o estado da arte do gnl em portugal -...
TRANSCRIPT
O Estado da Artedo GNL em Portugal
Patrícia Baptista, Gonçalo Duarte,Rui Couchinho, Amílcar Arantes
Instituto Superior Técnico
11 de Dezembro de 2015
Contexto regulatório• Livro Branco, 2011 - Roteiro do espaço único europeu dos
transportes“Redução radical da dependência da Europa das importações de
petróleo e reduzirão em 50% as emissões de carbono nos transportesaté 2050”.
• Pacote “Energia-Clima” (ou Pacote “20-20-20”)Necessidade da redução de 20% das emissões de GEE relativamenteaos níveis de 1990, da redução de 20% do consumo de energiaprimária e da substituição de 20% do consumo de combustíveistradicionais por combustíveis alternativos
• Diretiva 2014/94/UE, criação de uma infraestrutura paracombustíveis alternativos na UE por forma a minimizar adependência em relação ao petróleo e atenuar o impacte ambientaldos transportes.
O GNL como alternativa no sector dos transportes
Porquê o GN?
• Combustível fóssil, composto maioritariamente composto por
metano (CH4), sendo incolor e inodoro
• A utilização nos veículos já se encontra bem caracterizada
• Permite a diversificação energética
• Solução mais amiga do ambiente
- Não é tóxico, não é corrosivo, não contamina o solo e as águas subterrâneas
- Redução generalizada dos poluentes com efeitos mais adversos na
saúde humana (PM e NO x)
• Redução de ruído
• Alternativa económica
- Custo €/km inferior
O GNL como alternativa no sector dos transportes
Porquê o GNL?
• Tem uma elevada densidade de energia face ao GNC
- A vaporização de 1 m3 de GNL produz entre 560 m3 e 600 m3 de GN à
pressão atmosférica;
- Reflecte-se em maior autonomia que o torna atractiv o para
transporte de longa de distância
• Tempo de abastecimento
• Boas características de segurança
- Não é inflamável no estado líquido
- Quando derramado, o GNL evapora criando uma nuvem branca de
humidade condensada, que a temperaturas atmosféricas se dispersa
rapidamente
Impactes da produção do combustível
Processo de obtenção e transporte do GNL
Extração e Liquefação Transporte marítimo para país de consumo
A extração é feita na forma de GN em estado gasoso, constituído por metano (CH4). O GN em estado gasoso é posteriormente liquefeito, formando o GNL, na área de exploração e produção.
O GNL é transportado, no estado liquefeito, por via marítima através de navios metaneiros, de grande isolamento térmico, capazes de suportar e manter a temperatura (-162ºC) do GNL durante o transporte. No processo de transporte, as pequenas perdas evaporativas de GNL são utilizadas nos motores destes navios metaneiros.
Receção do GNL Distribuição e Abastecimento
No terminal marítimo de receção do GNL este pode ser diretamente armazenado em tanques de armazenamento, ou ser regaseificado, processo que é efetuado através de vaporizadores com água do mar.
A distribuição do GNL, para zonas não servidas por gasodutos é efetuada através de camiões cisterna criogénicos ou contentores criogénicos, que distribuem diretamente o GNL, ou que fazem a gaseificação do GN no próprio local, através do ar atmosférico, ou por aquecimento a água quente.
Impactes na produção de GNL e GNC na fase poço-ao-depósito
Os impactes associados à produção de GNL são 10% superiores aos do gasóleo em termos de perdas energéticas, ao passo que para o GNC as perdas podem ser até 34% superiores às do gasóleo.
Impactes da produção do combustível
Concawe 2014
Impactes na produção de GNL e GNC na fase poço-ao-depósito
As emissões associadas à produção de GNL são 26% superiores às do gasóleo, ao passo que as emissões associadas à produção de GNC são 32% superiores às do gasóleo.
Impactes da produção do combustível
Concawe 2014
A infra-estrutura nacional de
distribuição, abastecimento e
armazenamento do GN (GNL e GNC)
é composta pelas seguintes
unidades:
• Terminal marítimo de GNL;
• Gasodutos;
• Unidade de armazenamento
subterrâneo;
• Postos de abastecimento (GNL,
GNC e L-GNC); e
• Unidade Autónoma de Gás.
Infra-estrutura de abastecimento
REN 2014
Distribuição geográfica depostos de abastecimento de GNL
Infra-estrutura de abastecimento
http://lngbc.eu/, 2015
Postos de Abastecimento GNL e GNC em operação
Infra-estrutura de abastecimento
Local
Tipo de GN Proprietário
Tipo de Utilização
GNL GNC Aveiro
(Esgueira ) � � MOVEAVEIRO – Empresa Municipal de Mobilidade, E.M. Privado
Braga � � TUB – Transportes Urbanos de Braga Público
Carregado 1 � � Dourogás - GoldEnergy Público Lisboa
(Estação de Cabo Ruivo )
� � CARRIS – Companhia de Caminhos de
Ferro de Lisboa (Dourogás - GoldEnergy
Privado / Público
Lisboa (São João da Talha ) � � VALORSUL Privado
Loures 2 � � Dourogás - GoldEnergy Público Mirandela
(Urjais) � � Dourogás - GoldEnergy Público
Porto (Estação de Recolha
de Francos ) � �
STCP – Sociedade de Transportes Coletivos do Porto (Dourogás -
GoldEnergy ) Privado / Público
Santa Maria da Feira (Picoto) 38 � � Dourogás - GoldEnergy Público
Tecnologia dos veículosImpactes na utilização
Disponível através de:• Veículos novos• Retrofitting
Configurações distintas para a combustão de GNL: • Motor ciclo Otto, com ignição comandada e razão
ar/combustível estequiométrica (disponível);• Motor ciclo Otto, com ignição comandada e combustão com
excesso de ar (ainda em desenvolvimento); e• Motor ciclo Diesel, com ignição por compressão e chama
piloto com gasóleo (brevemente).
