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Presentación estudio Biomasa ADAC 14_03_2014
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Presentación estudio Biomasa ADAC 14_03_2014

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Presentación del Estudio de potencialidades agroenergéticas en la Comarca de ADAC

Presentación del Estudio de potencialidades agroenergéticas en la Comarca de ADAC

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  • 1. Proyecto para la investigación, industrialización y comercialización de productos agrarios de base energética para la mejora y fomento del consumo de energías limpias en la comarca de ADAC
  • 2. Índice ¿Existe potencial de biomasa – bioenergía en la Comarca de ADAC? ¿Es viable? ¿Podemos desarrollar la comarca? ¿Podemos transformar el problema que tenemos de dependencia de energía en una oportunidad de desarrollo?
  • 3. El problema que tenemos de dependencia de energía
  • 4. Consumo de ENERGÍA PRIMARIA Situación actual y perspectivas de futuro
  • 5. Fuentes de energía eléctrica Situación actual y perspectivas de futuro
  • 6. Marco Europeo y Nacional Directiva 2009/28/CE del Parlamento europeo y del Consejo, de 23 de abril, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables, establece que cada Estado miembro elaborará un Plan de Acción Nacional en materia de Energías Renovables (PANER 2011-2020) para conseguir los objetivos nacionales fijados en la propia Directiva. Para España, estos objetivos se concretan en que las energías renovables representen un 20% del consumo final bruto de energía, con un porcentaje en el transporte del 10%, en el año 2020. Situación actual y perspectivas de futuro
  • 7. Energía Eléctrica: Escenario de referencia 2020 Situación actual y perspectivas de futuro
  • 8. Índice ¿Existe potencial de biomasa – bioenergía en la Comarca de ADAC? ¿Es viable? ¿Podemos desarrollar la comarca? Oportunidad de desarrollo
  • 9. Índice ¿Existe potencial de biomasa – bioenergía en la Comarca de ADAC? ¿Es viable? ¿Podemos desarrollar la comarca? • SIG • BIOMASA • TECNOLOGÍA DE APROVECHAMIENTO DE BIOENERGÍA • BIOMASA DISPONIBLE LA COMARCA • Biomasa residual • Biomasa forestal • Biomasa potencial • POTENCIALIDAD DE LA COMARCA • DIMENSIONAMIENTO DE APROVECHAMIENTOS INDUSTRIALES • PROPUESTA DE DESARROLLO
  • 10. El objeto del proyecto 1.- Estudio de Potencialidades Agroenergéticas de la Comarca de ADAC Antecedentes de la zona y de la tecnología Situación actual y perspectivas de futuro (Medio Físico) Características edafológicas, clima, pluviometría, evapotranspiración potencial, de referencia y real de la zona susceptible de albergar este tipo de cultivos, análisis de las variables asociadas al regadío (tipología del riego, infraestructuras, estado de las mismas, caudales autorizados,… Especies susceptibles de desarrollo y objeto energético de su producción (Agroenergética) Puntos de viabilidad de la producción de energía a partir de biomasa de cultivos energéticos, producción y uso comercial de los cultivos energéticos, condiciones edafo-climáticas del lugar, etapas de la biomasa ( labores culturales, recolección y transporte, secado y tipos de procesado), productividad esperada expresada en Tn/Ha así como en KW eléctricos y/o térmicos esperados según el aprovechamiento industrial propuesto, estudio de estimaciones de las rentabilidades para el agricultor, técnicas y maquinarias necesarias y balance energético,…. Legislación aplicable, propuesta de desarrollo en la comarca, impacto ambiental Estimación de la infraestructura y planificación necesaria para el establecimiento en la comarca de ADAC de una planta industrial Objeto del proyecto
  • 11. El objeto del proyecto 2- Diseño de SIG Biomasa disponible actualmente Masas forestales y valoración de susceptibilidad de aprovechamiento. Biomasa potencial de la comarca: áreas agrícolas susceptibles de aprovechamiento en regadíos e infraestructuras de comunicaciones, zonas limitadas por condiciones climáticas, edafológicas o hídricas para la implantación de cultivos energéticos. Objetivo final El objetivo final es establecerlas bases documentales y técnicas para un proyecto de continuidad territorial basado en la extracción y/o cultivo de las diferentes fuentes de biomasa existentes, así como, su valorización para la generación energética, con el fin de poder definir una estrategia de desarrollo de este sector como eje vertebrador de nuevos yacimientos de empleo, desarrollos industriales y diversificación agraria y forestal. Estudio de las infraestructuras de la comarca Permite el desarrollo de la Planificación necesaria para el establecimiento en la comarca de ADAC de una planta industrial Objeto del proyecto
  • 12. Concepto En relación a la energía la biomasa es la utilización de la materia orgánica como fuente energética. Esta amplia definición de biomasa abarca un gran conjunto de materias orgánicas que se caracteriza por su heterogeneidad, tanto por su origen como por su naturaleza. Definición técnica La materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía. Estos recursos biomásicos pueden agruparse de forma general en agrícolas y forestales. También se considera biomasa la materia orgánica de las aguas residuales y los lodos de depuradora, así como la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU), y otros residuos derivados de las industrias. Antecedentes de la biomasa
  • 13. Concepto El aprovechamiento de la biomasa mediante su valorización puede hacerse a través de cuatro procesos básicos mediante los que puede transformarse en calor y electricidad: combustión, digestión anaerobia, gasificación y pirolisis. Antecedentes de la biomasa BIOMASA ELECTRICIDAD CALORPIROLISIS DIGESTIÓN COMBUSTIÓN GASIFICACIÓN Cultivada Residuos
  • 14. 1. Implicaciones ECONÓMICAS I. Mejora de la garantía de suministro ya que es un combustible local. II. Disminución de costes de suministro energético respecto a combustibles de importación. III. Mayor estabilidad de precios. IV. Mejora de la rentabilidad de la industria que genera subproductos biomásicos aumentando su competitividad. V. Disminución del déficit exterior. VI. La biomasa se autofinancia sobre el territorio, no incrementa el déficit tarifario, es una energía autóctona, más barata que el gasóleo o el gas y supone claramente una mayor eficiencia energética. 2. Implicaciones SOCIALES I. Genera puestos de trabajo en el medio rural en mucha mayor medida que cualquier otro combustible alternativo. II. Genera puestos de trabajo en actividades de mantenimiento en mucha mayor medida que los combustibles fósiles pero de forma competitiva. III. Avanza hacia una economía libre en carbono sin afectar a la calidad de vida ya que es básicamente la energía renovable gestionable. IV. Fuente de energía aplicable mediante modelos de sostenibilidad urbanística Implicaciones socioeconómicas y medioambientales
  • 15. 3.- Implicaciones MEDIOAMBIENTALES I. Contribuye al mejor cumplimiento de los compromisos de España en los objetivos 20- 20-20, en particular a reducción de emisiones de CO2, mitigando el cambio climático y, a la utilización de energías renovables o de mayor eficiencia energética desde el momento que una parte significativa de la biomasa se pudre o quema en las cunetas para su destrucción. II.E. Renovable totalmente compatible con la protección de nuestro entorno. III.La utilización energética de subproductos domésticos y de la industria que actualmente van a vertedero reduce el volumen de material desechado y aumenta la duración de dichos depósitos de rechazos. IV.Facilita la gestión de los montes colaborando al aprovechamiento sostenible de sus productos, especialmente para masas forestales de especies con aprovechamiento energético tradicional que se abandonó con la generalización del butano. V.Facilita la recogida de restos del cultivo agrícola. VI.Disminuye los riesgos de incendio mejorando por tanto a largo plazo la biodiversidad. VII.Mejora el estado fitosanitario de los montes reduciendo el riesgo de plagas. VIII.Pone en valor amplias superficies agrícolas y forestales marginales que actualmente están sumidas en el abandono. Implicaciones socioeconómicas y medioambientales
  • 16. • SIG • BIOMASA • TECNOLOGÍA DE APROVECHAMIENTO DE BIOENERGÍA • BIOMASA DISPONIBLE LA COMARCA • Biomasa residual • Biomasa forestal • Biomasa potencial • POTENCIALIDAD DE LA COMARCA • DIMENSIONAMIENTO DE APROVECHAMIENTOS INDUSTRIALES • PROPUESTA DE DESARROLLO Descripción del medio físico de la comarca
  • 17. ¿Qué es un SIG? Un sistema de información geográfica es un sistema para la gestión, análisis y visualización de conocimiento geográfico que se estructura en diferentes conjuntos de información Un sistema de información geográfica (SIG o GIS), es una integración organizada de hardware, software y datos geográficos diseñada para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas la información geográficamente referenciada con el fin de resolver problemas complejos de planificación y gestión geográfica. En un sentido más genérico, los SIG son herramientas que permiten a los usuarios crear consultas interactivas, analizar la información espacial, editar datos, mapas y presentar los resultados de todas estas operaciones. Objeto del proyecto
  • 18. 1. Características generales Puntos Fuertes I. Existencia de biomasa forestal (30 – 50 Km.) II. Importantes extensiones de montes públicos. III. Existencia de terrenos agrícolas en multipropiedad tanto secanos como regadíos susceptibles de albergar cultivos energéticos. IV. Existencia de buenas vías de comunicación. V. Existencias de puntos de evacuación para la energía eléctrica. VI. Existencia de núcleos urbanos e industriales demandantes de energía térmica. VII.Disponibilidad de mano de obra local. 111.249 has distribuidas a lo largo de 47 municipios Descripción del medio físico de la comarca
  • 19. Hipsometría y mapa de pendientes Modelo Digital del Terreno del Instituto Geográfico Nacional Comarca comprendida entre 641 y 1.042 metros de altitud Descripción del medio físico de la comarca
  • 20. Mapa de Aprovechamientos y culticos MAPA Descripción del medio físico de la comarca CULTIVOS SIN RIEGO Cereales, girasol y leguminosas de invierno (trigo, cebada, avena, Garbanzos, etc…) vid, almendros etc… CULTIVOS CON RIEGO Maíz, alfalfa, girasol, manzano, etc..
