TRANSITAR HACIA LA TRANSITAR HACIA LA ENERGÉTICA ENERGÉTICA SUSTENTABLESUSTENTABLE

Plenario sobre Energía y Medio AmbientePlenario sobre Energía y Medio AmbienteLic. Julio Torres MartínezLic. Julio Torres MartínezJunta Directiva CUBASOLARJunta Directiva CUBASOLAR

Cubasolar 2006, abril 17-22Cubasolar 2006, abril 17-22Año de la Revolución Energética en CubaAño de la Revolución Energética en Cuba

Servicios Servicios EnergéticosEnergéticosIluminación, Iluminación, transporte, transporte,

refrigeración, refrigeración, etc.etc.

Medio Medio AmbienteAmbiente

Sum

inis

tro

de E

nerg

ía

Portadores

Energía Final

DesechosDesechos

Conversión Conversión locallocal

Transformaciones

EFICIENCIAS

TransporteDistribución

Dem

anda deEnergía

TecnologíaTecnologíaCulturaCulturaHábitosHábitos

TrabajoTrabajo

Desarrollo Desarrollo SocioeconómicoSocioeconómico

Valor

agre

gado

Valor

agre

gado

EL CICLO DE LA ENERGÍAEL CICLO DE LA ENERGÍA

LAS RENOVABLES Y LAS RENOVABLES Y LAS FUENTES PRIMARIASLAS FUENTES PRIMARIAS

Biocomb 0,2%

Figura 1. Contribución de las fuentes renovables al consumo mundial de fuentes primarias en 2004

Biomasa tradicional

9,0%

Gran hidro 5,7%

Energía eléctr 1,2%

Calor 0,7%

Nuevas Ren 2,0%

Biocomb 0,2%

Figura 1. Contribución de las fuentes renovables al consumo mundial de fuentes primarias en 2004

Biomasa tradicional

9,0%

Gran hidro 5,7%

Energía eléctr 1,2%

Calor 0,7%

Nuevas Ren 2,0%

Biocomb 0,2%

Figura 1. Contribución de las fuentes renovables al consumo mundial de fuentes primarias en 2004

Biomasa tradicional

9,0%

Gran hidro 5,7%

Energía eléctr 1,2%

Calor 0,7%

Nuevas Ren 2,0%

ESCENARIOS CON ESCENARIOS CON RENOVABLESRENOVABLES

17690,02843,02001,0

27,4

13553,01653,0671,4

17,1

10038,31080,0284,5

13,6

2-Políticas Actuales DinámicasConsumo Mundial Port. Prim.De ello: Biomasa

Otras Fuentes Renovables% Total de Fuentes Renovables

13310,03271,03080,0

47,7

11425,01791,0903,4

23,6

10038,31080,0284,5

13,6

1-Política Internacional AvanzadaConsumo Mundial Port. Prim. (*)De ello: Biomasa

Otras Fuentes Renovables% Total de Fuentes Renovables

204020202001Escenarios/Fuentes/%

Dos Escenarios EREC del Consumo Mundial de Portadores Energéticos Primarios en años seleccionados (Millones de tep)

17690,02843,02001,0

27,4

13553,01653,0671,4

17,1

10038,31080,0284,5

13,6

2-Políticas Actuales DinámicasConsumo Mundial Port. Prim.De ello: Biomasa

Otras Fuentes Renovables% Total de Fuentes Renovables

13310,03271,03080,0

47,7

11425,01791,0903,4

23,6

10038,31080,0284,5

13,6

1-Política Internacional AvanzadaConsumo Mundial Port. Prim. (*)De ello: Biomasa

Otras Fuentes Renovables% Total de Fuentes Renovables

204020202001Escenarios/Fuentes/%

Dos Escenarios EREC del Consumo Mundial de Portadores Energéticos Primarios en años seleccionados (Millones de tep)

(*) Las cifras del Consumo Mundial de Portadores Primarios en este Escenario, corresponden a una proyección del IIASA.

