Generacion de Energia Carbon

3er. ENCUENTRO DE USUARIOS DE CALDERAS - COLOMBIA 2016

Mayo 12 de 2016

ING. JUAN PABLO GONZALEZ

Contenido

Benchmarking Generación de Energía Carbón

• ASIA- EUROPA-EEUU.• COLOMBIA

• Combustibles

Tecnologías en Combustión de Carbón

• Subcriticas • Supercríticas

• Ultra supercríticas• Evolución en Materiales

• Capex • Captura de CO2 __ Pre / Post Combustión

Roadmap Regulatorio

• COP21• Financiación Global OCDE

• Política Publica

O U T L O O K G E N E R A C I O N

Incremento de energía

renovable y Sustitución de

nueva generación a Carbón

Incremento de energía

renovable y

Generación Ultra

supercrítica

Decomisioning plantas

de Carbón

Tecnologías Avanzadas

Política Sustitución

De nuevas Fuentes

Alternativas

Generacion Energia en el Mundo | J u a n P a b l o G o n z a l e z

O U T L O O K G E N E R A C I O N

Generacion Energia en el Mundo | J u a n P a b l o G o n z a l e z

FUENTE:EIA 2015

E F I C I E N C I A G E N E R A C I O N D E E N E R G I A C O L O M B I A

~7990 Btu/kWh

42% Efficiency

Eficiencia Generacion Energia Colombia | J u a n P a b l o G o n z a l e zFuente: XM, UPME

Ventajas de la tecnología Supercrítica-UltraSupercritica

1 2

Tipo de

tecnología

Intervalo de

Eficiencia

Heat rate

Subcritica 32–38% >8500

Supercrítica 38–42% 7500-8500

Ultra-

Supercritica

43–50% <7500

Cada punto de eficiencia en

Tecnología disminuye 3%

las emisiones CO2.

Menor Consumo de Combustible

Menor inversión por MW instalado

Menores Emisiones de GEI

Mejor control de temperatura

Flexibilidad en cambios de carga.

Menor tiempo de arranque

Mejor operación con presiones

variables

Flexibilidad Operacional

Ventajas en el ciclo

Lineamientos de Financiación OECD:

Pro-credito:Supercritica 300-500 MW

No credito:Subcritica < 300 MW

3

2% de reducción en el costo

de generación ($/kWh) por

1% incremento de eficiencia.

Costos de operación

Reducción EmisionesMejora en Eficiencia

4

La reducción de los

commodities impacta en la

reducción del capex

Las compañías

dedicadas al EPC han

cambiado su objetivo

he incursionan al

Mercado de la energía

Capex

Evolucion Tecnologias Generacion a Carbon | J u a n P a b l o G o n z a l e z

Evolucion Tecnologias Generacion a Carbon | J u a n P a b l o G o n z a l e z

E V O L U C I O N T E C N O L O G I A S E N G E N E R A C I O N A C A R B O N

165 bar / 540 / 540 240 bar / 540 °C / 565°C

248 / 565// 585

240 bar / 540 / 540

275 / 593/ 610

275 / 585/ 593

275 / 630/ 648

372 / 732/ 760

CO2 0,76KgCO2 / kWh

0,88KgCO2/ kWh

0,66KgCO2 / kWh

Fuente: GE-ALSTOM

Evolucion Materiales en Calderas de Vapor | J u a n P a b l o G o n z a l e z

Evolucion Materiales en Calderas de Vapor | J u a n P a b l o G o n z a l e z

E V O L U C I O N M A T E R I A L E S E N C A L D E R A S D E V A P O R

Fuente: B&W

Evolucion Materiales en Calderas de Vapor | J u a n P a b l o G o n z a l e z

E V O L U C I O N M A T E R I A L E S E N C A L D E R A S D E V A P O R

Tecnología Combustible EficienciaCosto

MUSD/MW

Plazo de

construcciónAplicaciones

Ciclo Combinado

(CC)Gas / Diésel 50 – 60 % 0.8 - 1 1

Carga base cuando se tiene gas natural

disponible. Su despacho depende de los precios

del gas en relación a los del carbón.

Turbina de gas en

ciclo abiertoGas / Diesel 35 – 45 % 0.5 – 0.8 1

Carga pico.

Gasificación

integrada a CCSólidos 40 – 44 % 2.0 - 2,2 5

Combustibles sólidos con alto contenido de

azufre. Es la tecnología que con menor costo

adicional puede hacer separación de CO2

.

Ciclo Rankine

subcrítico

Combustóleo/

Carbón35 – 38 % 1.5-1.8 4

Central dominante en el siglo XX. Ahora está

siendo desplazada, ya que para nuevas centrales

se prefieren las tecnologías super-

Ultrasupercríticas más eficientes.

Ciclo Rankine

super- crítico –

Carbón

pulverizado

Combustóleo/

Carbón39 – 42 % 1.7 – 2.0 4

Centrales para las mismas aplicaciones que las

anteriores, pero con mayores eficiencias. Los

tamaños de las unidades son también mayores:

700 MW vs. 350 MW.

Ciclo Rankine ultra

supercrítico –

Carbón

pulverizado

Combustóleo/

Carbón42 – 47 % 1.9 – 2.4 4

Centrales de mayor eficiencia que las anteriores,

pero están todavía en el proceso de obtener la

confianza en Latinoamerica

Lecho fluidizado

circulante

atmosférico

Carbón/ solidos 39 – 41 % 1,5 . 1.7 4

Tecnología particularmente atractiva para el uso

de combustibles de alto azufre y altas cenizas.

Utiliza piedra caliza para retener el azufre.

Lecho fluidizado

presurizadoCarbón/ solidos 42 – 44 % 1.8 – 2.2 4

Es una variante de la anterior, pero representa

un arreglo complejo , en incremento penetración

en el mercado.

T E C N O L O G I A P O R F U E N T E D E G E N E R A C I O N

Líquidos

0.41Kg CO2/kWh

CO2

Gas - Liquidos

0,39 KgCO2 / kWh

CO2

-20%

12.3 MTPA

CO2

(4.6%)

9,9

MTPA

Fuente: OCDE

Carbón

0,91 KgCO2/kWh

CO2

Gas Natural

0,51 KgCO2/kWh

CO2

Carbón

0,61 Kg CO2 / kWh

CO2

CO2

REDUCCION EMISIONES DE CO2, COP 21- OCDE | J u a n P a b l o G o n z a l e z

R E D U C C I O N E M I S I O N E S C O 2 O C D E - C O P 2 1

2015 2030

224 MTPA

2010 2030

210,7 MTPA263,2 MTPA

2015

Pre combustión

Oxi combustión

Post combustión

Gasificación

Separación

Captura

Capex

Alto

Bajo

Medio

Sistema

Fuente: Min. Ambiente

R E D U C C I O N E M I S I O N E S C O 2 C O L O M B I A

GRACIAS