  • 21. Variables Climáticas (SIGA Sistema de Información Geográfica de Datos Agrarios) Descripción del medio físico de la comarca Mínimo Máximo Media Desviación estándar Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 68,65 Temperatura media anual (ºC) 10,81 14,77 13,46 0,64 Temperatura media de máximas del mes más cálido (ºC) 29,49 34,26 31,53 1,14 Temperatura media de mínimas del mes más frio (ºC) -3,66 5,11 1,59 1,43 Temperatura media mínima anual de las mínimas absolutas -12,22 0,41 -5,15 1,91 Temperatura media de Octubre (ºC) 11,22 16,06 14,21 0,82 Temperatura máxima absoluta de Octubre (ºC) 24,79 29,23 26,35 0,68 Temperatura media mensual de las mínimas absolutas de Octubre (ºC) -2,98 9,51 3,99 2,19
  • 22. Precipitación anual 548,33 mm (entre 434 y 759) Mayores precipitaciones Fuencemillán y Puebla de Beleña Menores precipitaciones zona Sur Descripción del medio físico de la comarca
  • 23. Temperatura media anual 13,46 ºC ( entre 10,81 y 14,77) Descripción del medio físico de la comarca Menores temperaturas en Fuencemillán y Espinosa Mayores en Valdeavellano
  • 24. Temperatura media mínima mes más frio 1,59 ºC ( enero entre -3,66 y 5,11º C) Norte Descripción del medio físico de la comarca
  • 25. Geología El elemento más diferenciador del entorno es sin duda el río Henares, que divide la zona en dos grandes superficies, La Campiña al Oeste y la Alcarria al Este. • La Campiña corresponden al cuaternario, así como las vegas del Badiel, Tajuña y sus afluentes. Estos terrenos están constituidos fundamentalmente por depósitos aluviales. • Páramo Alcarreño constituido por calizas Pontienses y margas y, de otro, los escarpes de la llanura anterior y los terrenos situados al este del Henares, cuya litología está dominada por los conglomerados, calizas y margas Descripción del medio físico de la comarca
  • 26. Características edáficas Fluviales: de gran interés agrícola y excelentes propiedades físicas (textura suelta, permeabilidad y aireación, productivos) Calizas: en general suelos pobres y de escaso espesor Descripción del medio físico de la comarca
  • 27. Hidrología La comarca de ADAC se encuentra principalmente en la subcuenca del río Henares, aunque parte también en las subcuencas del río Jarama al Oeste, y el río Tajuña al Este, todas ellas pertenecientes a la cuenca del Tajo. Descripción del medio físico de la comarca
  • 28. Espacios Naturales Protegidos La zona objeto de estudio, incluyendo la comarca de ADAC, posee grandes valores naturales que han sido considerados, protegidos e incluidos en la Red de Espacios Naturales Protegidos de Castilla- La Mancha. Descripción del medio físico de la comarca ADAC Zona de influencia Espacios Naturales Protegidos Reserva Natural Lagunas de Puebla de Beleña Microrreserva Saladares de la cuenca del río Salado Microrreserva Cerros volcánicos de La Miñosa Monumento Natural Sierra de Pela y laguna de Somolinos Parque Natural Sierra Norte Reserva Fluvial Rio Pelagallinas Zonas periféricas de Protección ZPP Lagunas de Puebla de Beleña ZPP Saladares de la cuenca del río Salado ZPP Sierra Norte ZPP Río Pelagallinas
  • 29. Descripción del medio físico de la comarca ADAC Zona de influencia Espacios Naturales Protegidos Red Natura2000 LIC ES4240003 Riberas del Henares ES4240007 Sierra de Pela ES4240005 Lagunas de Puebla de Beleña ES0000164 Sierra de Ayllón ES4240004 Rañas de Matarrubia, Villaseca y Casas de Uceda ES4240008 Cerros Volcánicos de Cañamares ES4240009 Valle del Río CañamaresZEPA ES0000167 Estepas cerealistas de la campiña ES0000164 Sierra de Ayllón ES4240005 Lagunas de Puebla de Beleña Espacios Naturales Protegidos Red Natura 2000
  • 30. Principales cultivos y Aprovechamientos Descripción del medio físico de la comarca Usos Superficie (ha) % ADAC Agua (masas de agua, balsas, etc..) 134,31 0,12% Chopo y Álamo 1.460,41 1,31% Coníferas 774,85 0,70% Coníferas asociadas con otras frondosas 3.757,81 3,38% Cultivos herbáceos en regadío 5.374,03 4,83% Frutales en regadío 5,30 0,00% Frutales en secano 40,60 0,04% Huerta o cultivos forzados 64,43 0,06% Improductivo 3.520,61 3,16% Labor asociada con frondosas 274,37 0,25% Labor en secano 62.689,55 56,35% Matorral 13.728,72 12,34% Matorral asociado con coníferas 285,53 0,26% Matorral asociado con coníferas y frondosas 388,64 0,35% Matorral asociado con frondosas 2.032,08 1,83% Olivar en secano 3.707,54 3,33% Otras frondosas 9.162,96 8,24% Pastizal 1.421,46 1,28% Pastizal asociado con frondosas 5,30 0,00% Pastizal-Matorral 2.362,94 2,12% Pastizal-Matorral asociado con frondosas 37,46 0,03% Viñedo en secano 19,93 0,02% Total general 111.248 100%
  • 31. Principales cultivos y Aprovechamientos Descripción del medio físico de la comarca
  • 32. • SIG • BIOMASA • TECNOLOGÍA DE APROVECHAMIENTO DE BIOENERGÍA • BIOMASA DISPONIBLE LA COMARCA • Biomasa residual • Biomasa forestal • Biomasa potencial • POTENCIALIDAD DE LA COMARCA • DIMENSIONAMIENTO DE APROVECHAMIENTOS INDUSTRIALES • PROPUESTA DE DESARROLLO Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 33. Amplia definición de BIOMASA La definición que en la Directiva 2009/28 del Parlamento Europeo y del Consejo de 23 de abril de 2009 relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables define la biomasa como “la fracción biodegradable de los productos, desechos y residuos de origen biológico procedentes de actividades agrarias (incluidas las sustancias de origen vegetal y de origen animal), de la silvicultura y de las industrias conexas, incluidas la pesca y la acuicultura, así como la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales.” Biomasa
  • 34. MARCO LEGISLATIVO uso BIOMASA Clasificación de acuerdo con el RD 661/2007 (en actual revisión de tarifas) Grupo b.6. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de cultivos energéticos, de residuos de las actividades agrícolas o de jardinerías, o residuos de aprovechamientos forestales y otras operaciones selvícolas en las masas forestales y espacios verdes, en los términos que figuran en el anexo II. Subgrupo b.6.1. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de cultivos energéticos Subgrupo b.6.2. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de residuos de las actividades agrícolas o de jardinerías Subgrupo b.6.3. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de residuos de aprovechamientos forestales y otras operaciones selvícolas en las masas forestales y espacios verdes Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 35. Clasificación de acuerdo con el RD 661/2007 (en actual revisión de tarifas) Grupo b.7. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de estiércoles, biocombustibles o biogás procedente de la digestión anaerobia de residuos agrícolas y ganaderos, de residuos biodegradables de instalaciones industriales o de lodosde depuración de aguas residuales, así como el recuperado en los vertederos controlados, en los términos que figuran en el anexo II. D Subgrupo b.7.1. Instalaciones que empleen como combustible principal el biogás de vertederos Subgrupo b.7.2. Instalaciones que empleen como combustible principal el biogás generado en digestores empleando alguno de los siguientes residuos: residuos biodegradables industriales, lodos de depuradora de aguas urbanas o industriales, residuos sólidos urbanos, residuos ganaderos, agrícolas y otros para los cuales se aplique el proceso de digestión anaerobia, tanto individualmente como en codigestión Subgrupo b.7.3. Instalaciones que empleen como combustible principal estiércoles mediante combustión y biocombustibles líquidos. Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 36. Clasificación de acuerdo con el RD 661/2007 (en actual revisión de tarifas) Grupo b.8. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de instalaciones industriales, en los términos que figuran en el anexo II. Subgrupo b.8.1. