PRESENTACIÓ FIRA ST MIQUEL. LLEIDA 26 de SETEMBRE DE 2013Disseny d’enginyeria en sistemes de calefacció amb biomassa.
ORIGINA SOLUCIONS ENERGÈTIQUES, S.L. ‐ Tel.: 973.35.16.65 ‐ www.originaenergia.com
I. PRESENTACIÓ DE ORIGINA SE
II. SISTEMES DE CALEFACCIÓ.
III. TECNOLOGIES DE CALDERES .
I. SISTEMA D’ ALIMENTACIÓ
II. FILTRATO DE FUMS
IV. COMBUSTIBLES.
V. DESENVOLUPAMENT DEL PROJECTE.
I. TRAEBALLS PRELIMINARE. Recollida i anàlisis de dades.
II AVALUACIÓN DE DADESII. AVALUACIÓN DE DADES
III. DISSENY DEL SISTEMA.
VI. RENDIMENT.EMISSIONS. RESIDU. BALANÇ D’ ENERGIAVI. RENDIMENT.EMISSIONS. RESIDU. BALANÇ D ENERGIA
VII. GESTIÓ DE LA PLANTA. TELEGESTIÓ.
VIII. EXEMPLES D’ ÈXIT. VISIÓ ON LINE D’UNA PLANTA.
IX. VALORACIÓ FINAL.
I. PRESENTACIÓ D’ORIGINA
ORIGINA és una empresa de serveis energètics.
La seva funció és optimitzar la gestió i les instal∙lacions energètiques del client,recuperant les inversions complementaries o millores mitjançant els estalvisaconseguits a curt‐mig termini.g g
Aquests serveis estan destinats a grans consumidors com PIMES i empreses quetracten de reduir les seves factures d’energia i alhora reduir les emissions de CO2.ORIGINA pot garantir l’eficiència energètica i la reducció de les factures d’energia.
El model d’ORIGINA es pot adaptar com un “acord d’estalvi garantit”, en el que elsclients s’encarreguen de cobrir les despeses de negoci, o un “acord d’estalvicompartit”, en el que origina, cobreix totes les inversions de negoci. Ambdues opcionspermeten la prestació dels serveis energètics. amb les necessitats del client. Aquests serveis estan destinats tan a grans consumidors com a PIMES i empreses queproven de reduïr les seves factures d’energia i al mateix temps reduïr les emissions deCO2CO2.
• Existeixen dues tipologies contractuals: el contracteExisteixen dues tipologies contractuals: el contractede serveis o ESC (Energy Services Supply) i el contractede resultats o EPC (Energy Performance Contracting)
• A nivell europeu el 90% dels contractes son de tipusESC, es a dir, contracte de serveis basats en laexternalització i el finançament per tercers.
Un servei energètic és un mecanisme d’externalització de lesprestacions energètiques d’un determinat equipament op g q q pdependència basat en únic operador que garanteix els resultats delsserveis.Per tant, és un mecanisme d’estalvi energètic i econòmic que permett lit l i tè i i ò i i f i it dexternalitzar els riscos tècnics i econòmics i ofereix un seguit de
prestacions
• Les prestacions associades al servei energètic són:d è– Auditoria energètica.
– Subministrament energètic.– Inversió en instal∙lacions, equips i implantació.
Manteniment integral– Manteniment integral.– Sistemes d’informació i gestió.
• El model de negoci d’una ESE es un model basat en VALOR• El model de negoci d una ESE es un model basat en VALOR,que permet aproximar‐se a les necessitats reals del clientassociades al confort i estalvi.
• El model de negoci que contempla aquesta proposta esbasa en un contracte de serveis de gestió energètica, pertant s’articula al voltant de la venda d’energia, l’operació ig pmanteniment.
Model Tradicional
ProveïdorsProveïdors de energia
CLIENT
Pagament consum energètic(A)
Recursos Recursos Recursos materials financers humans
Utilització recursos
Model EmpresaServeis Energètics
Electricitat gas etc Il∙luminació, climatització, etc.
Proveïdors CLIENT
Electricitat, gas, etc.
ESE
Il luminació, climatització, etc.
de energia CLIENT
Pagament consum energètic
ESE
Pagament prestació serveisPagament consum energètic(A’)
Pagament prestació serveis(B)
Recursos materials
Recursos financers
Recursos humans
Utilització recursos A’ < B < A
I.2.Model Empres de ServeisEnergètics. Facturació.
