Biomassa - Gil Patrao

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Os Engenheiros e a Competitividade

Biomassa e Desenvolvimento Tecnolgico

Gil Patro

Ordem dos Engenheiros Forum para a CompetitividadeAuditrio da OE, Lisboa, 23 de Maio de 2007

1

Procura Global de EnergiaProcura mundial de energia cresceu 70% em 30 anos (73 / 03) e continua

Energia driver do crescimento = Oportunidades de desenvolvimento2

Fonte: IEA, Previso 2006

1

Consumo de energia em Portugal

Electricidade Transportes Aquecimento

18 % 36 % 46 %

Sendo 60% dos combustveis gastos em transportes e 1/5 da energia consumida electricidade, porqu estratgia das ERs centrada na electricidade ? stratgia Porque tardam aces para biocombustveis endgenos e aproveitamento conjunto de calor e electricidade ?3

Energias renovveis e electricidade em Portugal Consumo de electricidade em 2010 (estimativa REN)

55,3 TWh*Directiva das Renovveis (2001/77/CE) 39% do consumo de electricidade com origem renovvel ~ 22 TWh

8,8 TWh em 2006 ~18 % Novo objectivo Governo 25 TWh em 2010 ~ 45 %*Estimativa Abril 2007 (+ 3,5%/a) - 61TWh (+ 5 %/a) - Hoje em dia 48,6 TWh/ano4

2

Estratgia Nacional para as Energias RenovveisPotncia Actual Plano Tecnolgico Electricidade (MW) 4947 2780 Total Hdrica Elica 5 800 5 100 Previso 2012

111 BIOMASSA (BFR + BIOGS + RSUs) 400 RSUs)11 FV Ondas Biocombustveis (kton) 54 0.35 Lquidos Solar Trmico - gua Quente (Mm2) 544 15

150 30

Petrleo - preo mdio real no desce (US$ 2003/barril)70 2004 60

50

200444

48

40

30

20

10

0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 Fonte: IEA. Elaborao: MB Associados.

Transportes e Energia maiores responsveis pelo aumento do efeito de estufa Aumento de Efeito de Estufa = Aquecimento Global6

3

Mudanas Climticas, 1880 - 2005

Humanidade no est preparada para as dramticas consequncias do Aquecimento Global, mas tardamos em exigir de ns prprios a Mudana de paradigma energtico!Fonte: World Survey DE (IEA,2006)7

Competitivas, as Energias Renovveis ? Custo das energias: baratas, mas esgotveis ou caras, limpas e renovveis ou teremos outras vias de maior competitividade global ?Maro 2007 Sem PRE S a PRE 50,90 93,90 /MWh

SOBRESOBRE-CUSTO DAS RENOVVEIS e COGERAO 43/MWh 43/MWh Sendo vital o reforo de competitividade, como podem as ERs ajudar, apesar do sobre-custo? Clusters das Renovveis (Servios/Indstria/Energia) I&D aplicada em segmentos escolhidos Produo Descentralizada com base na Biomassa8

Parcerias de desenvolvimento (Empresas/Universidades)

4

Renovveis Potencial de Investimento e Emprego Portugal (2012)*

10.000 postos de trabalho ?** biomassa

Temporrios?Especializados ?

43 %Importao macia?

8.1* 10 9

de investimento ?

Fabricao e Servios Nacionais?

** biomassa

30%

* Estimativas divulgadas na imprensa -1 trimestre de 2007

** Estimativas pessoais com base em projectos nacionais9

TARIFAS mdias PRE (REs e CHP) em / MWh* (REs /MWh*

BIOMASSA BIOGS RESDUOS RSUs

109.2 107.2 83.7 77.8

Biomassa/Biogs Tarifas NICAS ou DIVERSIFICADAS ? Com estas tarifas haver Desenvolvimento Tecnolgico ?

Cogerao 100.5Tarifas MUITO elevadas fomentam, s por si, Desenvolvimento Tecnolgico? * Maro de 2007

ELICA PCH PV

93.0 84.3 394.010

Polticas de desenvolvimento?

5

Potencial global da biomassa em Portugal

Potncia elctrica Energia elctrica Consumo em 2010 Emisses evitadas

850 MW 5 500 GWh/ano 10 % 2 M ton CO2/ano

Considerando a energia trmica, DGEG indica que 15 % do consumo de energia em Portugal tem como origem a biomassa11

A importncia da floresta em Portugal Continental rea Florestal (espcie dominante mais expressiva) 2 realidades 2 formas distintas de aproveitamento energtico de biomassa florestalNorte e Centro

Pinheiro bravo (Pinus pinaster) Eucalipto (Eucalyptus spp.)