2000 W PER CÁPITA (I)2000 W PER CÁPITA (I)Suiza se propone, para el año 2050:Suiza se propone, para el año 2050: Duplicar el PIB per cápita Duplicar el PIB per cápita Reducir la demanda de energía per cápita a un Reducir la demanda de energía per cápita a un

tercio de la actualtercio de la actual Desarrollar un amplio programa de I+D Desarrollar un amplio programa de I+D

dirigido a incrementar la eficiencia en el dirigido a incrementar la eficiencia en el empleo de la energía y los materiales empleo de la energía y los materiales

Reponer y modernizar los activos, la Reponer y modernizar los activos, la infraestructura y las tecnologías para la infraestructura y las tecnologías para la energía y los materialesenergía y los materiales

Según conclusiones preliminares obtenidas Según conclusiones preliminares obtenidas en el año 2002, resulta necesario:en el año 2002, resulta necesario:

Sustituir y/o modernizar infraestructuras y activos, Sustituir y/o modernizar infraestructuras y activos, incluyendo edificios, viviendas y tecnologíasincluyendo edificios, viviendas y tecnologías

Investigar el ciclo completo de la energía y de los Investigar el ciclo completo de la energía y de los nuevos materialesnuevos materiales

Modificar hábitos y comportamientos de manera Modificar hábitos y comportamientos de manera integral, en todos los nivelesintegral, en todos los niveles

Implantar un nuevo sistema innovativo que Implantar un nuevo sistema innovativo que eduque, investigue y enfoque todo hacia el eduque, investigue y enfoque todo hacia el desarrollo sustentabledesarrollo sustentable

2000 W PER CÁPITA (II)2000 W PER CÁPITA (II)

LA ELECTRICIDAD LA ELECTRICIDAD EÓLICAEÓLICA

• Según la información publicada por el Consejo Mundial de la Energía Eólica en febrero 2006, la potencia eólica total instalada en todo el mundo hasta el año 2005 alcanzó más de 59 GWe59 GWe y se incrementó 25% comparada y se incrementó 25% comparada con 2004con 2004.

Los 5 países con mayor capacidad instalada (~76% del total) son:

Alemania 18,4 GWe España 10,0 " EEUU. 9,1 " India 4,4 " Dinamarca 3,1 "

ALGUNAS PREMISAS DE ALGUNAS PREMISAS DE INTERÉS (I):INTERÉS (I):

El potencial y las ventajas de las renovables El potencial y las ventajas de las renovables están obstaculizados porque los precios de están obstaculizados porque los precios de los fósiles no incluyen sus costos sociales los fósiles no incluyen sus costos sociales reales reales

Durante la Cumbre de Johannesburgo para Durante la Cumbre de Johannesburgo para el Desarrollo Sostenible (2002), se el Desarrollo Sostenible (2002), se promovieron Iniciativas y Programas promovieron Iniciativas y Programas capaces de contribuir a una mayor capaces de contribuir a una mayor introducción de las renovablesintroducción de las renovables

Los beneficios del uso amplio de las Los beneficios del uso amplio de las renovables (reducción de impactos renovables (reducción de impactos ambientales, creación de nuevos empleos, ambientales, creación de nuevos empleos, mayor descentralización, etc.), constituyen mayor descentralización, etc.), constituyen sin dudas fuertes atractivos para su sin dudas fuertes atractivos para su utilizaciónutilización

En Renovables 2004 (Bonn), se mostraron En Renovables 2004 (Bonn), se mostraron escenarios para Europa y todo el mundo, escenarios para Europa y todo el mundo, con 25% y 50% de fuentes renovables de con 25% y 50% de fuentes renovables de energía para los años 2020 y 2050, energía para los años 2020 y 2050, respectivamenterespectivamente

ALGUNAS PREMISAS DE ALGUNAS PREMISAS DE INTERÉS (II):INTERÉS (II):

LA BIOMASA: LA BIOMASA: COMBUSTIBLE COMBUSTIBLE RENOVABLERENOVABLE

Uso tradicionalUso tradicional (empleo ancestral, con (empleo ancestral, con tecnologías ineficientes)tecnologías ineficientes)

Uso mejoradoUso mejorado (por ejemplo, cogeneración (por ejemplo, cogeneración en centrales azucareros, carbón vegetal, en centrales azucareros, carbón vegetal, etc.)etc.)