El sistema de facturació normalment és molt similar al dequalsevol altre companyia de serveis.El contracte amb cada usuari del defineix el sistema de facturació.Aquest ha de definir l’import del pagament fix mensual i l’importd l kWh f t idel kWh o factor energia.L’ import fix te com a finalitat assegurar amortització i inversió. Elterme variable te com a finalitat assegurar el servei i donarbeneficibenefici.El contracte assegura el cobrament. El sistema de tele‐gestió és elgarant del mateix, ja que permet interrompre el servei enqualsevol moment segons els termes del contractequalsevol moment, segons els termes del contracte.
II ESQUEMA DE TREBALLII. ESQUEMA DE TREBALL
Auditoria energètica
Disseny del
projecte
Construcció i instal∙lació Explotació Operació i
manteniment
Control, medició i verificació
– La presentació contempla els serveisde ESE en edificis de terciarisde ESE en edificis de terciarispropietat del departament.
II. SISTEMES DE CALEFACCIÓ
Valorarem tres sistemes diferents Veurem les especificitats
II. SIST M S CA FACCIÓ
Valorarem tres sistemes diferents. Veurem les especificitats de cada sistema i dels equips de producció associats als mateixos:
• Producció individual
• Producció centralitzada
• Producció distribuïda o DH
II 1 PRODUCCIÓ INDIVIDUAL
Cada usuari produeix calor al seu propi habitatge. Disposem de calderes itambé estufes amb rendiments aproximats en el cas de les calderes del 90% i
II.1 PRODUCCIÓ INDIVIDUAL
també estufes amb rendiments aproximats en el cas de les calderes del 90% ien les estufes del 85% . Les estufes no estan pensades per a la producció deACS.
P t d lC ld L à éEstufes: La càrrega és manual.No disposen de filtre departícules. La retirada de
Part de laenergia es perden la xarxa dedistribució
Calderes: La càrrega ésautomàtica. Poden disposar defiltre de partícules. La retiradade les cendres és automàtic
cendres també és manual.Pèrdues en fums. La resta d’energia s’ aporta a l’ambient.
distribució.de les cendres és automàtic.Pèrdues en els fums i sala decalderes.
Cada usuari necessita invertir en la instal∙lació,realitzar el manteniment, tindre en compte laprevisió de l’emmagatzematge, etc.
II.2 PRODUCCIÓ CENTRALITZADAII. PRO UCCIÓ C NTRA IT A A
Cada usuari produeix calor en el seu propi habitatge. Disposem de calderes itambé estufes amb rendiments aproximats en les calderes de 90% i en les
Foto hiuls
també estufes amb rendiments aproximats en les calderes de 90% i en lesestufes del 85% . Les estufes no estan pensades per a la producció d'ACS.
Foto hiuls
Calderes: La càrrega ésautomàtica. Poden disposar defiltre de partícules. La retiradade cendres és automàtic.Pè d l f i l d
Part de l’energia es perd
Pèrdues en els fums i sala decalderes.
g pen la xarxa dedistribució.
És la comunitat de veïns qui inverteix en la instal∙lació, realitza elmanteniment, i té en compte la previsió del magatzematge, etc. Passafactura de costos a cada veí.
II.3 PRODUCCIÓ DHII.3 PRO UCCIÓ H
Amb “District Heating” es denomina la distribució de calor (o fred) des de una planta central de producció de calor fins al
t d itj t d d ïll dpunt de consum, mitjançant una xarxa de canonades aïllades (i moltes vegades soterrades).
II.3. DH, EL CIRCUIT DE CALEFACCIÓPROPOSAT
Es produeix de forma centralitzat i optimitzat el
Part de la energia es perd en la xarxa
Segons el nivell d’aïllament, el calor es perd més o menys ràpidcentralitzat i optimitzat el
calor amb combustibles fòssils o amb energies renovables (rendiments
es perd en la xarxa de distribució
calor es perd més o menys ràpid.Però: No es necessita cap instal∙lació de producció pròpia, ni magatzematge, ni
Instal∙lacions grans permeten l’optimització dels processos, o l'ús d’altres combustibles o tecnologies .
aprox. 90%). manteniment
III TECNOLOGIES DE CALDERESIII. TECNOLOGIES DE CALDERESIII.1 TIPUS DE GENERADORS DE CALOR:
•De troncs•De estella •De pelletsDe pellets
V1 RECOLLIDA DE DADESV.1 RECOLLIDA DE DADES
•Identificació dels sistemes a substituir si són existents i consums històricssón existents i consums històrics.