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de instalaciones industriales del sector agrícola Subgrupo b.8.2. Centrales que utilicen como combustible principal biomasa procedente de instalaciones industriales del sector forestal. Subgrupo b.8.3. Centrales que utilicen como combustible principal licores negros de la industria papelera Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 37. DEFINICIÓN Tipos de cultivos para aprovechamiento de BIOMASA IDAE cultivos energéticos según su aprovechamiento final se pueden clasificar en: Cultivos oleaginosos para la producción de aceites transformables en biodiesel. Cultivos alcoholígenos para la producción de bioetanol a partir de procesos de fermentación de azúcares. Cultivos lignocelulósicos, para la generación de biomasa sólida susceptible de su uso para distintas aplicaciones: Térmicas, como climatización de edificios, agua caliente sanitaria, y aplicaciones industriales (preparación de cualquier fluido de proceso). Fabricación de combustibles más elaborados biolíquidos o biogás. Cogeneración generalmente asociada a una actividad industrial, o generación eléctrica simple. Obtención de biocarburantes de segunda generación Biomasa tipos de cultivos para aprovechamiento
  • 38. • SIG • BIOMASA • TECNOLOGÍA DE APROVECHAMIENTO DE BIOENERGÍA • BIOMASA DISPONIBLE LA COMARCA • Biomasa residual • Biomasa forestal • Biomasa potencial • POTENCIALIDAD DE LA COMARCA • DIMENSIONAMIENTO DE APROVECHAMIENTOS INDUSTRIALES • PROPUESTA DE DESARROLLO Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 39. BIOMASA como fuente de energía (utilización) Eléctrica Térmica Eléctrica y térmica Biologica-Temoquímica-- Biorrefinería Tecnologías de aprovechamiento de biomasa Naturaleza del agente de transformación Humedad Proceso Producto resultante Energía obtenida Físicos Seca o húmeda Picado, astillado, densificado, etc. Astillas, briquetas, pellets, etc. Térmica y/o eléctrica Biológicos Húmeda Fermentaciones Etanol y biogás Mecánica, térmica y/o eléctrica Termoquímicos Seca Combustión, gasificación, pirólisis Gas, carbón vegetal, char hidrocarburos Mecánica, térmica y/o eléctrica
  • 40. Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 41. PROCESOS FÍSICOS APLICADOS A LA BIOMASA Secado Natural o Forzado Reducción de granulometría Troceado, Astillado o Molienda Densificado Briquetizado Pelletizado Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 42. PROCESOS BIOLÓGICOS Fermentación alcohólica Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 43. PROCESOS BIOLÓGICOS Fermentación anaeróbica Biogas Butanol Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 44. PROCESOS TERMOQUÍMICOS Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 45. PROCESOS BIOMASA Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 46. Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 47. Tecnologías de aprovechamiento de biomasa
  • 48. • SIG • BIOMASA • TECNOLOGÍA DE APROVECHAMIENTO DE BIOENERGÍA • BIOMASA DISPONIBLE LA COMARCA • Biomasa residual • Biomasa forestal • Biomasa potencial • POTENCIALIDAD DE LA COMARCA • DIMENSIONAMIENTO DE APROVECHAMIENTOS INDUSTRIALES • PROPUESTA DE DESARROLLO
  • 49. ESTUDIO DE BIOMASA EXISTENTE EN LA COMARCA Estudio de la biomasa disponible en el territorio utilizando cartografía de distintas fuentes acreditadas y aplicando distintas metodologías técnicamente utilizadas Cálculo de la biomasa residual de procedencia agrícola Mapa de Cultivos y Aprovechamientos (MCA) de escala 1:50.000 Metodología científica en base al tipo de cultivo, rendimiento, aprovechamientos aplicado al SIG Cálculo de biomasa procedente de la fracción de residuo forestal se ha contado con la información del Tercer Inventario Nacional Forestal y la cartografía del Mapa forestal Nacional escala 1:50.000 Metodología de la Estrategia Nacional la biomasa forestal residual potencialmente disponible aplicada a los datos obtenidos del SIG Comparación otros SIG de biomasa como son BIORAISE (CIEMAT) y BIOLINE (IDAE). Los residuos vegetales procedentes de la poda y mantenimiento de espacios verdes Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 50. BIOMASA RESIDUAL Aprovechamiento de subproductos agrícolas Residuos y subproductos agrícolas dispersos, es decir, todo aquellos que necesitan de su “recolección” y agrupamiento podemos citar de mayor importancia en la comarca: Cañote de Maíz. Zuro de Maíz. Cañote y cabezuela de Girasol. Paja de Trigo. Paja de cebada. Ramones de poda de Olivo. Fuentes de partida El Mapa de Cultivos y Aprovechamientos del MAPA y los datos del SIGA El SigPAC Información ofrecida por los agricultores locales. Encuestas. Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 51. Aprovechamiento de subproductos agrícolas 8. Cultivos y aprovechamiento energéticos Superficie (ha) % Labor en secano 62.690 86,86% Cultivos herbáceos en regadío 5.374 7,45% Olivar en secano 3.708 5,14% Huerta o cultivos forzados 64 0,09% Viñedo en secano 19 0,03% Otros 320 0,44% 72.176
  • 52. Aprovechamiento de subproductos agrícolas Cálculo según índice de cosecha Cultivos y aprovechamiento energéticos η= Rendimiento de cosecha. R= Residuos de cosecha. Uso Cultivo ocupación % en tesela Producción por cultivo (Tn/ha año) Producciones por uso (Tn/ha año) Cultivos herbáceos en regadío Maíz 0,60 8,00 6,92 Cebada 0,20 2,94 Trigo 0,10 3,03 Alfalfa 0,05 10,75 Patata 0,05 13,94 Labor intensiva Cebada 0,70 2,17 2,10Trigo 0,25 2,04 Avena 0,05 1,55 Olivar en secano Olivar en secano 1,00 1,84 1,84 Viñedo en secano Viñedo en secano 1,00 3,25 3,25 Almendro Almendro 1,00 1,51 1,51 Nogal Nogal 1,00 1,00 1,00 Huerta Huerta 1,00 6,92 6,92
  • 53. Aprovechamiento de subproductos agrícolas Cálculo según índice de cosecha Con corrección de rotación cultivos Cultivos y aprovechamiento energéticos η= Rendimiento de cosecha. R= Residuos de cosecha. Superficie (ha) % Residuos (Tn/ha año) Residuos Trabajo (Tn/año) Labor en secano 62.690 86,86% 1,00 43.533 Cultivos herbáceos en regadío 5.374 7,45% 3,99 14.832 Olivar en secano 3.708 5,14% 0,20 343 Huerta o cultivos forzados 64 0,09% 4,00 176 Viñedo en secano 19,93 0,03% 0,14 1 Otros 320,27 0,44% - 511 72.176 59.396
  • 54. Aprovechamiento de subproductos agrícolas Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 55. Aprovechamiento de subproductos agrícolas Comparación de cálculos y metodologías Cultivos y aprovechamiento energéticos Fuente: Bioraise Encuestas agricultores locales Cálculo metodológico según bibliografía Aprovechamiento subproductos agrícola (Tn/año) 27. 426 59.396 115.033
  • 56. BIOMASA FORESTAL Aprovechamiento de forestales Existencia de recurso Viabilidad de explotación Operaciones de explotación Biomasa forestal y aprovechamiento energéticos
  • 57. Aprovechamientos forestales
  • 58. BIOMASA FORESTAL Aprovechamiento de forestales Cálculo de biomasa forestal residual Metodología de Estrategia Española para el desarrollo y el uso energético de biomasa forestal residual (ramas y ramillas menores de 7 cm diámetro) Es la metodología que actualmente presenta mayor rigor Es necesario conocer los coeficientes de recogida de las zonas, determinado por el rango de la pendiente del terreno, ya que estos valores condicionan la viabilidad de la extracción. Estos valores se han cargado en los SIG realizados para el presente estudio y se han cruzado con los siguientes rangos de potencialidad. Pendiente media Biomasa aprovechable Coeficiente P ≤ 12,5 % 60 % de la biomasa real 0,6 12,5 % < P ≤ 25% 50 % de la biomasa real 0,5 25 % < P ≤ 35% 40 % de la biomasa real 0,4 Biomasa forestal y aprovechamiento energéticos
  • 59. Aprovechamiento de forestales Biomasa forestal y aprovechamiento energéticos
