Biocombustibles y Energía Alternativa en la República Dominicana: SOBERANíA ENERGETICA Evaluación Comparativa

Arq. Doroteo A. Rodríguez Y. DISCUSION DE LA POLITICA ENERGETICA 14 Y 15 DE Febrero del 2011

Guía Temática 1. MATRIZ ENERGÉTICA DE RD Y SU CONTEXTO Transporte Electricidad Cocción

2. BIOMASA, BIOENERGÍA Y OTRAS FUENTES ALTERNAS Solar (F.V. / térmico / otros) Eólica (macro y micro) Hidráulica (macro y micro) Oceánicas (corrientes, olas, cambio de temperatura, otras) Geotérmica / otras (hidrógeno, nuclear, etc.)

3. COMPARACIÓN EN GRAN ESCALA Biomasa vs. Eólica / Solar / (Hidráulica)

4. CAPACIDAD / VIABILIDAD Física (clima, suelos, rendimiento de cultivos, etc.) Técnica (de producción, de transformación y de complementariedad) Económica (costes de inversión, capacitación, operación, investigación) Gerencial (política e institucional / privada empresarial)

CONCLUSIONES

Información general de República Dominicana Area: 48,730 km2 Población: 8,715,602 (julio 2003 est.) PBI - per cápita (poder adquisitívo): US$3,300 (2007 est.)

Recursos energéticos: Solar, Viento, Hidroelétrica, Biomasa y Oceánicas no se cuenta con recursos fósiles en explotación

Sector Eléctrico : Capacidad instalada (julio 2006):

~3,596 MW (RED)

Autogeneración

~600 MW (Hydro: 16 %, Fósil: 84%)

Demanda pico (2008):

~1,950-2,100 MW

Demanda no servida (2008):

15% de la demanda

Altas pérdidas técnicas y no técnicas:

20-40% ?

Consumo real Total:

90% de fósil

Vista satélite nocturna

CONSUMO DE HIDROCARBUROS/2006 700

CONSUMO TOTAL 1,932,265,904 GLS (1,932 MM Gls./año) 46.0 MM de Bbls/año (por ciento en refinación)?

*

600 500 MM de Bls

400 300 200 100

Crudo

Fuel Oil

GLP

Gas N.

Galones 659.717.608 265.417.948 336.139.029 112.297.404

Gasolina R.

Gasolina P.

Gasoil R.

81.863.499

109.232.827 256.355.448

Gasoil P.

Jet Fuel

Nafta

47.448.782

55.205.483

8.587.876

0

Uso Racional de Energía (URE): 1RA. F. Alternas Matriz Energética Nacional Producción – Distribución y Consumo de: Energía y Combustibles (Consumo Vs. Despilfarro)*

Transporte (40%) Electricidad (35%) Cocción (25%)

OPTIMIZAR PROCURANDO: Generación local Diversidad Complementariedad * Seguridad Estratégica (Abastecimiento) Empleo y Rentabilidad social Sostenibilidad ecológica

Costos perdidas Importación Contaminación

Meta Estratégica: soberanía energética :Agroindustria de la Energía…

Guía Temática 1. MATRIZ ENERGÉTICA DE RD Y SU CONTEXTO Transporte Electricidad Cocción

2. BIOMASA, BIOENERGÍA Y OTRAS FUENTES ALTERNAS Solar (F.V. / térmico / otros) Eólica (macro y micro) Hidráulica (macro y micro) Oceánicas (corrientes, olas, cambio de temperatura, otras) Geotérmica / otras (hidrógeno, nuclear, etc.)