Determinació de la demanda a cobrir pel sistema en cas de projecte de nova planta.
V1 RECOLLIDA DE DADESV.1. RECOLLIDA DE DADES.
Identificació dels sistemes a substituir si són existents i consums històrics..
identificar equips de producció (*Pot. i η)
identificar equips i sistema de distribució
descriure usos i costums. (escola, piscina…)descriure usos i costums. (escola, piscina…)
Llistar els consums anuals sobre la base de les dades disponibles bé sigui descàrreguesles dades disponibles, bé sigui descàrregues de combustible, facturació mensual…
V1 RECOGIDA DE DADESV.1.RECOGIDA DE DADES.
•Determinació de la demanda a cobrir pelsistema en cas de projecte de nova plantasistema en cas de projecte de nova planta.
En aquest cas cal realitzar lasimulació dinàmica de la instal∙lacióo utilitzar dades de graus‐dia, nivelld t t ú i iè ide tancaments, ús, i experiència perrealitzar una aproximació
V2 ANÀLISI DE DADESV.2. ANÀLISI DE DADES.
• Realització de les corbes de demanda anuals i diàries.
• Pre‐disseny de la sala de producció• Pre‐disseny de la sala de producció. Capacitat i implantació.
V2 ANÀLISI DE DADESV.2. ANÀLISI DE DADES.
• Realització de les corbes de demanda anuals i diàries.
53.7
70000
62.000,00
700,00
47.200,00
40.600,00
43.900,00
60.000,00
50000
60000
24.200,00
27.500,00
30000
40000
98%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100% 10
0%
100%
100%
4.618,00
4.618,00
4.618,00
4.618,00
0
10000
20000% necessitat
consum en KWh
Curva de consumo anual
01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
V2 ANÀLISI DE DADESV.2. ANÀLISI DE DADES.
• Realització de les corbes de demanda anuals i diàries.
1.000
1.200
1.400
Producció Biomassa
Producció auxiliar
400
600
800Demanda
‐200
0
200
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Exemple. Corba de consum diari i resposta dels sistemes proposats
200
IV DISSENY DEL SISTEMAIV. DISSENY DEL SISTEMA.
SALA DE CALDERES
DISTRIBUCIÓ Canonades i bombesDISTRIBUCIÓ. Canonades i bombes.
SUBESTACIONS.SUBESTACIONS.
CONTROL
IV 1 DISSENY DEL SISTEMAIV.1. DISSENY DEL SISTEMA.
ÓPRODUCCIÓ. SALA DE CALDERES.
L'objectiu és implantar els sistemes anteriormentd i l ld di ò i d'i è ideterminats, tals com a calderes, dipòsits d'inèrcia,sitja de combustible (amb capacitat mínima de 14dies), etc… Cal ajustar també les característiques de lacaldera a les característiques de combustible a utilitzarcaldera, a les característiques de combustible a utilitzari al rang d'utilització.
ALTRES SISTEMES DE PRODUCCIÓ:ALTRES SISTEMES DE PRODUCCIÓ:
biogàs. Digestió i co‐digestió.cogeneraciócogeneració.gasificació.
ATENCIÓ A:
COMBUSTIBLE di ibl C l iCOMBUSTIBLE disponible. Cal conneixerrangs d’humitat, tamany, poder calorífic“REAL” i nivell de cendres residuals.
P1020246.MOVP1020252.MOVP1020255.MOV P1020257.MOV
EMISSIONS.
Les calderes disposen de sistemes de centrifugat delsfums que retenen les partícules en suspensió. Això
i ll i f i 150 / 3 D tassegura uns nivells inferiors a 150 mg/m3. Destacarque el nivell d'humitat contingut en la biomassa va adeterminar el color del fum.
IV 2 DISSENY DEL SISTEMAIV.2. DISSENY DEL SISTEMA.
ÓDISTRIBUCIÓ. Canonades i bombes.