Uso modernoUso moderno (con tecnologías recientes (con tecnologías recientes como Rankine avanzado, la gasificación, la como Rankine avanzado, la gasificación, la obtención de alcohol o hidrógeno, etc.)obtención de alcohol o hidrógeno, etc.)

POTENCIAL ENERGÉTICO POTENCIAL ENERGÉTICO DE LA BIOMASADE LA BIOMASASegún Hall, el potencial disponible de Según Hall, el potencial disponible de

biomasa cada año se estima en más de biomasa cada año se estima en más de 6.106.1099 teptep, considerando sólo la que puede , considerando sólo la que puede obtenerse sobre obtenerse sobre bases sustentablesbases sustentables y a y a precios precios competitivoscompetitivos

Ese potencial equivale al del petróleo y el Ese potencial equivale al del petróleo y el gas consumidos globalmente durante el año gas consumidos globalmente durante el año 2003, que alcanzó más de 2003, que alcanzó más de 5,9.105,9.1099 tep tep según según la publicación Revista de Estadística la publicación Revista de Estadística Mundial de Energía BPMundial de Energía BP, junio , junio 2004, pág. 382004, pág. 38

ALGUNAS VENTAJAS DE ALGUNAS VENTAJAS DE LA BIOMASALA BIOMASA

Densidad energética similar al lignitoDensidad energética similar al lignito Permite generar electricidad “despachable”Permite generar electricidad “despachable” Potencial global anual equivalente al consumo de Potencial global anual equivalente al consumo de

petróleo y gas natural en ese lapsopetróleo y gas natural en ese lapso Tecnologías maduras para la electricidad y el Tecnologías maduras para la electricidad y el

alcoholalcohol La gasificación puede duplicar la eficienciaLa gasificación puede duplicar la eficiencia Aprovechada con tecnologías modernas y Aprovechada con tecnologías modernas y

eficientes, no produce GI ni otros contaminanteseficientes, no produce GI ni otros contaminantes

RIESGOS ASOCIADOS AL RIESGOS ASOCIADOS AL USO DE LA BIOMASAUSO DE LA BIOMASA Puede reducir la biodiversidad Puede reducir la biodiversidad

(monocultivo)(monocultivo) Explotación no necesariamente Explotación no necesariamente

sustentablesustentable Posible erosión y empobrecimiento de los Posible erosión y empobrecimiento de los

suelossuelos Cambian las emisiones, aunque no Cambian las emisiones, aunque no

desaparecen del tododesaparecen del todo

TIPOS Y EJEMPLOS DE TIPOS Y EJEMPLOS DE BIOMASA VEGETALBIOMASA VEGETAL

LEÑOSA NO LEÑOSA RESIDUOS COMBUSTIBLES Árboles Maniguas y

matorrales Arbustos como café

y té Residuos forestales Bambú Palmas

Cosechas energéticascomo caña de azúcar

Pajas de cereales Algodón, yuca, tallos

de tabaco y raíces(parcialmente leñosas)

Herbáceas Plátanos y similares Tallos blandos como

legumbres y papas Casuarina y plantas

acuáticas

Cáscaras y vainas decereales

Bagazo Desechos de piñas y

otras frutas Cáscaras, pulpas y

similares Torta de oleaginosas Residuos de aserrío Desechos industriales

de cortezas y troncos Licor negro de

fábricas de pulpa Desechos Municipales

Carbón vegetal y susresiduos

Biomasa briqueteada/densificada

Metanol / etanol(alcohol de madera)

Aceites de palmas,girasol, colza ysimilares

Gas pobre Biogás

Fuente: Traducida y adaptada de World Energy Assessment, 2000 (página 157)