29,1% 20,1%Maritime Pine Cork Oak Eucalyptus

Integrao da biomassa na gesto florestalHolm Oak Other Oaks Chestnut

Sul Sobreiro (Quercus suber ) Azinheira (Quercus rotundifolia) 21,3% 13,8%

OtherResinous Umbrella pine

Plantaes energticas futuras

12Fonte: DGF/IFN, 2001

6

Floresta e biomassa florestal residual em Portugal Floresta ocupa 38% do territrio (3 349 kha) DISPONIBILIDADE DE BIOMASSA > 3,5 M ton/anoComunidades Locais 10%

Distribuio da propriedade

Governo 3%

- Privados - Estado - Baldios

87% 3% 10%rea Florestal Total Sector Privado87%

Maior produtividade florestal Gesto Florestal Integrada gera mais biomassa florestal Como diminuir custos de extraco e processamento ? Aproveitamento da biomassa florestal residual 13 crucial para controle do risco de incndio florestal

Qual o futuro da floresta em Portugal ? Ocupao do soloPortugal pode aumentar em 60 % a rea florestal (reas no cultivadas e reas agrcolas em regime de set aside)

rea Florestal(units = 1000 ha)

Presente

Potencial

38%3349 Agricultura improdutivos Floresta No produtivos gua rea Social 5649

61%

Portugal = 921514

Fontee: CELPA / DGF 2001 / 2002

Passar o potencial de biomassa para 5 -6 Mton /ano ? 5- Mton/ano

7

Aumento de Efeito de Estufa = Aquecimento GlobalFLORESTA uma vantagem competitiva actual e futura Valorizao energtica da biomassa florestal neutra quanto ao aumento do efeito de estufa

Mais meses secos no futuro

Neste cenrio, como se comportar a Floresta Nacional ?

15

Que papel futuro tero as florestas ?

1. Sumidouro de CO 2 (fotosntese)*Pinhais e eucaliptais - produtividade lquida do ecossistema ~ 600 g C m-2 ano-1 - diminuir ?

2. Fonte de emisses (incndios florestais)18 % das emisses globais em 2003 - aumentar ?

3. Combustvel slido (centrais de biomassa)> 3,5 M ton biomassa florestal residual /ano - aumentar ?

4. Para quando, biomassa como biocombustvel ?

*Com substituio de rvores abatidas

16

8

Transformar biomassa florestal residual em energiaComear por contabilizar biomassa florestal residual disponvel

e estabelecer formas de: APROVEITAR calor sobrante Integrar processos de gesto florestal Promover recolha e processamento da biomassa ao menor custo Assegurar logstica de abastecimento Prevenir contingncias at Transformar a biomassa em energia !Fonte: Bioelctrica

17

Aplicaes energticas de biomassa florestal estruturadas com base em Redes de Centrais 1. Primrias 2. Secundrias 3. Tercirias(Processos industriais cogerao) (Centrais dedicadas electricidade) (Edifcios em rede calor /trigerao)

Novas aplicaes de biomassa florestal:

4. Energia Trmica (Biocombustveis slidos densificados) 5. Biocombustveis Lqudos(a partir de biomassa)

18

9

1. Rede de Centrais Primrias de BiomassaRede elctrica

Aquecimento domicilirio

Fonte fria

PRODUO DESCENTRALIZADA Cogerao - Produo combinada de calor e electricidade 19

Centrais Primrias Cogerao Pasta & Papel, Co-combusto Cimenteiras Termoelctricas Carvo 1 a 2 Mton/ano biomassa + outros combustveis

Embebidas em unidades de Sectores da Indstria/Energia e Servios Calor e Electricidade + eficientes Custos

Tarifa + baixa que biomassa utilizaro?20

10

2. Rede de Centrais Secundrias de BiomassaCentrais dedicadas 250 MWe 1500 GWh/a Electricidade a partir de Biomassa Florestal Residual 2,5 M ton/ano Diminuir Risco Incndio Florestal Tarifa adequada ? Perodo de Garantia Custos elevados21

Centrais na Floresta onde no h grandes consumidores de calor

Recolher biomassa na floresta

Centrais dedicadas Menor risco de Incndio

Central dedicada green field- Queima em grelha green fieldCentrais embebidas na Floresta = Menores custos de transporte de combustveis

10 MVA

63,3 GWh/ano

109 kton/a22

EDP Produo Bioelctrica, S. A.