Di i d d l i iDimensionades per donar el servei necessari acada punt de consum, de tal forma que esminimitzin les pèrdues energètiques per transport,i de consum elèctric en les circuladores Importanti de consum elèctric en les circuladores. Importantincorporar sistemes de separació i extracció d'aire,ompliment automàtic amb seguretat i equilibrat depressiópressió.
IV 3 DISEÑO DEL SISTEMAIV.3. DISEÑO DEL SISTEMA.
SUBESTACIONS.Un o dos circuits diferenciats.Adequades a la potència i salttèrmic requerits pel sistemasecundari.
Contenen vàlvules, comptatge,bescanviadors i sondes
IV 4 DISSENY DEL SISTEMAIV.4. DISSENY DEL SISTEMA.
CONTROL
En funció de la disponibilitat d'hores home,di tà i d l i tè i t l lddistància dels serveis tècnics, etc… les calderespoden ser totalment automàtiques, amb control desonda ʎ, o semiautomàtiques.
V. GESTIÓ I TELEGESTIÓ
La gestió energètica és la peça clau perquè unaorganització independentment de la seva grandàriaorganització, independentment de la seva grandàriao sector, pugui obtenir uns nivells d'eficiència iestalvi d'energia òptims, així com millorar la sevacompetitivitat i compromís amb el medi ambient.p pAquesta gestió energètica inclou un control de lesinstal·lacions a temps real per realitzar unagestió eficaç.g ç
La gestió energètica consisteix en:
tele-operació de la planta.Gestió d'alarmes. Gestió del manteniment correctiu.G ió d i iGestió de manteniment preventiu.Generació d'històrics, i optimització del consum energètic.G tió d d' i i à iGestió de compres d'energia primària.Gestió de manteniment correctiu.
VI EXEMPLES
DH Bellver de Cerdanya
VI. EXEMPLES
DH Bellver de Cerdanya
L’objectiu d’aquest projecte és el de donar la millor solució tècnica,econòmica i energètica al dimensionat i del projecte executiu destinat a
di t i t h ti li t t bi l bl ió d B ll dun district heating alimentat per biomassa a la població de Bellver deCerdanya. La finalitat inicial és alimentar edificis públics, amb reservad’espai per tal d’alimentar posteriorment la residència geriàtrica, i elshabitatges de protecció pública de propera construcció. Una tercerag p p p pfase pot alimentar també el sector residencial del nou creixement.El municipi disposa de 50km2 de bosc públicQue cal mantenir i netejar, la qual cosa ens indica que la principalprocedència de la matèria primera serà les neteges forestals. En cas denecessitar més matèria primera es pot comprar el residu produït per la
gnecessitar més matèria primera, es pot comprar el residu produït per laserradora ubicada a la mateixa població de Bellver o en el cas de sermés competitiva al municipi de Montferrer.
Aquesta instal.lació és obertament un nou incentiu econòmicf à ibl t di t d l fit t f t l
qque farà possible treure un rendiment dels aprofitaments forestals comha estat històricament (un aprofitament sostenible o silvícola) quepermetin la neteja i manteniment dels mateixos, a fi i efecte derecuperar una activitat tradicional i minimitzar el ris d’incendis. Lainstal.lació generarà de manera directa 1 lloc de feina, i indirecta det d fi 10 ll é
g ,temporada fins a 10 llocs més.
VI. EXEMPLES
•Segons el pressupost adjunt, els costos de la execució dels treballs és de 296.000€
•Els costos previstos d’explotació del primer any s’estimen en 15.943,70€ davant els 37.000,00€actuals
Segons podem veure en el gràfic, i donat ladiferència de costos anuals en la producció respecteal gasoil, el període de retorn previst de la inversióés de 5 anys.(gràcies a la subvenció)
VI. EXEMPLES
Emplaçament. Relació ambEmplaçament. Relació ambl’entorn.
Emplaçament. Relació ambl’entornl entorn.
VI. EXEMPLE
Esquerra Fum primera ignició En
Dreta. Cambra de combustió
Esquerra. Fum primera ignició. En1 minut el fum no es ja visible.