EMPLEO DE LA BIOMASA EMPLEO DE LA BIOMASA Y CASOS NOTABLESY CASOS NOTABLES

Instalaciones energéticas recientes Instalaciones energéticas recientes (2002) con ciclo Rankine avanzado (2002) con ciclo Rankine avanzado [1][1] SangüesaSangüesa en Navarra, España: 51.10 en Navarra, España: 51.1066 Euros (más de Euros (más de

2000 USD el kW instalado), con 92 bar y 540º C, 2000 USD el kW instalado), con 92 bar y 540º C, 25 MWe, paja de trigo y de maíz, en 75 km;25 MWe, paja de trigo y de maíz, en 75 km;

AlholmensAlholmens en Finlandia: 170.10 en Finlandia: 170.1066 Euros (unos 700 Euros (unos 700 USD el kW instalado), de ellos, 70% finlandés; USD el kW instalado), de ellos, 70% finlandés; provista de una caldera de lecho fluidizado provista de una caldera de lecho fluidizado circulante con 162 bar y 545° C, 240 MWe (la mayor circulante con 162 bar y 545° C, 240 MWe (la mayor del mundo 100 % biocombustibles);del mundo 100 % biocombustibles);

Avedøre 2Avedøre 2 en Dinamarca: con 310 bar y 583º C, en Dinamarca: con 310 bar y 583º C, 40 MWe y 50 MW dedicados a calefacción; 150,000 40 MWe y 50 MW dedicados a calefacción; 150,000 toneladas de paja por año.toneladas de paja por año.[1] Datos técnicos recopilados por el Ing. Félix J. Pérez Egusquiza, del ICINAZ-Villa Clara, MINAZ.

PARTICIPACIÓN DE LA PARTICIPACIÓN DE LA BIOMASA EN PAÍSES BIOMASA EN PAÍSES SELECCIONADOS (I)SELECCIONADOS (I) Austria:Austria: La biomasa con tecnologías modernas La biomasa con tecnologías modernas

abarca 11 % del suministro energético nacional. abarca 11 % del suministro energético nacional. Brasil:Brasil: La biomasa participa con 34 % en el La biomasa participa con 34 % en el

suministro total de energía (unos 120 millones de suministro total de energía (unos 120 millones de hectolitros de etanol y empleo de carbón vegetal hectolitros de etanol y empleo de carbón vegetal para la industria siderúrgica, sobre todo); el para la industria siderúrgica, sobre todo); el Programa Proalcohol se inició en 1975 y, después Programa Proalcohol se inició en 1975 y, después de altibajos, está racionalizándose para aumentar de altibajos, está racionalizándose para aumentar la eficiencia y reducir los costos.la eficiencia y reducir los costos.

Dinamarca:Dinamarca: Un programa en marcha para Un programa en marcha para utilizar 1,2 millones de toneladas de paja, así utilizar 1,2 millones de toneladas de paja, así como los residuos forestales. como los residuos forestales.

Finlandia:Finlandia: Obtiene 20 % de su demanda de Obtiene 20 % de su demanda de energía primaria mediante tecnologías energía primaria mediante tecnologías modernas que operan con biomasa.modernas que operan con biomasa.

Zimbabwe:Zimbabwe: La biomasa satisface alrededor La biomasa satisface alrededor de 75% de la demanda nacional de energía de 75% de la demanda nacional de energía (incluyendo 400 mil hectolitros de etanol)(incluyendo 400 mil hectolitros de etanol)

PARTICIPACIÓN DE LA PARTICIPACIÓN DE LA BIOMASA EN PAÍSES BIOMASA EN PAÍSES SELECCIONADOS (II)SELECCIONADOS (II)

OTROS DOS CASOS:OTROS DOS CASOS: En la IndiaEn la India, en 1995 comenzaron los primeros , en 1995 comenzaron los primeros

proyectos para la cogeneración comercial proyectos para la cogeneración comercial (entonces sólo había 30 MWe instalados); en el (entonces sólo había 30 MWe instalados); en el 2000 operaban más de 250 MWe y otros 375 MWe 2000 operaban más de 250 MWe y otros 375 MWe se construían, con una tasa de crecimiento se construían, con una tasa de crecimiento superior al 50 % promedio anual en ese período, superior al 50 % promedio anual en ese período, considerando sólo la capacidad puesta en considerando sólo la capacidad puesta en funcionamiento.funcionamiento.