3. COMPARACIÓN EN GRAN ESCALA Biomasa vs. Eólica / Solar / (Hidráulica)

4. CAPACIDAD / VIABILIDAD Física (clima, suelos, rendimiento de cultivos, etc.) Técnica (de producción, de transformación y de complementariedad) Económica (costes de inversión, capacitación, operación, investigación) Gerencial (política e institucional / privada empresarial)

CONCLUSIONES

Potencial de Energía Solar en República Dominicana Potencial solar según (NREL): Alta radiación solar de aprox. 5 kWh/m²/día Con F.V. (12% Efic.) 1% del Territorio 480 KM² :

(22 KM x 22 KM= 29,040MM de kwhr/dia… vs. 33MM de kwh/dia cons. actual ) Calentadores solares de agua: •

Ya en uso masivo en los moteles

•

Enorme potencial sin explotación aun en el sector residencial

•

Recuperación de inversión en < 3 años

Sistemas fotovoltaicos: •

Aprox. 15,000 sistemas fotovoltaicos individuales (SHS) instalados para electrificación rural básica y algunas en zonas urbanas.

•

Aprox. 350,000 viviendas rurales sin acceso a los servicios de energía modernos de las cuales una cantidad considerable puede ser servida con sistemas fotovoltaicos )

•

Gran potencial adicional en zonas urbanas y en la Clase Alta

POTENCIAL ENERGIA SOLAR (POR PROVINCIAS)

Explotables en Gran Escala

Explotable en Gran Escala Comercial

Explotableenen Mediana Escala Explotables Mediana Escala No sino en auto-consumo NoExplotables Explotable sino en Auto-Consumo

Potencial de Energía Eólica Potencial eólico según (NREL): 1,500 km² con potencial eólico bueno-a-excelente (> 7 m/s a 30 m) → aprox. 10,000 MW de potencial eólico comercializable y 30;000 Mw de Auto consumo Capacidad instalada: 0 MW ! A la República Dominicana

Proyectos bajo preparación: •

CEPM: 15 MW (costa este), 100 MW (suroeste)

•

P. Eólico Internacional: 50 Mw (Baní) concesión final

•

Parques Eólicos del Caribe: 60 MW, 40 MW (costa noroeste)

•

Union Fenosa: 100 MW (costa norte)/ POSEIDOM 100 Mw

•

TROC Int.: 40 MW (suroeste)

•

York Caribbean Windpower: 115 MW (costa noroeste)

•

Otros: Grupo AXOR Inc., ACRES Int.

POTENCIAL EOLICO (POR PROVINCIAS)

Mayor pot. Eólico Siguientes Siguientes Menor Pot.

Comercializable Siguientes Auto-Consumo

Potencial Hidroeléctrico

Grandes centrales hidroeléctricas:

en la República Dominicana

Capacidad instalada a la R.D:

•

~20 plantas centrales hidroeléctricas, de 3 –a aprox. 100 MW, total 534 MW

•

16% de capacidad instalada

•

10 % de electricidad generada

Potencial razonable: 400 MW más ¿el costo ecológico? Posibilidad de combinarlo con el eólico y con el potencial solar Pequeña/Mini/Micro central hidroeléctrica (autoconsumo): •

Varios proyectos en operación o bajo preparación

•

Enorme potencial para electrificación rural sin explotar

•

Decreto presidencial 1277-00: Sector privado puede implementar hidroeléctricas < 1MW Vs 5MW Potencial uso en combustibles sinteticos (acuafuel/ hidrógeno)

Potencial de la Biomasa en la República Dominicana (vision tradicional) subvaluación Grandes potenciales sin explotar: •

Area con cultivo de caña de azúcar: 262,500 has. (4.2 MM/Tarea)

•

Otras áreas posibles: ~2.6 MM de tareas (162,500 has. )

•

caña cosechada actualmente: > 5 MM t/año; potencial: 15-60 MM. t/año, en caña más otros rubros y residuos.

•

Equipos anticuados e ineficientes (a propósito para quemar todo el bagazo) Potencial Eléctrico (vapor): 500 GWh / año(5% de generación actual) Potencial Biocombustibles: Diversificando la Industria azucarera por Etanol (300 a 1500 mill. gl./año) y Biogás como productos principales. Necesidad de infraestructura de riego a más de 100 mil Has. Marginales actualmente para etanol y/o biodiesel.