Central Termoelctrica a Biomassa Florestal Residual de Mortgua

11

3. Rede de Centrais Tercirias a BiomassaPRODUO DESCENTRALIZADA Micro Cogerao com Biomassa Florestal Energia elctrica e gua quente ( 55 a 75 C) 100 kWe + 150 kWth

Investimento produtivo Utilizao anual * Vida til e amortizao Taxa de actualizao Emisses evitadas CO2

438.000 8.000 horas 10 anos 8% 924 ton/a23

* Caso seja possvel vender energia trmica todo o ano

Micro Cogerao com Biomassa Florestal

Rendibilidade da micro-central

Nas condies indicadas, e permuta da entrega de energia trmica obtida * pelo custo da biomassa, colocada na central, a custo zero, VAL positivo ao fim de 10 anos Adequado a Municpios com significativas reas florestais e que pretendam ter centrais prprias de biomassa24

* Caso seja possvel vender energia trmica todo o ano

12

4. Energia trmica a partir de biomassa florestal

Pequenas centrais trmicas carecem de: Biomassa densificada (pellets) como combustvel Equipamentos de queima amigveis- Indstria Nacional? Automatizao - Fiabilidade - Segurana - Simplicidade

Produo de pellets com Biomassa: Qualidade da matria-prima (biomassa florestal) Qualidade certificada dos biocombustveis slidos Preo e Garantia de Aprovisionamento de pellets25

Biocombustveis slidos - PelletsSECAGEM PRVIA de estilha (uniforme) de resduos de madeira Fieira

Custos

Biomassa Secagem Mo de obra Fabrico Outros

33 % 30 % 12 % 9% 16 %Peletizadora

26

Mercado em expanso 400 kton /ano kton/ano

13

5. Biocombustveis de 2 gerao (BtL) (BtL )

Petrleo Verde: da Floresta ao Tanque Tanque Uma via de futuro para Portugal Transformar Biomassa Florestal em Biocombustveis Lquidos 1 ton biomassa = 240 lt biodiesel(Processo Fisher-Tropsch)27

Processo FISHER - TROPSCH Gasificao de biomassa baixa temperatura (500C) : Gases Volteis e Carvo Oxidao (combusto) dos GV a 1400 C: Fragmentao das cadeias longas Reaco endotrmica (Gases + Carvo): Gs Sntese (CO+H 2) e CO 2 Lavagem do syngas (scrubbers) Liquefao - Reactor FT (cat.dor Cobalto) Adsoro de CO e H2, obtendo CnH2n e H2O28

14

Mltiplas vantagens da biomassa Diminuir Emisses de GEE Balano positivo de CO2Criar riqueza pela valorizao energtica de resduos Biomassa florestal fixa mais CO2 do que liberta na queima Evitar delapidao de riqueza e preservar o Ambiente

Diminuir Risco de Incndio Florestal

Aumentar Segurana do AprovisionamentoUtilizar biocombustveis endgenos cria riqueza local

Energia Armazenvel e DespachvelTransformar em electricidade e/ou calor quando precisamos

Transformar em Energia junto da Produo/ConsumoTransformao descentralizada/ Menores perdas de energia

Criar cluster da biomassaDesenvolver/Integrar Servios, Energia, Indstria, Silvicultura

Melhorar desempenho da Balana ComercialEvitar importaes de combustveis fsseis29

Resumindo, porqu biomassa em Portugal ?1. Criar Riqueza (Investimento e Emprego) Articular Desenvolvimento Social, Econmico e Ambiental Valorizar Recursos Energticos Endgenos

2.

Transformar recursos locais em energia, de forma descentralizada Diminuir perdas de transporte (em LATs e combustveis)

3.

Diminuir emisso de GEE Libertar quotas de GEE para outros sectores de actividade Evitar penalidades pelo no cumprimento do Protocolo de Quioto

4.

Substituir importaes de GN, carvo e petrleo Melhorar saldo da Balana Comercial

5.

Diminuir risco de incndio, no caso da biomassa florestal

30

15

Competitividade, Energia e Desenvolvimento Tecnolgico

Biomassa, negcio que vendeFonte: IEA, 2006 - Citao de anncio da Exxon Mobil31

Bem hajam

16

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