En AustraliaEn Australia, en agosto de 2002 concluyó un , en agosto de 2002 concluyó un proyecto de cogeneración que en tres años proyecto de cogeneración que en tres años instaló 30 MWe en el ingenio instaló 30 MWe en el ingenio Rocky PointRocky Point, único , único del continente que produce azúcar orgánica del continente que produce azúcar orgánica certificada y fabrica además alcohol para certificada y fabrica además alcohol para combustible en su destilería anexa.combustible en su destilería anexa.

CAÑA DE AZÚCARCAÑA DE AZÚCAR• • La caña de azúcar La caña de azúcar

representa para Cuba la vía representa para Cuba la vía más idónea hacia el más idónea hacia el aprovechamiento intensivo aprovechamiento intensivo de las fuentes renovables, de las fuentes renovables, debido al alto contenido debido al alto contenido energético del bagazo y energético del bagazo y otros residuales cañeros; otros residuales cañeros; por esa razón ha llegado a por esa razón ha llegado a satisfacer hasta 30% del satisfacer hasta 30% del balance energético del país.balance energético del país.

• • La industria de la caña de La industria de la caña de azúcar puede ser productora azúcar puede ser productora de alcohol y electricidad, sin de alcohol y electricidad, sin renunciar al azúcar, sus renunciar al azúcar, sus derivados y otros alimentos.derivados y otros alimentos.

LA BIOMASA CAÑERALA BIOMASA CAÑERA

La biomasa cañera acumula en La biomasa cañera acumula en los cañaverales cubanos, en los cañaverales cubanos, en promedio, una tonelada promedio, una tonelada equivalente a petróleo –sólo en equivalente a petróleo –sólo en términos de bagazo y RAC– por términos de bagazo y RAC– por cada tonelada de azúcar que se cada tonelada de azúcar que se fabricafabrica

0

200

400

600

800

Actual TV-EC TV-EC BG-TGIV BG-TGIIV

GENERACIÓN DE ELECTRICIDADBasada en Sistemas de Cogeneracióna partir de la Agroindustria AzucarerakWh/ tcm

Porciento de paja usada 69 82

68

Sólo durante la zafra Generación durante todo el año

I) ELEMENTOS I) ELEMENTOS ECONÓMICO-FINANCIEROSECONÓMICO-FINANCIEROS

33 Conclusiones de un estudio noruego:Conclusiones de un estudio noruego: La electricidad producida con biomasa cañera La electricidad producida con biomasa cañera

es más barata que la generada en nuevas es más barata que la generada en nuevas capacidades que operen con petróleo;capacidades que operen con petróleo;

La capacidad potencial con biomasa estaría La capacidad potencial con biomasa estaría entre 65% y 130% de la actual, según la entre 65% y 130% de la actual, según la tecnología empleada;tecnología empleada;

El costo de los beneficios sociales y El costo de los beneficios sociales y ambientales obtenidos al sustituir petróleo con ambientales obtenidos al sustituir petróleo con biomasa cañera, es muy bajo o negativo.biomasa cañera, es muy bajo o negativo.

II) ELEMENTOS II) ELEMENTOS ECONÓMICO-FINANCIEROSECONÓMICO-FINANCIEROS

2 Conclusiones de Larson y otros:2 Conclusiones de Larson y otros: La agroindustria azucarera posee un contexto La agroindustria azucarera posee un contexto

favorable para las aplicaciones tempranas del favorable para las aplicaciones tempranas del GBI con la tecnología TGCC;GBI con la tecnología TGCC;

A causa de su alto per cápita de caña cosechada A causa de su alto per cápita de caña cosechada y su dependencia actual del petróleo importado, y su dependencia actual del petróleo importado, Cuba es un país especialmente atractivo para la Cuba es un país especialmente atractivo para la introducción del GBI con la tecnología TGCC.introducción del GBI con la tecnología TGCC.

