aprofitament del fred residual del procés de regasificació

Aprofitament del fred residual del procés de regasificacióper subministrar fred industrial a Mercabarna.

1

IntroduccióOrigen del projecte

2

L’any 2009 els Ajuntaments de Barcelona i L’Hospitalet mitjançant TERSA, van convocar un concurs per el disseny, construcció i explotació d’una xarxa de calor i fred en àrees dels dos Ajuntaments.

Aquest concurs va ser guanyat per VEOLIA, la qual va constituir la Societat mixta Ecoenergies Barcelona.

Els objectius medi ambientals eren la utilització de la biomassa de la ciutat per la generació de calor i electricitat, i l'aprofitament del fred residual de la regasificaciódel GNL al Port de Barcelona per a la generació de fred per a climatització.

La voluntat d’anar una mica més enllà en la disminució d’energies primàries, ens fa avaluar la viabilitat tècnica i econòmica d’aprofitar el fred residual per a donar servei de fred industrial a les empreses de Mercabarna.

IntroduccióXarxa d’Ecoenergies

3

3

1

2

Marina

BZ 1 i BZ 2

Parc Logistic

AEB

Plaça EUROPA

Biopol’H

Llegenda:

Centrals:1: la Zona Franca

2: La Marina

3: El Port

Estudi de la demandaMercabarna

4

Àrea amb companyies implantades en el mercat de producció, venda, distribució, importació i exportació de productes frescos i congelats.

Superfície: 90 hectàrees

Nombre d'empreses: Superior a 700

Persones treballant: 23.000

Estudi de la demandaInformació instal·lacions actuals

5

4 Climatizació / maduració

-5 Climatizació / maduració



-10 Etapa d'alta

-35 Congelació

-11 Etapa d'alta

-29 Congelació

0 Climatizació

-9 Refrigeració

-25 Congelació


-9 Congelació






5 1.223 384

3 4.878 1.604

4 1.074 415

1 999 435

2 854 332

EmpresaPot. fred

instal·lada

Pot.

elèctrica

Temperatura

d'evaporació (°C)Aplicació

-5 Refrigeració

-10 Etapa d'alta

-30 Congelació

-10 Refrigeració + Climatizació

-34 Congelació

8 750 250 -11 Refrigeració

9 856 320 -35 Congelació

-5 Climatizació / conservació

-8 Climatizació / conservació


-7 Refrigeració

-21 Refrigeració/oreo+clima.


-10 Climatizació

-34 Congelació

5 Climatizació

-5 Climatizació aigua salada

-30 Congelació

-30 Congelació


-8 Refrigeració

-30 Congelació

-30 Congelació

-45 Congelació

-30 Congelació / Etapa d'alta

-45 Congelació

-30 Congelació

-54 Congelació

20 2774 2774 2 Refrigeració



23 856 320 3 Refrigeració

TOTAL 25.422 11.654

19 175 224

17 430 317

18 281 143

15 284 118

16 863 272

12 4.420 1.560

14 354 140

7 496 279

10 571 274

6 1.374 497

Solució tècnicaEstat de l’art procés regasificació

6

Segons un treball publicat de Dhrivav Patel [1], els mètodes més utilitzats per gasificar el GNL són:

- Open rack vaporizers (ORV)

- Submerged combustion vaporizers (SCV)

- Ambient air vaporizers (AAV)

- Intermediate fluid vaporizers (IFV)

Solució tècnicaORV

7

Un ORV és un bescanviador de calor que utilitza aigua de mar com a font de calor. Aquesta tipologia de vaporitzadors està ben contrastada i s’utilitza àmpliament a Japó, Corea i en els terminals de GNL d’Europa. La temperatura de l’aigua de mar ha d’estar per sobre dels 5ºC.

Solució tècnicaSCV

8

El GNL flueix per un tub d’acer inoxidable que està submergit en un bany d’aigua que s’escalfa pel contacte directe dels gasos de combustió d’un cremador submergit. Aquests gasos són difosos per obtenir flux turbulent que permeti millorar l’eficiència del bescanvi (superior al 98%).

Solució tècnicaAAV

9

Els AAV són bescanviadors verticals on es disposa de tubs llargs verticals que permeten el contacte directe amb l’aire. Aquest aire és una font gratuïta de calor. L’operació d’aquest bescanviadors implica la formació de gel, que obliga a la realització de cicles de desglaç per garantir la continuïtat del bescanvi, i que tenen una durada que depèn del temps de servei, a més temps d’operació més gruix de la capa de gel i més temps de desglaç.L’aigua condensada i la provinent del desglaçes poden fer servir com a aigua potable.El rendiment d’aquest vaporitzadors depèn de les condiciones d’entrada i sortida del GNL i més important de les condicions ambientals del lloc on està instal·lat com la temperatura, la humitat relativa, l’altitud el vent i la radiaciósolar.

Solució tècnicaIFV

10

En aquest cas es tracta d’un bescanviador carcassa tubs que utilitza un fluid intermedi, normalment aigua glicolada, que aporta la calor necessària per fer la vaporització del GNL.Aquests vaporitzadors són molt compactes degut al seu alt coeficient de transmissió i la diferència de temperatures. Pel que fa a les solucions per escalfar l’aigua glicolada abans de tornar-la al vaporitzador, entre d’altres s’utilitzen les següents solucions:· Escalfadors d’aire· Torres de refredament inverses· Bescanviadors amb aigua de mar· Sistemes de recuperació de calorActualment, aquest tipus de vaporitzadors representen un percentatge molt petit (5%) del total de sistemes de vaporització del GNL a nivell mundial.

Solució tècnicaEsquema de principi

11

Xarxa de transportTraçat

12

Xarxa de transportDades de la xarxa

13

Xarxa de transportEsquema de principi

14

Xarxa de transportEquips d’entrega d’energia

15

Càlcul de reducció d’emissions de CO 2

16

Per a determinar les emissions de CO2 de la situació inicial, amb una soluciólocal, i la situació final amb el fred recuperat del procés de regasificació, utilitzarem els valors que trobem en un document de l’Oficina Catalana del Canvi Climàtic. En ell s’estableixen les equivalències entre kWh elèctrics i grams de CO2 (267 g/CO2/kWh), i entre m3 d’aigua i grams de CO2 (395 g/m3).

Situació inicialEn aquest cas tenim un consum elèctric de 36.000,164 MWh i un consum d’aigua de 127.493 m3. Això suposa unes emissions de CO2 de 9.662,40 t.

Situació finalEn aquest cas només hem de considerar el consum elèctric derivat del bombeig del CO2 de la xarxa de transport i del bombeig de l’aigua de mar. Aquests consums suposen 3.504 MWh, i per tant unes emissions de CO2 de 935,57 t.

Estalvi en les emissions de CO2Per diferència entre la situació inicial i la situació final obtindrem l’estalvi en les emissions de CO2 que suposa aquest projecte: 8.726,83 t CO2 menys cada any.

aprofitament del fred residual del procés de regasificació

Documents