  • 60. Aprovechamiento de forestales Cálculo de biomasa forestal residual Metodología de Estrategia Española para el desarrollo y el uso energético de biomasa forestal residual (ramas y ramillas menores de 7 cm diámetro) ZONA DE ADAC + ZONA DE INFLUENCIA Biomasa forestal y aprovechamiento energéticos La fracción de cabida cubierta por arbolado el porcentaje de sombra que genera la espesura del arbolado sobre los estratos inferiores Tesela: cada pieza que forma el mosaico
  • 61. Aprovechamiento de forestales 8. Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 62. Aprovechamiento de forestales Biomasa forestal disponible según Metodología de Estrategia Española para el desarrollo y el uso energético de biomasa forestal residual Especie dominante Biomasa forestal (tms/año) % Pinus sylvestris 12.181 28,02% Pinus pinea 23 0,05% Pinus halepensis 130 0,30% Pinus nigra 2.837 6,53% Pinus pinaster centro 7.086 16,30% Quercus pyrenaica 9.872 22,70% Quercus faginea 2.487 5,72% Quercus ilex 5.121 11,78% Populus alba 20 0,05% Populus tremula 7 0,02% Populus nigra 2.259 5,20% Populus x canadensis 942 2,17% Otros 511 1,18% Total general 43.481 Biomasa forestal y aprovechamiento energéticos
  • 63. Aprovechamiento de forestales Biomasa forestal disponible comparativa con otras metodologías Bioraise CIEMAT Tipo recurso Biomasa disponible (tms/año) ADAC ADAC + Zona Influencia Campo Coníferas 61 13.788 Dehesas 12 60 Dehesas con cultivo anual 238 238 Frondosas 1.917 7.716 Matorral 489 7.241 Mezcla coníferas frondosas 302 Total recursos presentes (t.m.s./año) 2.717 29.345 Biomasa forestal y aprovechamiento energéticos
  • 64. Aprovechamiento de forestales Biomasa forestal disponible comparativa con otras metodologías Bionline IDAE Restos de aprovechamientos forestales Árbol completo de masas forestales Análisis de costes ADAC + Zona de Influencia Biomasa de restos forestales Biomasa de árbol completo Superficie con biomasa aprovechable (ha) 38.999 68.882 Biomasa (toneladas totales/año) 10.615,74 59.753,77 Biomasa (tep totales/año) 3.013,56 16.266,53 Costes Restos (€/t) Costes Árbol Completo (€/t) Coste medio 29,26 46,48 Coste máximo 197 222 Coste mínimo 10 33 Biomasa forestal y aprovechamiento energéticos
  • 65. Aprovechamiento de forestales Biomasa forestal disponible comparativa Fuente: Bionline Bioraise Cálculo metodológico bibliografía Proyecto Aprovechamientos forestales de Biomasa (Tn/año) 10.615 29.345 43.481 Biomasa forestal y aprovechamiento energéticos
  • 66. Aprovechamientos forestales Costes de aprovechamientos forestales CESEFOR 2007 Las masas forestales predominantes de la ADAC y Zona de influencia (Sierra Norte) son el monte bajo de distintas especies del género quercus, principalmente el Q. pirenaica y el Q.ilex y el monte alto de coníferas, correspondiente a pinares de P.silvestris, P nigra y P. pinaster, acompañadas de grandes extensiones de matorral con jaras, piornos y brezos. Resalveo en masa de rebollo (Q. Pyrenaica) 50 tn/ha de astilla verde Corta a hecho en chopera (Pupulus sp) 110 tn/ha de astilla verde Proceso Maquinaria Coste total (€/t) Apeo Cosechadora multitalador 54,00 Desembosque Autocargador Astillado Astillado sobre camión con astilladora remolcada fija en cargadero Transporte Por carretera a 100 km del aprovechamiento Proceso Maquinaria Rend. (t/ha) Coste (€/t) Total (€/t) Apeo Apeo y desrame manual con motosierra 2,1 9,45 31,92 Desembosque fustes Cargadora frontal 5,87 8,60 Agrupación restos Cargadora frontal 21,05 2,38 Astillado Astillado fijo en cargadero sobre camión con astilladora remolcada. 3,36 22,54 Transporte Por carretera con distancia de 100 km 7,00
  • 67. Aprovechamientos forestales Costes de aprovechamientos forestales CESEFOR 2007 Clara fuerte del 35 % en masa repoblada de P. sylvestris. 47 t/ha de astilla verde Corta a hecho de Pinus pinaster. 40,3 t/ha de astilla verde Proceso Maquinaria Rend. (t/ha) Coste (€/t) Total (€/t) Apeo Cosechadora multitalador 26,0 2,6 27,4 Desembosque Autocargador convencional 19,6 3,5 Astillado Astillado móvil con astilladora sobre autocargador 10,7 11,5 Transporte Por carretera a 40 km del aprovechamiento 9,8 Proceso Maquinaria Rend. (t/ha) Coste (€/t) Total (€/t) Apeo Cosechadora convencional 6,32 11,16 26,64 Desembosque Autocargador convencional 6,54 8,25 Astillado Astillado fijo en cargadero sobre suelo con astilladora autopropulsada y carga posterior. 31,64 3,23 Transporte Por carretera a 40 km del aprovechamiento 4,00
  • 68. Aprovechamiento de residuos de jardinería 1.200 – 1.500 tms/año Biomasa residual y aprovechamiento energéticos
  • 69. RESUMEN 8. Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 70. RESUMEN 8. Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 71. RESUMEN BIOMASA RESIDUAL ACTUAL En función de los distintos estudios y las metodologías se han establecido tres escenarios (Tn/año) Escenario de máximos Escenario medio Escenario de mínimos Aprovechamientos Subproductos agrícolas (ADAC) 115.033 (Met.Biblio) 59.396 (Enc.Loc) 27.472 (Bioraise) Aprovechamientos forestales de Biomasa (ADAC + Zona Influencia) 43.481 (Met.Biblio) 29.345 (Bioraise) 10.616 (Bionline) Deshechos de jardinería de urbanizaciones (ADAC) 1.500 (Enc.Loc) 1.350 (Enc.Loc) 1.200 (Enc.Loc) TOTAL 160.014 90.091 39.288 Resumen de recursos energéticos del territorio Dimensionamiento Industrial
  • 72. BIOMASA CULTIVADA ¿Cuánta BIOMASA podemos cultivar en la comarca? Biomasa potencial agrícola Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 73. BIOMASA CULTIVADA en Comarca de ADAC Planteamiento de solución propuesta Estar adaptada a las condiciones edáficas del suelo agrícola. Adaptarse a las condiciones climáticas del lugar donde se implanten. Susceptibles, en la medida de lo posible, de ser manejadas con los parques de maquinarias existentes en el territorio. Poder integrarse en los sistemas de rotación de cultivo de la comarca. Presentar resistencia a las fitopatologías que puedan o pudieran presentarse. Que tengan altos niveles de productividad en biomasa seca con bajos costes de producción Adaptarse a su metodología industrial de explotación. Ser estable para ser apilada o almacenada. Que sean rentables, económicamente hablando, para el agricultor y para la actividad industrial. Proporcionar garantizar el suministro con estabilidad de precios. Presentar balance energético positivo. Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 74. Cultivos lignocelulósicos herbáceos Caña común (Arundo donax L.) Cardo cynara (Cynara cardunculus L.) Switchgrass (Panicum virgatum L.) Miscanto (Miscanthus spp. y híbridos disponibles) Maíz Forrajero (Zea mays) Cultivos lignocelulósicos leñosos Especies estudiadas Chopo (Populus sp.) Olmo de Siberia (Ulmus pumila) Sauce (Salix spp) Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 75. Caña común Cultivos y aprovechamiento energéticos Arundo donax L. Requerimientos Hídricos La mayoría de los ensayos en se han llevado a cabo en regadío. Pero existe evidencia de que a partir del 2 año se puede cultivar en secano. Admite rangos de riego. su respuesta al riego es significativa. Productividad (t ms/ha/año) 15 -60 t materia seca/ha/año Composición de la biomasa (%ms) 3-3.8% cenizas 26-28% Celulosa , 17-29% Lignina (Neto et al 1997) Poder calorífico (kcal/kg) s.s. PCS 4.383 / 3.825 PCI 4.125 / 3.558
  • 76. Requerimientos agronómicos de Arundo donax Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima / Resistencia 10 – 15 ºC / -4ºC – 28 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima / Resistencia 10 – 30 ºC / -14ºC – 38 ºC Temperaturas medias anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 300 – 400 mm/año Precipitación anual (mm) 434,31 759,8 548,33 pH del suelo 5,6 – 8,8 Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 0,5 m Texturas Indiferentes. Tolera todo tipo de suelos. Generalidades Gran rusticidad. Tolera la salinidad. Presenta elevada nitrofilia. Intensa cobertura del suelo. Resiste condiciones muy húmedas o sequías. No presenta, en general, limitantes para su cultivo.
