CENTRO NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES

FUNDACIÓN CENER – CIEMAT

La gasificación termo-química de la biomasa. El

biometano a partir del gas de síntesis: situación y

perspectivas.

Javier Gil Barnó

Murcia, 26 de Enero del 2017

1

í n d i c e

1 Introducción: CENER

2 Motivación ¿Por qué el GNS?.

3 Realidades ¿Quién lo produce? ¿Dónde?

4 ¿Cómo se produce?.

5 ¿Cuánto cuesta?.

6 ¿Cuánto vale?.

7 Perspectivas.

2

1 Introducción: CENER

4

01 Introducción CENER

Visión

Misión

Ser un centro de investigación de excelencia en el

campo de las energías renovables con proyección

internacional.

Generar conocimiento en el campo de las energías

renovables y transferirlo a la industria para impulsar

el desarrollo energético sostenible

Misión y Visión

Areas

Eólica

Biomasa

Fotovoltaica

Solar Térmica

Integración en Red de Energías Renovables

Energética Edificatoria

5

Basicresearch

Appliedresearch

Technologicaldevelopment

Technologicalservices

Engineering IndustrialProduction

1. Introducción: CENER

ActividadesInvestigación aplicada, trasnferencia tecnológica….

Servicios de evaluación, homologación, acreditación y certificación

6

1. Estudios de sostenibilidad

2. Desarrollo de bioprocesos y

bioproductos

3. Desarrollo del proceso de

Torrefacción de biomasa

4. Desarrollo de pellets a partir de

materias primas alternativas

5. Desarrollo del proceso de

Gasificación de biomasa

1. Introducción CENER

Areas de Actividad Departamento de Biomasa

7

1. Introducción CENER

¿y en biogas/biometano?

1. Estudios de sostenibilidad Cálculo de balances de gases de

efecto invernadero

Desarrollo, implantación y

mantenimiento de sistemas de

gestion de la sostenibilidad.

2. Desarrollo de bioprocesos y

bioproductos Desarrollo de procesos de

pretratamiento mediante :

o Hidrólisis térmica

o Hidrólisis enzimática

3. ..

4. .

5. Desarrollo del proceso de

Gasificación de biomasa

2 Motivación ¿Por qué

el GNS?.

9

Motivación ¿Por qué?.

2.1 Balance CO2

Fuente ECN

10

Motivación ¿Por qué?.

BioGNS

2.1 Balance CO2: emisiones transporte gCO2eq/km

11

Motivación ¿Por qué?.

2.2 Vector Bio.Energético

3 Realidades ¿Quién lo

produce? ¿Dónde?

13

03 Realidades ¿Quién lo produce? ¿Dónde?

. 3.2. Planta GoBigas: Göteborg(Suecia)

• Primera planta demostración: 20 MW (2200

Nm3/hr ; 160 GWh/año) BioGNS

• Capacidad equivalente a 16.000 coches o

400 autobuses

• Materia prima: residuos forestales

• Poligeneración: BioGNS y calor (red de

calefacción)

• Eficiencia de Biomasa a biometano > 65 %

• Eficiencia total > 90%

14

03 Realidades ¿Quién lo produce? ¿Dónde?

. 3.2. Planta GoBigas: Göteborg(Suecia)

• EPCM: Jacobs

• Gasificación:

• Tecnólogo: Repotect (Austria)

• Suministrador: Metso (Finlandia)

• Metanación: Haldor Topsoe (Dinamarca)

• Puesta en marcha gasificación:

Nov13

• Inyección del BioGNS (>95% CH4)

en la red de gas natural: diciembre

2014

• Proveedores principales:

15

03 Realidades ¿Quién lo produce? ¿Dónde?

.

Aprox 5000 h en 2015

DISPONIBILIDAD GASIFICACIÓN

97% de la capacidad garantizada alcanzada

16

03 Realidades ¿Quién lo produce? ¿Dónde?

.