Terra del dipòsit de combustible
Dreta. Cambra de combustió
VI EXEMPLE
Caldera biomassa nova escola d’Encamp
VI. EXEMPLE
Caldera biomassa nova escola d EncampL’objectiu d’aquest projecte és el de donar la compliment a l’obligacióde millora de l’eficiència energètica en centres escolars vigent alPrincipat L'origen del projecte ens porta a produir el 50 % de l’energiaPrincipat. L origen del projecte ens porta a produir el 50 % de l energiaconsumida anualment en la producció de ACS. L’evolució de l’estudi,avaluant la viabilitat tècnica i econòmica ens porta a instal.lar unacaldera de 100kW la qual funcionarà donant servei a la totalitat de lacaldera de 100kW, la qual funcionarà donant servei a la totalitat de lainstal.lació d’energia per a calefacció i ACS, per tal d’obtenir un millorpay-back. La potència total de la instal.lació és de 1.000kW.Estocatge i produccióEstocatge i producció
•Volum sitja de 40m3 (autonomia de 20 dies a règim normal)• Potència caldera de 100 kW.
•Les hores estimades operatives anuals són 2 200•Les hores estimades operatives anuals són 2.200•Els estalvis en emissions de CO2 són de 85.756kg•El consum equivalent de gasoil és de 24.306lEl consum de biomassa estimat és de 71 9Tm•El consum de biomassa estimat és de 71,9Tm
VI EXEMPLE•Segons el pressupost adjunt, els costos de l ió d l t b ll é d 36 000€
VI. EXEMPLE
la execució dels treballs és de 36.000€
•Els costos previstos d’explotació del primer p p pany s’estimen en 8.611,11€ davant els 15.486,00€ en gasoil equivalent.
Segons podem veure en el gràfic, i donat ladiferència de costos anuals en la producció
t l il l í d d t i trespecte al gasoil, el període de retorn previstde la inversió és de 5 anys.
VII VALORACIÓ ECONÒMICAVII. VALORACIÓ ECONÒMICA
Estalvi econòmic respecte a sistemes amb combustibles convencionals fòssils:
• reducció del preu del cost del kWh
• generació de llocs de feina locals i transversals
preu €/kWh0,0942193760,093780849
0,06404754
0,060,070,080,090,1
0,0303571430,040816327
0,010,020,030,040,05,
preu €/kWh
0,
gas propà gasoil gas natural astilla (30%)
pellet
VII VALORACIÓ SOCIALVII. VALORACIÓ SOCIAL
•creació de llocs de feina de diferents graus
•fixa la població
•Valorització de residus
•Menor dependència exterior
VIII UNA APOSTA PEL TERRITORIVIII. UNA APOSTA PEL TERRITORI
L i t t d Gü i 199150 anys la frontera amb Hongria
La ciutat de Güssing 1991y g
Cap indústria
Elevat índex d’aturElevat índex d atur
Elevat índex d’emigració
Agricultura poc estructuradaAgricultura poc estructurada
Poques infraestructures
Factura energètica de més de 6 2M€Factura energètica de més de 6,2M€
Per la seva fusta només obtenia 652.000€
70% de la població depenent de Viena70% de la població depenent de Viena
VIII UNA APOSTA PEL TERRITORIVIII. UNA APOSTA PEL TERRITORI La realització del pla avui Evolució de les
diferents instal lacionsdiferents instal∙lacions programades.
Veiem instal∙lacions de calefacció de districte, plantes fotovoltaiques, plantes de cogeneració, plantes de biodiesel i biogasolina.
Veiem també el grau de dependència energètica per municipis.
VIII UNA APOSTA PEL TERRITORIVIII. UNA APOSTA PEL TERRITORI Evolució dels ingressos per taxes municipalsmunicipals
VIII UNA APOSTA PEL TERRITORIVIII. UNA APOSTA PEL TERRITORI
Independència “energètica”Independència energètica
IX CONCLUSIONSIX. CONCLUSIONS
L'experiència fins al moment ens indicaque o bé socialment, o béambientalment, o bé econòmicament,ambientalment, o bé econòmicament,sinó en els tres casos, l'aplicació encasos estudiats i valorats suficientmentsón un èxit. Tots els nostres projectesp jestan aconseguint rendiments moltsuperiors als inicialment esperats.El sistema de producció de biomassa, elsistema de producció, distribució i controli els sistemes de distribució de la calorde l'usuari han d'estar compaginats.