  • 77. Cultivos y aprovechamiento energéticos Cynara cardunculus L. Requerimientos Hídricos La mayoría de los ensayos en se han llevado a cabo en secano (400 – 600 mm). Muy tolerante a la sequía. Admite rangos de riego, su respuesta al riego es significativa. Productividad (t ms/ha/año) 5 - 20 t materia seca/ha/año Composición de la biomasa (%ms) 5-10% de cenizas 23-59% Celulosa , 15 – 27 % Hemicelulosa 3 – 14% Lignina (Fernández 1997) Poder calorífico (kcal/kg)s.s. PCI 2.400 - 3.825
  • 78. Requerimientos agronómicos de Cynara cardunculus Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima /Resistencia 10 – 15 ºC /4ºC – 20 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima /Resistencia 10 – 30 ºC / -10ºC – 38 ºC Temperaturas medias(ºC) anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 200 – 400 mm/año Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 pH del suelo 5,6 – 8,8 Apto Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 0,5 m > 0,5 m Texturas Indiferentes. Tolera todo tipo de suelos. Variables según zonas Generalidades Gran rusticidad. Intensa cobertura del suelo. Resiste condiciones semiáridas.
  • 79. Cultivos lignocelulósicos leñosos Las ventajas asociadas a este tipo de cultivo son las siguientes: Facilidad para el establecimiento de la plantación (vegetativamente a partir de estaquillas, con bajo coste de producción y alto porcentaje de arraigo). Oferta abundante de material genético mejorado y la posibilidad de que éste se incrementen el futuro. El hecho de ser especies de crecimiento rápido con elevadas producciones potenciales. Producir un rebrote vigoroso después de la corta. Presentar balances energéticos positivos. La baja necesidad de agroquímicos, en comparación con especies agrícolas. Soportar altos niveles de competencia. La posibilidad de otros usos medioambientales complementarios (p. ej. filtros verdes, diversificación del paisaje agrícola, resguardo de fauna silvestre, etc.). Turnos de rotación corta y alta densidad Cultivos y aprovechamiento energéticos
  • 80. Cultivos y aprovechamiento energéticos Populus spp .Características técnicas Requerimientos Hídricos Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. Productividad (t ms/ha/año) 20 – 40 t materia seca/ha/año (Ciria 1996) Composición de la biomasa (%ms) 1,2 % cenizas 40 % Celulosa , 23 % Hemicelulosa 20 % Lignina Poder calorífico (kcal/kg) s.s. PCI: 4.100
  • 81. 8. Cultivos y aprovechamiento energéticosPopulus spp . Requerimientos agronómicos Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima / Resistencia 10 – 15 ºC / 4ºC – 20 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima / Resistencia 23 – 28 ºC / -15ºC – 41 ºC Temperaturas medias(ºC) anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 400 mm/periodo vegetativo Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 pH del suelo 6,0 – 8,0 Apto Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 1,5 m > 0,5 m Texturas Franca, franca-arenosa y franca-limosa Variables según zonas Generalidades No aguanta bien los suelos extremadamente arcillosos, ácidos o salinos. Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos.
  • 82. Cultivos y aprovechamiento energéticos En la comarca de ADAC existen 1.460 hectáreas de cultivo de chopo y álamo
  • 83. Cultivos y aprovechamiento energéticos Ulmus pumila. Características técnicas Requerimientos Hídricos Se puede cultivar en secano Productividad (t ms/ha/año) 3,4 – 13,98 t materia seca/ha/año (Teruel) Composición de la biomasa (%ms) 0,8 % cenizas 41 % Celulosa , 15,6 % Hemicelulosa, 26 % Lignina Poder calorífico (kcal/kg) PCI: 4.166
  • 84. 8. Cultivos y aprovechamiento energéticosRequerimientos agronómicos de Ulmus pumila Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima / Resistencia 10 – 15 ºC / 4ºC – 20 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima / Resistencia 25 – 28 ºC / -25ºC – 41 ºC Temperaturas medias(ºC) anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 300-400 mm/año Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 pH del suelo 5,5 – 8,0 Apto Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 0,6 m > 0,5 m Texturas Indiferente, aunque prefiere suelos bien drenados Variables según zonas Generalidades Gran rusticidad. Resistencia moderada a la salinidad Resiste condiciones semiáridas. Resiste a la grafiosis
  • 85. Cultivos y aprovechamiento energéticos Salix spp. Características técnicas Requerimientos Hídricos Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. Productividad (t ms/ha/año) 7 – 15 t materia seca/ha/año Composición de la biomasa (%ms) 0,9 % cenizas 44 % Celulosa , 31,2 % Hemicelulosa, 23,9 % Lignina Poder calorífico (kcal/kg) PCI: 4.095
  • 86. 8. Cultivos y aprovechamiento energéticosRequerimientos agronómicos de Salix spp. Variables climáticas en la comarca de ADAC Min Max Med Temperatura para plantación Óptima / Resistencia 10 – 15 ºC / 4ºC – 20 ºC Temperatura Octubre Media mensual 11,22 16,06 14,21 Máxima absoluta 24,79 29,23 26,35 Mínima absoluta -2,98 9,51 3,99 Temperatura cultivo Óptima / Resistencia 20 – 30 ºC / -15ºC – 41 ºC Temperaturas medias(ºC) anual 10,81 14,77 13,46 Máx mes más cálido 29,49 34,26 31,53 Mín mes más frio -3,66 5,11 1,59 Precipitación mínima 800 mm/año Precipitación anual (mm) 434,31 759,87 548,33 pH del suelo 5,5 – 7,0 Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 1,0 m Texturas Arcillosos, areno-limosos Generalidades Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos.