TABLA 6 DATOS SELECCIONADOS DE

TERMOELÉCTRICAS BAGACERAS

Beaufonds 500 kt/a, 40 bar, 25 MWe y 85 kWh/tcm, (Isla de la Reunión);

Bois Rouge, >106 t/a, 80 bar, 64 MWe y 160 kWh/tcm, (Isla de la Reunión);

Le Gol, >106 t/a, 80 bar, 64 MWe y 160 kWh/tcm, (Isla de la Reunión);

Gardel, ~0,8.106 t/a, 80 bar, 64 MWe y 160 kWh/tcm, (Compañía Térmica de Moule, Isla Guadalupe).

Belle-Vue, >106 t/a, 80 bar, 64 MWe y 160 kWh/tcm, (Isla Mauricio);

ALTERNATIVAS ANALIZADASALTERNATIVAS ANALIZADAS270 MWe en cada una; TV-EC270 MWe en cada una; TV-EC y molida integraly molida integral

1)TERMOELÉCTRICA CONVENCIONAL (800$/kWe) A BASE DE CRUDO MEJORADO, SEGÚN DATOS DEL ESTUDIO DE CUBAENERGÍA; SÓLO SE PRODUCE ELECTRICIDAD

2)BC (2197$/kWe —30 MWe—, MÁS INVERSIÓN EN MODERNIZAR EL PROCESO PARA REDUCIR EL CONSUMO DE VAPOR); COSTO DE OPORT. DEL BAGAZO 0$/T; SE PRODUCE ELECTRICIDAD Y AZÚCAR

3)BC IGUAL A LA ANTERIOR; COSTO DE OPORT. DEL BAGAZO 5$/T; TAMBIÉN SE PRODUCE ELECTRICIDAD Y AZÚCAR

4)BC IGUAL A LA ANTERIOR,PERO LA INVERSIÓN ES DE 1500$/kWe —90 MWe—, MÁS LA MODERNIZACIÓN Y UNA DESTILERÍA; SE PRODUCE ELECTRICIDAD, AZÚCAR Y ALCOHOL

5)BC IGUAL A LA ANTERIOR, MÁS LOS BENEFICIOS POR LA VENTA DE CERTIFICADOS DE EMISIONES EVITADAS

MÉTODO DE MÉTODO DE EVALUACIÓNEVALUACIÓN

•MODELO COMPUTADORIZADO COSTO/BENEFICIO

•CRITERIO DE SELECCIÓN: VALOR ACTUAL NETO (VAN)

•PLAZO DE VIDA: 30 AÑOS ?•TASA DE DESCUENTO: 12% ?

RESULTADOSRESULTADOS

Costo promedio del: kWh Azúcar Alcohol

VAN (106 USD)

(USD/kWh) (USD/Tm) (USD/hl) •ALTERNATIVA 1: 23 0,0371 NA NA •ALTERNATIVA 2: 507 0,0139 72,9 NA •ALTERNATIVA 3: 429 0,0231 54,4 NA •ALTERNATIVA 4: 267 0,0213 32,5 2,7 •ALTERNATIVA 5: 274 0,0221 43,2 4,4

ASPECTOS ASPECTOS IMPORTANTESIMPORTANTESNO SE INCLUYÓ EN ELLOS:

•REDUCCIÓN DEL COSTO DEL EQUIPAMIENTO POR LA ESCALA DE PRODUCCIÓN Y LA REPETIBILIDAD DEL PROYECTO•REDUCCIÓN ADICIONAL ENTRE 25 Y 30 POR CIENTO, GRACIAS A FABRICACIÓN NACIONAL•EFECTOS AMBIENTALES NEGATIVOS DE LA QUEMA DE COMBUSTIBLES FÓSILES•COSTO DE OPORTUNIDAD DEL PETRÓLEO “EVITADO”•AUMENTO DE LA COMPETITIVIDAD DE LOS DERIVADOS DE LA BIOMASA CAÑERA

MUCHAS GRACIAS POR MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓNSU ATENCIÓN