Biomasa (2) (Vision tradicional)

Descargo caña azúcar

Desafío para la transformación y expansión de la Industria Azucarea: Docenas de nuevas Destilerías de Etanol para combustible deberían ser desarrolladas en las próximas décadas Bagazo descargado, 80% desperdicio

La única destilería de Etanol existente (para bebidas, no para combustibles)

Destilerías Vs Biorefinerías: Futuro a definirse pronto (veremos)

POTENCIAL DE BIOCOMBUSTIBLES Y BIOMASA (POR PROVINCIAS)

Mayor Pot. Celulósico (Etanol) -tierras de cañaMayor Pot. Oleaginosas (Biodiesel) –tierras ociosasMayor Pot. Residuos (Biomasa) –tierras agrícolas. (Biogás)

Potencial de las Energίas Oceánicas . . . ?

Guía Temática 1. MATRIZ ENERGÉTICA DE RD Y SU CONTEXTO Transporte Electricidad Cocción

2. BIOMASA, BIOENERGÍA Y OTRAS FUENTES ALTERNAS Solar (F.V. / térmico / otros) Eólica (macro y micro) Hidráulica (macro y micro) Oceánicas (corrientes, olas, cambio de temperatura, otras) Geotérmica / otras (hidrógeno, nuclear, etc.)

3. COMPARACIÓN EN GRAN ESCALA Biomasa vs. Eólica / Solar / (Hidráulica)

4. CAPACIDAD / VIABILIDAD Física (clima, suelos, rendimiento de cultivos, etc.) Técnica (de producción, de transformación y de complementariedad) Económica (costes de inversión, capacitación, operación, investigación) Gerencial (política e institucional / privada empresarial)

CONCLUSIONES

Comparación Macro Económica entre 4 Escenarios de Fuentes Alternas : 1. Escenario “Total” (matriz eléctrica) con Energía Solar - Capacidad a instalarse 1,800 MW x 3 (turnos)= 5,400 MW Total - 30 Km 2 de paneles solares térmicos concentrados / 24 Hr. - Inversión = US$ 2,200,000 / MW => US$ 11,880 MM Inversión en almacenamiento = US$ 1,000,000 / MW (Pot. firme) *(ver prox. Diapositiva: embalses de hidroeléctrica) - Total de la Inversión = US$ 12,880 MM (vs. ~18 a 22 mil MM en fotovoltaica) -Sustituye combustible para generación de electricidad = US$ 700,000,000 / año - Incluyendo posibles ingresos por bonos de carbono = US$ 1,350,000,000 - “Pay Back Time” = 18.4 Años (ahorro de divisas)

Comparación Macro Económica entre 4 Escenarios de Fuentes Alternas (Cont.) 2. Escenario “Total” (matriz eléctrica) con Energía Eólica - Capacidad a instalarse 1,800 MW x 2.5 (rendimiento 40%) eólica = - Inversión: US$ 1,800,000 / MW = US$ 8,100 MM - Inversión en almacenamiento = US$ 1,000,000 (embalses Hidroeléctricos) ver prox. Diap. Total Inversión = US$ 9,100 MM Sustituye fuels: US$ 700 MM/Años Incluyendo posibles ingresos por bonos de carbono = US$ 1,350,000,000 El “Pay Back Time” = 14 Años (en ahorro de divisas)

4,500 MW

1. y 2. Escenario “Total” con Energía Eólica y/o solar con ALMACENAMIENTO (Asume sólo Mil Millones $US)

Solar

Potencia firme

3. Escenario “Total”con Biomasa-Etanol (*) (6 meses) (una zafra/ año) US$ 50 Millones inversión

Unidad: 40 Millones Gl. de Etanol 800 Millones Gl de Etanol

US$ 1,000 Millones inversión

25 MW Cap. Instalada (20 unidades) 500 MW

1,600 MM Gl. Etanol Inv. Agrícola: US$1,500

US$ 2,000 Millones Inversión Indust.

