tasa 15% a 10 años.

10. Tasa de descuento: 11% anual.

11. Tasa de inflación: 15% anual.

12. Precio del Dólar: AR$ 6,05.

CONSIDERACIONES CASO BASECONSIDERACIONES CASO BASECONSIDERACIONES CASO BASECONSIDERACIONES CASO BASE

Período de recuperación

5 años

PERPERPERPERÍODO DE RECUPERACIODO DE RECUPERACIODO DE RECUPERACIODO DE RECUPERACIÓNNNN

ID Task Name Duration Start

1 Gestiones Generales 180 days Wed 20/11/13

2 Gest ión de compromiso suministro de biomasa30 day s Wed 20/11/13

3 Reconocimiento como generador del MEM 60 day s Wed 01/01/14

4 Gest ión interconexión al sistema eléctrico 60 day s Wed 26/03/14

5 Gest ión de habilitación municipal 90 day s Wed 01/01/14

6 Gest ión de habilitación prov incial 90 day s Wed 12/02/14

7 Adquisición del predio 30 day s Wed 18/06/14

8 Ingeniería general 210 days Wed 01/01/14

9 Ingeniería de las obras e instalaciones 90 day s Wed 01/01/14

10 Def inición de equipos 60 day s Wed 26/03/14

11 Concurso de precios y gest ión de compra 60 day s Wed 30/07/14

12 Estudio de impacto ambiental 90 day s Wed 26/03/14

13 Contrato de v enta de energía 60 day s Wed 18/06/14

14 Gest ión de financiamento 120 days Wed 01/01/14

15 Ejecución de obras civiles 80 days Wed 18/06/14

16 Construcción nave almacenamiento 35 day s Wed 18/06/14

17 Construcción edificio industrial 80 day s Wed 18/06/14

18 Instalación del equ ipamiento 40 days Wed 22/10/14

19 Orden compra equipos 1 day Wed 22/10/14

20 Disponibilidad grupo gasificador 35 day s Thu 23/10/14

21 Instalación grupo gasif icador 4 day s Thu 11/12/14

22 Disponibilidad grupo motogenerador 30 day s Thu 23/10/14

23 Instalación grupo motogenerador 3 day s Thu 04/12/14

24 Disponibilidad transformador 19 day s Thu 23/10/14

25 Instalación transformador 3 day s Wed 19/11/14

26 Puesta a punto y sincronización 27 days Wed 17/12/14

27 Puesta en marcha de los sistemas 2 day s Wed 17/12/14

28 Sincronización 10 day s Fri 19/12/14

29 Puesta a punto 5 day s Fri 02/01/15

30 Prueba f inal 10 day s Fri 09/01/15

F S S M T W T F S S M T W T F S S M02 Sep '13 04 Nov '13 06 Jan '14 10 Mar '14 12 May '14 14 Jul '14 15 Sep '14 17 Nov '14 19 Jan '15

Duración: 18 meses

PLANIFICACIPLANIFICACIPLANIFICACIPLANIFICACIÓN TEMPORALN TEMPORALN TEMPORALN TEMPORAL

¡¡¡¡¡¡¡¡Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!Muchas Gracias!

Diego Buttori y NicolDiego Buttori y Nicol áás Di Ruscio.s Di Ruscio.

W W W . O E S U T N R O S A R I O . C O M . A R

gasificadores de biomasa

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