Aprox 35%

DISPONIBILIDAD METANACIÓN

80% de la capacidad garantizada alcanzada

17

03 Realidades ¿Quién lo produce? ¿Dónde?

. 3.3. Otros proyectos

• Gobigas (Fase 2): Goteborg Energie 80-100 MW Congelado.

• BIO2G EON Suecia 200 MW. Sin noticias

• Holanda: Gasunie/HVC/ECN; 4 MW Sin noticias

• Francia: proyecto GAYA-, Coordinador: ENGIE 2011-2017,

Planta piloto 400 kW Saint Fons, south of Lyon, En curso

• UK; National Grid Puesta en marcha planta piloto, 2016.

Advanced Plasma Power's (APP) Gasplasma planta

demostración en Swindon . En curso

4 ¿Cómo se produce?.

19

•04 ¿Cómo se produce?.

4.1. Diagrama de bloques simplificado

20

•04 ¿Cómo se produce?.

4.1. Diagrama de bloques

5 ¿Cuánto cuesta?.

22

•05 ¿Cuánto cuesta?.

5.2 Coste producción:

Fuente ECN

high

Rango usual diferentes estudios ~ 40-90 €/MWh (Considerando la enésima planta= cuando la tecnología esté madura)

Todavía no existen datos validados. Datos basados basados

en simulaciones. y estudios previos

• Condiciones estudio:

• 10ª planta (10 GW capacidad acumulada)= Curva aprendizaje

• Capacidad (1 GW) : 600 millones m3/año Bio GNS

23

•05 ¿Cuánto cuesta?.

5.2 Coste produción

Fuente Kristian Melin; Aalto University

24

•05 ¿Cuánto cuesta?.

5.2 Coste produción

Fuente Kristian Melin; Aalto University

Gobigas

6 ¿Cuánto vale?.

26

•06 ¿Cuánto vale?.

6.1 ¿A quien sustituye?

• Gas natural:

• Coste aprovisionamiento: 14,8 €/MWh1

• Gasolina: 574 $/T(España CIF 70% MED/30% NWE Dic 2014)2 = 55

€/MWh

• Diesel: 858 $/T (España CIF 70% MED/30% NWE Sep 2015)2 = 69

€/MWh

• Bioetanol: 713 $/T(FOB ROTTERDAM Dic 2014)2 = 85 €/MWh

• Biodiesel: 945 $/T (FOB Barges Argus Sep 2014)2 = 83 €/MWh

1Boletin Estadístico Hidrocarburos CORES Oct-162 Estadística de Biocarburantes de la CNMC Cotizaciones internacionales. Marzo 2015

27

•06 ¿Cuánto vale?.

6.2 GNC

Fuente: NGVA Europe

7 Perspectivas

29

•07 Perspectivas

Retos actuales:

• Tecnología compleja altos costes de inversión

• El coste de aprovisionamiento de biomasa tienen la

mayor influencia en los costos de producción (~50%)

• Alto riego

• difícil financiación,

• es un reto garantizar el aprovisionamiento

• proyectos difícilmente replicables,

• no se genera una curva de aprendizaje

30

•07 Perspectivas

Los caminos…:

Demostración de la tecnología y Reducción de costes

Escalado de la tecnología actual para reducir costes

o

Desarrollo de tecnologías a pequeña/median escala con

costes competitivos:

• Menos riesgo financiero

• Aseguramiento materia prima mas fácil

• Facilita venta del calor sobrante

• Proyectos mas fácilmente replicables

• Integración con P2GAS

y/o

Nuevas materias primas/residuos de bajo coste

31

Gracias por su atención

Contacto: Javier Gil: jgil@cener.com

AGRADECIMIENTOS

Plant piloto Gasificación 2 MW CB2G

(CENER)

Esta infraestructura ha sido cofinanciada a través del FondoEuropeo de Desarrollo Regional (FEDER), Ministerio deEconomía y Competitividad y Gobierno de Navarra.

www.cener.com