US$ 3,500 MM Total

(40 unidades) (1,250 Mw (vapor))

“Pay Back” Time = 1 Año!!! (en ahorro de divisa de electricidad y transporte)

*Escenario asumiendo índices industriales y de rendimiento de la agroindustria cañera y agro-energética del Brasil. Este último escenario “cubriría” la totalidad del sector eléctrico y el 80% del resto!!

COMPARACION DE ESCENARIOS TOTALES TIPO DE ENERGIA ALTERNA

TOTAL DE INVERSION US$

PAY-BACK TIME EN AHORRO DE DIVISAS

% DE LA MATRIZ

SOLAR (CONCENTRADA)

~12,880 MIL MM

18.4 AÑOS

~ 35% (ELECTRICIDAD)

EOLICA

~9,850 MIL MM

14 AÑOS

~ 35 % (ELECTRICA)

ALMACENAM. “1 MIL MM”

(?)

(?)

HIDRAULICA (NO ES VARIABLE)

BIOMASA 1 (BRASIL)

~3.5 Mil MM

BIOMASA ? (INNOVADORA) OCEANICAS (POR DETERMINARSE)

1

90 %

~ 3.3 Mil MM

1

240 %!!!

(?)

(?)

(?)

Guía Temática 1. MATRIZ ENERGÉTICA DE RD Y SU CONTEXTO Transporte Electricidad Cocción

2. BIOMASA, BIOENERGÍA Y OTRAS FUENTES ALTERNAS Solar (F.V. / térmico / otros) Eólica (macro y micro) Hidráulica (macro y micro) Oceánicas (corrientes, olas, cambio de temperatura, otras) Geotérmica / otras (hidrógeno, nuclear, etc.)

3. COMPARACIÓN EN GRAN ESCALA Biomasa vs. Eólica / Solar / (Hidráulica)

4. CAPACIDAD / VIABILIDAD Física (clima, suelos, rendimiento de cultivos, etc.) Técnica (de producción, de transformación y de complementariedad) Económica (costes de inversión, capacitación, operación, investigación) Gerencial (política e institucional / privada empresarial)

CONCLUSIONES

Requerimientos para la AGROINDUSTRIA de la ENERGíA

Capacidad Física Clima tropical ☼ (micro-climas) Suelos (propiedad vs. productividad) Infraestructura (vías, canales, riegos, etc.) Meta: 50-60 MM ton/año (= 50-60 MM barriles/año)

Capacidad Técnica Producción de cultivos: celulósicos, oleaginósicos, otros Transformación de la biomasa: biocombustibles y bioenergía (Dominio de la diversidad tecnológica -ver cuadro) Capacitación (agrícola e industrial) Meta: 1,500 a 4,500 MM “galones”/año

Tabla resumen. Superficie potencial total por cada oleaginosa.

Oleaginosa Palma africana Cocotero Higuereta Piñón santo Libertad Total General

Hectáreas 44,489 127,102 160,510 828,604 305,898 1,466,603

1.46 MM has. = 23.3 MM tareas… 1.46 x 60 ton/ha = 87 MM ton !!

Requerimientos para la AGROINDUSTRIA de la ENERGíA

Capacidad Física Clima tropical ☼ (micro-climas) Suelos (propiedad vs. productividad) Infraestructura (vías, canales, riegos, etc.) Meta: 50-60 MM ton/año (= 50-60 MM barriles/año)

Capacidad Técnica Producción de cultivos: celulósicos, oleaginósicos, otros Transformación de la biomasa: biocombustibles y bioenergía (Dominio de la diversidad tecnológica -ver cuadro) Capacitación (agrícola e industrial) Meta: 1,500 a 4,500 MM “galones”/año

Tecnologías de transformación de la Biomasa

Requerimientos para la AGROINDUSTRIA de la ENERGíA

Capacidad Económica Volumen del mercado energético (+ de US$3 a 6 miles de MM/año) Economías de escala (descentralización y franquicias) Externalidades (ecológicas, socioeconómicas, divisas, etc.)