  • 87. 8. Cultivos y aprovechamiento energéticosCaracterística s técnicas Arundo donax L. Cynara cardunculus L. Populus spp. Ulmus pumila. Salix spp. Requerimient os Hídricos La mayoría de los ensayos en se han llevado a cabo en regadío. Pero existe evidencia de que a partir del 2 año se puede cultivar en secano. Admite rangos de riego. su respuesta al riego es significativa. La mayoría de los ensayos en se han llevado a cabo en secano (400 – 600 mm). Muy tolerante a la sequía. Admite rangos de riego, su respuesta al riego es significativa. Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. Se puede cultivar en secano Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. Productividad (tms /ha/año) 15 -60 t materia seca/ha/año 5 - 20 t materia seca/ha/año 20 – 40 t materia seca/ha/año (Ciria 1996) 3,4 – 13,98 t materia seca/ha/año (Teruel) 7 – 15 t materia seca/ha/año Composición de la biomasa (%ms) 3-3.8% cenizas 26-28% Celulosa , 17-29% Lignina 5-10% cenizas 23-59% Celulosa 15-27% Hemicelulosa 3-14% Lignina 1,2 % cenizas 40 % Celulosa 23 % Hemicelulosa 20 % Lignina 0,8 % cenizas 41 % Celulosa 5,6 % Hemicelulosa, 26 % Lignina 0,9 % cenizas 44 % Celulosa 31,2 %Hemicelulosa 23,9 % Lignina Poder calorífico (kcal/kg) s.s. PCI 4.125 / 3.558 PCI 2.400 - 3.825 PCI: 4.100 PCI: 4.166 PCI: 4.095
  • 88. 8. Cultivos y aprovechamiento energéticos Requerimientos agronómicos de: Arundo donax Cynara cardunculus Populus spp . Ulmus pumila Salix spp. Temperatura para plantación Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 28 ºC Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 20 ºC Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 20 ºC Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 20 ºC Óptima 10 – 15 ºC Resistencia 4ºC – 20 ºC Temperatura cultivo Óptima 10 – 30 ºC Resistencia -14ºC – 38 ºC Óptima 10 – 30 ºC Resistencia -10ºC – 38 ºC Óptima 23 – 28 ºC Resistencia -15ºC – 41 ºC Óptima 25 – 28 ºC Resistencia -25ºC – 41 ºC Óptima 20 – 30 ºC Resistencia -15ºC – 41 ºC Precipitación mínima 300 – 400 mm/año 200 – 400 mm/año 400 mm/periodo vegetativo 300-400 mm/año 800 mm/año pH del suelo 5,6 – 8,8 5,6 – 8,8 6,0 – 8,0 5,5 – 8,0 5,5 – 7,0 Profundidad del Suelo Preferiblemente horizontes > 0,5 m Preferiblemente horizontes > 0,5 m Preferiblemente horizontes > 1,5 m Preferiblemente horizontes > 0,6 m Preferiblemente horizontes > 1,0 m Texturas Indiferentes. Tolera todo tipo de suelos. Indiferentes. Tolera todo tipo de suelos. Franca, franca- arenosa y franca- limosa Indiferente, aunque prefiere suelos bien drenados Arcillosos, areno- limosos Generalidades ·Gran rusticidad. ·Tolera la salinidad. ·Presenta elevada nitrofilia. ·Intensa cobertura del suelo. ·Resiste condiciones muy húmedas o sequías. ·No presenta, en general, limitantes para su cultivo. ·Gran rusticidad. ·Intensa cobertura del suelo. ·Resiste condiciones semiáridas. ·No aguanta bien los suelos extremadamente arcillosos, ácidos o salinos. ·Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos. ·Gran rusticidad. ·Resistencia moderada a la salinidad ·Resiste condiciones semiáridas. ·Resiste a la grafiosis ·Su cultivo requiere riego si no se aseguran los requerimientos hídricos mínimos.
  • 89. Cultivo y recolección de especies Agroenergéticas Comparativa de cultivo maíz/caña Cultivo y recolección especies agroenergéticas MAIZ ARUNDO AÑO 1 ARUNDO AÑO 2 ARUNDO AÑO 3 GASTOS SEMILLA (SEMBRADA/Plantada) 284 320 0 0 FERTILIZANTES 450 300 300 300 FITOSAN/HERBICIDA 139 139 150 150 MECANIZACION / LABORES 402 400 0 0 SECADO 300 0 0 0 RIEGO CANON BASICO 64 64 64 64 AGUA 160 130 130 130 MANTENIMIENTO 30 30 30 30 PICADO / EMPACADO 10 50 90 90 TRANSPORTE A ALMACÉN 15 0 120 120 SEGUROS 24 24 24 24 MANO DE OBRA 0 0 0 0 AMORTIZACIÓN MAQUINA 0 200 200 200 ARRENDAMIENTO DEL TERRENO 0 0 0 0 GASTOS TOTALES 1.878 1.657 1.108 1.108
  • 90. Cultivo y recolección de especies Agroenergéticas Comparativa de cultivo maíz/caña Cultivo y recolección especies agroenergéticas INGRESOS PRODUCCIÓN TM/HA 14 PRODUCCION TM/HA 50 PRECIO VENTA (€/TM) 212 PRECIO VENTA (€/TM) 45 PAC 250 PAC 250 INGRESOS MAÍZ + PAC 3.112 INGRESOS ARUNDO + PAC 2.500 INGRESOS - GASTOS 1.234 INGRESOS - GASTOS 1.392 MAIZ ARUNDO
  • 91. Potencialidades Matriz. Capacidad de desarrollo tecnológico en comarca ADAC Fuente primaria Cultivo agroenergético Adecuaciónal medio Tecnología de Aprovechamiento preferente Superficie potencial(ha) Producción potencial(Tn) Electricidad producción potencial (Kwh) Gradode potencial Caña común (Arundo donax) Secano Alta Físico – Seca – Picado – Paca – Térmica/Eléct. Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 940.343 47,02 Alto Regadío Alta 5.374 214.961 10,75 Alto Cardo (Cynara cardunculus) Alta Físico – Seca – Picado – Paca – Térmica Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 752.275 Alto37,61Secano Chopo (Populus ssp.) Secano Alta Físico – Seca – Astillado / Densificado – Térmica Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 940.343 47,02 Alto Regadío Alta 5.374 214.961 10,75 Alto Olmo (Ulmus pumila) Alta Físico – Seca – Astillado / Densificado – Térmica Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 626.896 31,34 AltoSecano Sauce (Salix ssp.) Secano Alta Físico – Seca – Astillado / Densificado – Térmica Biológica – Húmeda – Fermentación – Biogas Termoq – Seca – Pirólisis – Gas, Hidrocarb, Gas 62.690 438.827 21,94 Alto Regadío Alta 5.374 80.610 4,03 Alto EXISTE UN POTENCIAL DE BIOMASA SUPERIOR AL 1.000.000 TN ms/año
  • 92. • SIG • BIOMASA • TECNOLOGÍA DE APROVECHAMIENTO DE BIOENERGÍA • BIOMASA DISPONIBLE LA COMARCA • Biomasa residual • Biomasa forestal • Biomasa potencial • POTENCIALIDAD DE LA COMARCA • DIMENSIONAMIENTO DE APROVECHAMIENTOS INDUSTRIALES • PROPUESTA DE DESARROLLO
  • 93. ANALIZANDO Existe una situación actual y unas perspectivas de futuro mundiales que marcan tendencias crecientes de las producciones energéticas basadas en energías renovables. Existe una situación actual nacional que marca tendencias y perspectivas crecientes sobre la producción energética interior nacional y del grado de autoabastecimiento. Existe una participación creciente de las renovables dentro de las fuentes de generación eléctrica en España. La biomasa de origen agrícola y forestal es una de las fuentes de energía renovable más significativa dentro del Plan de Acción Nacional de Energías Renovables de España (PANER) El medio de la Comarca de ADAC cuenta con características agronómicas favorables para el desarrollo de cultivos energéticos. Potencialidades de biomasa comarca ADAC
  • 94. ANALIZANDO Existe actualmente un entorno agrícola destinado a la producción de cultivos cerealistas, mayoritariamente, susceptible de proporcionar un aprovechamiento energético. Existen en las proximidades de la comarca de ADAC masas forestales capaces de ser aprovechadas con fines energéticos. Existen actualmente soluciones tecnológicas desarrolladas, estables y seguras, capaces de aprovechar energéticamente tanto los residuos agrícolas e industriales existentes como los productos forestales y los potenciales cultivos energéticos que se pudieran implementar en el territorio. Potencialidades de biomasa comarca ADAC EN LA COMARCA DE ADAC, EXISTE POTENCIAL PARA EL DESARROLLO DEL SECTOR DE LA BIOENERGÍA