Tecnologia dos veículosImpactes na utilização
Veículos a Gás Natural (Mercadorias) Modelos GNC GNL
Lige
iros
FIAT Doblò Natural Power � Volswagen Touran EcoFuel � Volswagen Caddy EcoFuel �
IVECO Daily CNG � FIAT Fiorino Natural Power �
Pes
ados
IVECO Eurotech MP190E26 � FIAT Ducato Natural Power �
IVECO Daily CNG � IVECO Stralis CNG + LNG � �
Mercedes-Benz Econic CNG1 � Mercedes-Benz Econic LNG48 � Mercedes-Benz Axor LNG48 �
Mercedes-Benz Actros LNG48 � SCANIA 280hp LNG2 � SCANIA 280hp CNG49 � SCANIA P340hp LNG49 � SCANIA P340hp CNG49 �
VOLVO FM/FMX D13C-Gas48 �
Disponível através de:• Veículos novos
Tecnologia dos veículosImpactes na utilização
Impactes energéticos e ambientais de pesados de mercadorias
Disponível através de:• Veículos novos• Retrofitting
Referência Tecnologia Energia (MJ/km) GEE g CO2eq/km
Deutsche Energie-Agentur [22]
GNL Otto 14 798
Diesel 11 828 Diferença percentual entre
Diesel e GNL Otto 27,3 % -3,6 %
Graham et al. [23]
GNL Otto - 1.305 Diesel - 1.616
Diferença percentual entre Diesel e GNL Otto
- -19,2 %
CEC [25]
GNL Dual Fuel 23 1.421 Diesel 23 1.635
Diferença percentual entre Diesel e GNL Otto
2,7 % -13,1 %
Tecnologia dos veículosImpactes na utilização
Disponível através de:• Veículos novos• Retrofitting
Comparação Tecnológica NOx HC CO PM Diferença percentual entre GNL
Otto vs Diesel -25 a -57% 500% -77% > -90%
Diferença percentual entre GNL Dual Fuel (retrofit) vs Diesel
-21% Aumento -10% -75%
Zhang 2014, AVL 2010
Impactes energéticos e ambientais de pesados de mercadorias
Contexto internacional de consumo de GNApesar dos impactes potenciais do GN, este continua a ser pouco utilizado no setor dos transportes.
Mercado mundial de utilização de GN
Top 15 de número de veículos a GN e respetiva percentagem de mercado para frota total (a) e para veículos pesados de mercadorias (b)
(a) (b)
NGVA 2015
Frota de veículos pesadosFrota total
Contexto nacional de consumo de GNApesar dos impactes potenciais do GN, este continua a ser pouco utilizado no setor dos transportes (<1%).
Consumo de Gás Natural em Portugal (em
%), entre 2003 e 2013, por setor de
atividade
Consumo de combustíveis no
transporte rodoviário em Portugal (em
tep), entre 2006 e 2013 tep –
toneladas equivalentes de petróleo.
Contexto nacional de utilização do GN
Existem já alguns exemplos de utilização do GN, centrados maioritariamente no GNC
Contexto nacional de utilização do GN
Mas já começam a existir exemplos de utilização de GNL em transportes pesados de mercadorias
E se o GNL fosse largamente utilizado na nossa frota de pesados de mercadorias?
• Quais os ganhos e poupanças?• Quais os benefícios energéticos e ambientais?
Quantificação de impactes para exemplo de penetraçã o até 5% (3000 veículos) do parque de pesados de mercadorias de 40 ton
E se o GNL fosse largamente utilizado na nossa frota de pesados de mercadorias?
Quantificação de impactes para exemplo de penetraçã o até 5% (3000 veículos) do parque de pesados de mercadorias de 40 ton
Número de
veículos a GNL
Substituição direta de veículos Diesel por
veículos GNL
+ 50 + 3.000
Impactes energéticos e ambientais
Consumo de energia +0,33% +3,02%
CO2-eq 0,00% -0,09%
NOx -0,02% -0,98%
HC +0,20% +11,99%
CO -0,03% -1,85%
PM -0,04% -2,16%
Impacte nas importações
Poupança -0,5 M€ -28 M€
Infraestrutura de abastecimento
Capacidade de
armazenamento
nos postos
+656% +33.433%
• Infra-estrutura de abastecimento limitada
• Envolvente regulatória e financeira
• Oferta limitada de veículos
• Custo de aquisição mais elevado
• Incerteza nos serviços de manutenção e reparação
• Autonomia limitada dos veículos
• Incerteza na performance do veículo e segurança
• …
Procura limitada de veículos
Identificação de barreiras ao GNL
Caracterização
do mercado
Identificação
de barreiras
Caracterização
de adopção
potencial
Definição de
Roteiro
Nacional
Conclusão• Mercado em desenvolvimento
• Impactes mais significativos em termos de poluição
local, diversificação energética e alteração de
balança de importações
• Infra-estrutura, regulação, oferta, performance e
custos…
Obrigado!