Capacidad (voluntad) “Gerencial” Gerencia pública: político-institucional Gerencia privada: empresarial, industrial y agrícola Carencias y déficit de ambas

ALTERNATIVA DE BIOMASA: LA REMOLACHA Ing. Américo Montás: resultados con riego por goteo: Rendimiento: ~100 a 120 Ton/Has. por cosecha (3 meses) Costo: US$15 a US$20/ Ton

ALTERNATIVA DE BIOMASA: LA REMOLACHA

UNIDAD DE REACTOR DE PIRÓLISIS CATALÍTICA

REACTOR DE PRUEBAS USADO EN IIBI

RENDIMIENTO VS. TECNOLOGIAS COCO HIGUERETA COLZA GIRASOL JATROPHA COLZA SOYA (SOJA)

132 Gl. Biodie.Ton 137 Gl./ Biodie Ton. 137 Gl/ Biodie. Ton 123Gl./Biodie.Tom 96 Gl. Biodie.Ton 95 Gl. Biodie.Ton 49 Gl. Biodie.Ton

CAÑA DE AZUCAR

18-20 Gl. Etanol.Ton 20-22 Gl. Etanol.Ton

REMOLACHA

20- 22 Gl. Etanol.Ton

HIDRÓLISIS ENZIMATICA Dr. D. Aybar

UNA TON DE CELULOSA

80-120 Gl. Etanol.Ton

PIROLISIS CAT. J. RIVERA

UNA TON. DE SOYA

160 Gl.: 80 de equiv. Etanol 80 de equiv. Biodiesel

ESTERIFICACION TRADICIONAL CON OLEAGINOSAS

HiDROLISIS ACIDA (TRADICIONAL)

Escenario Alterno (A TODA LA MATRIZ) CON BIOCOMBUSTIBLES DE TEC. PIROLISIS CATALITICA (O HIDROLISIS ENZIMATICA: DR. D. AYBAR) Tierra: de 250 mil a 450 mil Has. (caña y otras) Rendimiento de la Biomasa: (con riego) de 80 a 120 ton/Has (caña o remolacha, etc.) Rendimiento en Combustible: de 80 Gl. A 150 Gl./ Ton Capacidad Resultante: 80 Gl./Ton x 20 MM Ton biomasa =1,600 MM Gl./año. 150 Gl. Ton x 54 MM Ton biomasa =8,100 MM Gl./año

Escenario Alterno (A TODA LA MATRIZ) CON BIOCOMBUSTIBLES DE TEC. PIROLISIS CATALITICA (O HIDROLISIS ENZIMATICA: DR. D. AYBAR) (cont.)

Promedio:

4,890 MM Gl./año (Vs. 1900 MM fósiles ya) Posibles a ser producidos por la AGROINDUSTRIA DE LA ENERGIA en Rep. Dom.: 100% autoabastecimiento 2,950 MM Gl. Exportables por año Inversión necesaria promedio: (@1.75 MM/reactor) $US3,907 en insdustria (biorefinerías) sale a US$1.24 MM/reactor (de 6,000 Gl./día) (50%= $1,385.5 MM)—75% @ 15 US$/Ton y 37 MM/Ton

$US 555 MM en agrícola TOTAL US$3,326 MM

Complementariedad técnico-económico 1 (todas las E. Alternativas) Eólica y Solar

Combustibles Sintéticos -Aquafuel Cocina -Hidrógeno Transporte Hidroeléctrica (Almacenamiento)

Hidrocarburos Gas Natural

Cocción (Residencial, industrial y Comercial)

Biocombustibles Gasoductos

Electricidad (Plantas generadoras De Turbo-Gas) de calderas Generación Distribuida: -Solar/ microeólica/ fuel Cells -Plantas (Motor de Aire comprimido)

Biogases (Metanos)

Transporte (BioFosiles) Gasohol Gasoil / Biodiesel Oxydiesel Gas (Pirolisis)