  • 95. RESUMEN BIOMASA RESIDUAL ACTUAL En función de los distintos estudios y las metodologías se han establecido tres escenarios (Tn/año) Escenario de máximos Escenario medio Escenario de mínimos Aprovechamientos Subproductos agrícolas (ADAC) 115.033 (Met.Biblio) 59.396 (Enc.Loc) 27.472 (Bioraise) Aprovechamientos forestales de Biomasa (ADAC + Zona Influencia) 43.481 (Met.Biblio) 29.345 (Bioraise) 10.616 (Bionline) Deshechos de jardinería de urbanizaciones (ADAC) 1.500 (Enc.Loc) 1.350 (Enc.Loc) 1.200 (Enc.Loc) TOTAL 160.014 90.091 39.288 Resumen de recursos energéticos del territorio EXISTE UN POTENCIAL DE BIOMASA SUPERIOR AL 1.000.000 TN ms/año
  • 96. Hipótesis de biomasa para aprovechamiento energético Se han establecido dos aprovechamientos energéticos Compatibles con uso de biomasa de distintas calidades y procedencias Planta de combustión de 4 Mwe Biorrefinería para generación de 16.000 m3/año de biolíquido. Potencialidades de biomasa comarca ADAC Energía de biomasa requerida kcal/año kWh/año Biomasa seca tn/año Biomasa necesaria tn/año 196.800.000 228.288 50.461 59.636 Energía de biomasa requerida kcal/año kWh/año Biomasa seca tn/año Biomasa necesaria tn/año 134.000.000 155.440 34.359 40.306
  • 97. Hipótesis de biomasa para aprovechamiento energético Se han establecido dos aprovechamientos energéticos Potencialidades de biomasa comarca ADAC PLANTA DE COMBUSTIÓN 4MWe FUENTE Tecnología PCI PCI Producción estimada Superficie requerida Grado de potencial utilizado Biomasa totalKcal/kg kWh/Tn Tn/Ha año Ha (*) Arundo donax Combustión 3.700 4.292 45 1.422 5% 3.200 Cynara cardunculus Combustión 3.700 4.292 15 4.266 3% 1.920 Populus ssp. Combustión 4.100 4.756 30 2.133 5% 3.200 Ulmus pumila Combustión 4.166 4.832 15 4.266 5% 3.200 Salix ssp. Combustión 4.095 4.750 30 2.133 5% 3.200 Paja cereal Combustión 3.800 4.408 0,9 71.111 20% 12.800 Paja Maíz Combustión 3.800 4.408 6 10.666 20% 12.799 Media/ TOTAL 3.420 3.967 18 12.000 8% 40.317
  • 98. Hipótesis de biomasa para aprovechamiento energético Se han establecido dos aprovechamientos energéticos Potencialidades de biomasa comarca ADAC PLANTA BIOLÍQUIDOS 16.000 M3/AÑO FUENTE Tecnología PCI PCI Producción estimada Superficie requerida Grado de potencial utilizado Biomasa totalKcal/kg kWh/Tn Tn/Ha año Ha (*) Arundo donax Pirólisis 3.700 4.292 45 1.422 10% 6.399 Cynara cardunculus Pirólisis 3.700 4.292 15 4.266 4% 2.560 Populus ssp. Pirólisis 4.100 4.756 30 2.133 10% 6.399 Ulmus pumila Pirólisis 4.166 4.832 15 4.266 10% 6.399 Salix ssp. Pirólisis 4.095 4.750 30 2.133 5% 3.200 Paja cereal Pirólisis 3.800 4.408 0,9 71.111 25% 16.000 Paja Maíz Pirólisis 3.800 4.408 6 10.666 30% 19.199 Media /TOTAL 3.420 3.967 18 12.000 12% 60.155
  • 99. Aprovechamiento Industrial Análisis cartográfico para propuesta de localización Calificación del suelo como industrial, y categorizado como vacante. Apto para este tipo de actividades. Acceso desde varios puntos de vías y carreteras pavimentadas. Acceso posible para maquinaria pesada y camiones. Idónea topografía del terreno, explanado, con acceso desde la carretera. Situados en un entorno próximo a los lugares de producción / aprovechamiento de las materias primas utilizadas. Situados en un entorno con presencia de mano de obra potencial. Materias primas utilizadas provienen del entorno geográfico cercano La biomasa local procedente de los restos de cultivos agrícolas, de trabajos selvícolas de limpieza y conservación en montes públicos y privados y de cultivos energéticos. Posible venta de electricidad y calor Aprovechamiento industrial
  • 100. Aprovechamiento Industrial Análisis cartográfico para propuesta de localización Aprovechamiento industrial Red Viaria Uso del Suelo Pendiente Uso Industrial Red Eléctrica Núcleos urbanos Zonas Aptas Central Biomasa Zonas Aptas Acopio
  • 101. Aprovechamiento industrial
  • 102. Aprovechamiento industrial
  • 103. Suelo industrial (actualmente desarrollado) vacante en la comarca de ADAC Aprovechamiento industrial
  • 104. Área de influencia de la Red Eléctrica, 1.000 metros de proximidad. Aprovechamiento industrial
  • 105. Áreas restringidas por uso urbano . Aprovechamiento industrial
  • 106. Aprovechamiento Industrial Análisis cartográfico Aprovechamiento industrial Red Viaria Uso del Suelo Pendiente Uso Industrial Red Eléctrica Núcleos urbanos Zonas Aptas Central Biomasa Análisis de alternativas Zona óptima TorijaYunquera de Henares Fontanar Zonas Aptas Acopio
  • 107. Municipio UTM_X UTM_Y Altitud (m.s.n.m.) Pendiente media (%) Uso del Suelo Fontanar 483.835 4.509.759 715 1,5 Industrial vacante Yunquera de Henares 486.482 4.513.190 699 0,3 Industrial vacante Torija 497.102 4.511.822 979 2 Industrial vacante Aprovechamiento industrial
  • 108. Zonas Aptas y parcelas industriales vacantes aptas para la instalación de la central de Biomasa en Fontanar (Polígono Industrial Sector 11) Aprovechamiento industrial
  • 109. Zonas Aptas y parcelas industriales vacantes aptas para la instalación de la central de Biomasa en Yunquera de Henares (Polígono Industrial San Isidro) Aprovechamiento industrial
  • 110. Zonas Aptas y parcelas industriales vacantes aptas para la instalación de la central de Biomasa en Torija (Polígono SI-8) Aprovechamiento industrial
  • 111. Estudio de disponibilidad y coste del trasporte de la biomasa Recursos energéticos (Tn/año) <10 Km <20 Km <30 Km <40 Km <50 Km >50 Km Yunquera de Henares 9.710 16.992 15.124 6.379 10.077 6.651 Torija 7.135 14.853 13.920 10.502 8.488 10.036 Fontanar 9.405 14.985 13.558 8.027 8.906 10.052 Aprovechamiento industrial
  • 112. • SIG • BIOMASA • TECNOLOGÍA DE APROVECHAMIENTO DE BIOENERGÍA • BIOMASA DISPONIBLE LA COMARCA • Biomasa residual • Biomasa forestal • Biomasa potencial • POTENCIALIDAD DE LA COMARCA • DIMENSIONAMIENTO DE APROVECHAMIENTOS INDUSTRIALES • PROPUESTA DE DESARROLLO
  • 113. Se han estudiado las características necesarias para el desarrollo territorial necesario para Zonas de acopio de biomasa, para su almacenamiento y conservación desde el momento de la recogida hasta el de consumo. Área de preparación de biomasa, para producirla triturada, homogeneizada y libre de materias extrañas (piedras, tierra y piezas metálicas). Una Planta de valorización energética esta valorización energética puede ser mediante varias tecnologías. Aprovechamiento industrial
  • 114. ACUERDO DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO. ESTUDIO DE VIABILIDAD. PERMISOS Y AUTORIZACIONES ADMINISTRATIVAS. Autorización de Impacto Ambiental Autorización Ambiental Integrada Informe técnico de Patrimonio Informe de Compatibilidad Ambiental del Ayuntamiento Concesión del punto de enganche de la línea eléctrica Certificado de gestionabilidad Confirmación del Punto de conexión por la Consejería de Industria y Energía Registro de Preasignación Previo Autorización ante Industria y energía Licencia de obras Licencia de actividad SUMINISTRO DE BIOMASA ESTUDIOS DE DETALLE Y PRUEBAS ETAPA DE CONSTRUCCIÓN CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA DE PREPARACIÓN DE BIOMASA. CONSTRUCCIÓN DE LA CENTRAL ENERGÉTICA. CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA DE TRASFORMACIÓN DEL CALOR Aprovechamiento industrial