Complementariedad técnicoeconómico 2 (énfasis en biomasa) Biomasa

Etanol Biodiesel

Con Biocombustibles Biogás (de la vinaza) Biomasa

Biocombust. Equivalentes

Agropecuarios

Ganado Vacuno / Porcino Granjas Avícolas Factorías de Arroz

Vapor

Biogases de residuos

Vertederos urbanos

Generación Eléctrica Generación Eléctrica Cocción

Residuos cloacales

Generación Eléctrica

NICHOS DEL MERCADO DE DIVISAS

Turismo US$ 3,100 MM Anuales 150,000 Empleados

Zonas Francas US$ 1,700 MM Anuales 220,000 Empleados

Remesas US$ 2,300 MM Anuales

Energías alternativas: Sustituir US$3 ,800 MM a ?? Exportar: US$ 3,000 MM Adicionales?!! Empleos: (30 veces más que el mercado fósil): Muralla Verde (Haití)

Guía Temática 1. MATRIZ ENERGÉTICA DE RD Y SU CONTEXTO Transporte Electricidad Cocción

2. BIOMASA, BIOENERGÍA Y OTRAS FUENTES ALTERNAS Solar (F.V. / térmico / otros) Eólica (macro y micro) Hidráulica (macro y micro) Oceánicas (corrientes, olas, cambio de temperatura, otras) Geotérmica / otras (hidrógeno, nuclear, etc.)

3. COMPARACIÓN EN GRAN ESCALA Biomasa vs. Eólica / Solar / (Hidráulica)

4. CAPACIDAD / VIABILIDAD Física (clima, suelos, rendimiento de cultivos, etc.) Técnica (de producción, de transformación y de complementariedad) Económica (costes de inversión, capacitación, operación, investigación) Gerencial (política e institucional / privada empresarial)

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES La agroenergía puede complementar y abaratar, en vez de encarecer, a la industria agropecuaria tradicional (de alimentos). Se necesita optimizar una combinación eficiente de todas las fuentes alternas, priorizando la bioenergía. Las investigaciones sobre energías alternas en el mundo siguen en controversia frente a los intereses de la energía convencional (fósil). El Rush de los biocombustibles ocurre ya en casi todos los países industrializados (aquí sí podemos participar) y priorizar: 20 MM $US, Ley 112-00 y otras fuentes alternas. Otras fuentes: (Docenas en desarrollo: incluso Overunity, Zero Point Energy, etc.)

CONCLUSIONES (CONT.) Mientras discutimos si el robo vs. los contratos o el Estado vs. el mercado, debemos desarrollar el potencial de la bioenergia ,PROYECTOS PILOTOS SON IMPRESCINDIBLES Las alternativas energéticas no son una moda sino una URGENCIA de competitividad. Que no sigan siendo una Oportunidad Perdida CONSOLIDAREMOS INSTITUCIONALMENTE LA CNE? Para que pueda cumplir con el Desafío de optimizar la matriz/ ¿Tendremos la visión y el coraje necesario entre los POLITICOS y los empresarios locales?

APROVECHEMOS LA LEY DE ENERGIAS RENOVABLES Cumplamos con los fondos de la Ley 112-00 MUCHAS GRACIAS!!!

Clasificación ecológica (zonas de vida)

Especies y cultivos

Palma africana

Piñón

Coco

Higuereta

Libertad

LAS “OTRAS” FUENTES ALTERNAS (LAS E.R.) POTENCIAL DE LAS E. R. (TRADICIONAL) Electricidad 500 MW (2010)

Æ 1500 MW (2020)

Eólico Combustibles sintéticos: 2000 a 4000 MW (2025) Etanol y/o equivalentes Biocombustibles Biomasa

Biogás Biodiesel y/p equivalentes

Vapor (500MW) Residuos urbanos y agrícolas, fincas energéticas, etc. Hidroeléctrica

Existente / (400 - 500 MW) / recuperable? / Desarrollable 100 - 300 MW? Fotovoltaica (2 - 5 MW)

Solar

Térmica 100 MW ? Concentrada (Vapor) 100 A 200 MW (2020) (POOL)

Oceánicas

¿? Olas / Corrientes marinas, cambios de temperatura, desalinización, etc.

EN MISSISIPI: (J. RIVERA, USSEC)