  • 115. En el presente estudio se ha optado por comparar tres hipótesis: Planta de generación eléctrica mediante combustión de biomasa y aprovechamiento energético mediante ciclo de vapor, con un potencia instalada de 4 MW eléctricos Planta de generación eléctrica mediante transformación en biocombustible (bio-oil) y aprovechamiento energético mediante la combustión de este en motores de combustión interna, con una potencia instalada de 8 MW eléctricos. Planta de generación en biocombustible (bio-oil) con una capacidad de producción de 16.000 m3/año. Se ha optado por tecnologías que pueden procesar biomasas de distintas calidades y mezclas de herbácea y lignocelulósica Aprovechamiento industrial
  • 116. Planta de biomasa de 4MWe Materia Prima tn/año 40.000 Campa de recepcion y manejo de materia prima m2 35.000 Superficie total m2 50.000 Datos de diseño Horas de operación al año h/año 7.000 Potencia eléctrica neta media de turbina kWe 4.000 Potencia media de consumo de auxiliares kWe 421 Rendimiento eléctrico medio % 24 Energía eléctrica generada kWh/año 28.000.000 Precio de venta de electricidad €/kwh 0,077 Previsión de ingresos por venta de electricidad €/año 2.156.000 Energía térmica con posibilidad de venta kWh/año 30.800.000 Precio medio de venta de calor €/MWth 5 Previsión de ingresos por venta de calor €/año 154.000 Total previsión de ingresos €/año 2.310.000 Inversión necesaria M€ 10 --11 Producción energía eléctrica GWh/año 28 Producción de energía térmica para venta GWht/año 30.800 Precio de la energía eléctrica considerado €/MWh 77 Precio de la energía térmica considerado €/MWht 5 Costes de Operación y Mantenimiento €/MWh 14 Coste de la materia prima €/Tn en planta 42 Necesidad de biomasa tn/año 40.000 TIR % 6%-12% Aprovechamiento industrial
  • 117. Planta de biolíquido-electricidad 16.000 m3/año-8MWe Materia Prima tn/año 56.000 Campa de recepción y manejo de materia prima m2 25.000 Superficie total m2 40.000 Datos de diseño Horas de operación al año h/año 7.500 Potencia eléctrica neta media de motogerenadores kWe 8.000 Potencia media de consumo de auxiliares kWe 2.790 Rendimiento eléctrico medio % 35 Energía eléctrica generada kWh/año 60.000.000 Precio de venta de electricidad €/kwh 0,077 Previsión de ingresos por venta de electricidad €/año 3.960.000 Energía térmica con posibilidad de venta kWh/año 78.000.000 Precio medio de venta de calor €/MWth 5 Previsión de ingresos por venta de calor €/año 390.000 Total previsión de ingresos €/año 4.350.000 Inversión necesaria M€ 17--18 Producción energía eléctrica GWh/año 60 Producción de energía térmica para venta GWht/año 78 Precio de la energía eléctrica considerado €/MWh 66 Precio de la energía térmica considerado €/MWht 5 Costes de Operación y Mantenimiento €/MWh 24,5 Coste de la materia prima €/Tn en planta 42 Necesidad de biomasa tn/año 56.000 TIR % 10%-18% Aprovechamiento industrial
  • 118. Biolíquido generado m3/año 16.000 Precio de venta de biolíquido €/lt 0,66 Previsión de ingresos por venta de biolíquido €/año 10.560.000 Energía térmica con posibilidad de venta kWh/año 0 Precio medio de venta de calor €/MWth 0 Previsión de ingresos por venta de calor €/año 0 Total previsión de ingresos €/año 10.560.000 Inversión necesaria M€ 11--13 Producción de biolíquido litros/año 0,016 Precio de venta de biolíquido €/lt 0,66 Costes de Operación y Mantenimiento €/litro 0,52 Coste de la materia prima €/Tn en planta 42 Necesidad de biomasa tn/año 56.000 TIR % 12%-20% Planta de biolíquido 16.000 m3/año Materia Prima tn/año 56.000 Campa de recepción y manejo de materia prima m2 25.000 Superficie total m2 35.000 Datos de diseño Horas de operación al año h/año 7.500 Potencia eléctrica media de turbina kWe no aplica Potencia media de consumo de auxiliares kWe 1.452 Rendimiento eléctrico medio % no aplica Aprovechamiento industrial
  • 119. Propuesta de desarrollo industrial Para cada planta se ha estudiado otros factores importantes Ejemplo: Superficie necesaria mínima 3 Ha Terreno espacioso y llano. Emplazamiento cercano a una línea eléctrica. Accesos adecuados al tráfico generado. Concesión de agua para la vida de la planta. Consumo de agua: no significativo. Vida útil: 20 años Plazo de construcción: 12 meses Generación de empleo directo Durante el periodo de construcción, se estima que haya una subcontratación de numerosas empresas Con alrededor de 20 -25 trabajadores. Plantilla en funcionamiento: 20-30 personas en planta Plantilla asociada a la biomasa: 20-30 personas Garantía de suministro biomasa a 20 años.
  • 120. • SIG • BIOMASA • TECNOLOGÍA DE APROVECHAMIENTO DE BIOENERGÍA • BIOMASA DISPONIBLE LA COMARCA • Biomasa residual • Biomasa forestal • Biomasa potencial • POTENCIALIDAD DE LA COMARCA • DIMENSIONAMIENTO DE APROVECHAMIENTOS INDUSTRIALES • PROPUESTA DE DESARROLLO
  • 121. Hipótesis de Desarrollo BIOMASA REAL + BIOMASA POTENCIAL CULTIVADA = mas de 1.000.000 tms/año Biomasa potencial total de unos 950.000 tn/año, en el caso que todas las superficies agrícolas se destinaran a cultivos destinados a usos energéticos. Biomasa Residual actual según estudio (escenario medio) 90.000 tn ms/año Hipótesis de biomasa REAL 16% del territorio 15% cultivo de secano 33% cultivo de regadío Biomasa cultivada + biomasa real = 250.000 tn/año Esta cantidad de biomasa sería suficiente para obtener un desarrollo de 40 MW eléctricos + 40 MWth o 80.000 m3 de biocombustibles de segunda generación. Electricidad para 87.500 hogares Combustible de calefacción para 25.000 hogares Propuesta de desarrollo de la comarca
  • 122. Desarrollo de Comarca Propuesta de desarrollo de la comarca Desarrollo de la comarca 250.000 tn biomasa/año (5 plantas de 4 MWe) Inversión MM€ Generación Total Producto que vende Plantas de combustión / gasificación 50 25 MWe Electricidad /calor Plantas de biolíquido + generación 60 40 MWe Electricidad /calor Plantas de biolíquido (biorrefinería) 85 80.000 m3 Biolíquido Desarrollo de la comarca 250.000 tn biomasa/año (5 plantas de 4 MWe) Generación Total Empleoen planta Empleo gestión biomasa Total empleo directo Empleo indirecto Total Empleo generado Plantas de combustión / gasificación 25 MWe 60 125 185 161 346 Plantas de biolíquido + generación 40 MWe 75 125 200 174 374 Plantas de biolíquido (biorrefinería) 80.000 m3 100 125 225 196 421
  • 123. DESARROLLO TERRITORIAL Inversión requerida 60 y 85 millones de euros Biorrefinería – 80.000 m3/año Puestos de trabajo (350-400) Directos 200 y 250 puestos de trabajo directos Indirectos 150 indirectos Ahorro de 208.000 tn CO2/año Cotización de bonos de carbono (teq de CO2 de 8 €/tn eq) supondría unos ingresos adicionales de 1.664.000 euros/año. Valoración a 15 años NAMAs 24,9 millones de euros Posicionamiento estratégico como país Contabilizar la no dependencia de los mercados exteriores de petróleo. Referencia: Precio de 98 $ por barril de petróleo (159 litros de crudo – 109 litros de gasóleo) 733.944 barriles de petróleo/año ( 98 $ por barril 71,64 €) El ahorro de importación ronda los 52,5 millones de euros/año Propuesta de desarrollo de la comarca
  • 124. ES POSIBLE TENER UN MODELO DE DESARROLLO SOCIOECONÓMICO BASADO EN LA GESTIÓN LOCAL DE LA ENERGÍA DE LA BIOMASA EN LA COMARCA DE ADAC APOSTAR POR LA BIOMASA-BIOENERGÍA APORTA BENEFICIOS AMBIENTALES BENEFICIOS SOCIALES BENEFICIOS ECONÓMICOS SUPONE UN GRAN PASO HACIA EL DESARROLLO SOSTENIBLE Propuesta de desarrollo de la comarca