Dr. Roberto Dobles
El Gas Natural como Combustible Alternativo
IV Congreso Nacional de Energía
Gas
Natural
Características claves de los futuros sistemas energéticos
Natural Gas in a Smart Energy Future, GIT and Navigant, January
2011http://media.godashboard.com/gti/Natural_Gas_in_a_Smart_Energy_Future_01-26-2011.pdf,
Limpios y Sostenibles
Confiables y Seguros
Bajo Costo
y Eficientes
Robustos
y Flexibles
Características de los
Futuros Sistemas
Energéticos Eficientes
Principales clases de soluciones
Solamente hay dos clases de soluciones:
• Soluciones de conservación (demanda de energía)
(usar más eficientemente la energía y consumir
menos).
• Soluciones de sustitución (oferta de energía)
(usar fuentes energéticas de reemplazo que sean
mejores al petróleo)
El gas natural como principal fuente
de energía primaria en el Siglo XXI
Robert A. Hefner III, The Grand Energy Transition, John Wiley and Sons, Inc., 2009, p. 28.
Era de los Sólidos
Energéticos
Era de los Líquidos
Energéticos
Era de los Gases
Energéticos
Limpio
Abundante
Seguridad
Energética y
Económica
Mayor
Empleo y de
Alta Calidad
Tecnologías
Bien
Establecidas
Escalable
Eficiente
Bajo Costo
Alta
Calidad
Usos
Múltiples
Mayor
Aporte a la
Sociedad
Ventajas del Gas Natural
Seguro
Práctico
Gas
Natural
Supply Chain Components of Natural Gas Cost – III, Supply Chain Management Review, June 27, 2008,
http://www.scmr.com/blog/Transformation_Leadership/22374-Supply_Chain_Components_of_Natural_Gas_Cost_III.php
Cadena de Valor en el Sector Energía
Gas Natural:
Generación
Eléctrica
Industria
Comercio
Residencial
Transporte
Distribución
Gasoductos y
Otros Medios de
Transporte
Boca de
Pozo
Acopio
Gasoductos
Procesa-miento
Movimiento físico del gas natural
Centros
de
Mercado
(“Hubs”)
Compañías de distribución
Gasoductos y
Otros Medios de
Transporte
Transporte por gasoducto
Poliducto RECOPE
Derivados de Petróleo
SINAC proyectado para los próximos años
SINAC:
Sistema Nacional de Combustibles
RECOPE, Nuestra Actividad, FUTURO DEL SISTEMA NACIONAL DE COMBUSTIBLES (SINAC), http://www.recope.go.cr/nuestra_actividad/sistema_petroleo/sist_nac_petro_actual.jpg
Se podría construir una
red de gasoductos
paralela a la red de
poliductos actuales y
Trans Ocean Gas, Supplying cost-effective compressed natural gas transportation systems, http://www.transoceangas.com/
Cada cilindro de gas llevará
unos 315.000 scf (pies cúbicos
estándar)
de
gas
natural
comprimido (a una temperatura
de menos 40 grados Celsius),
equivalente a 2.540 galones de
gasolina.
Total: 20.320 galones
Trans Ocean Gas, Supplying cost-effective compressed natural gas transportation systems, http://www.transoceangas.com/
LAND TRANSPORTATION OF LNG AND ITS APPLICATION IN COGENERATION, Juan Tarin, LNG Business Development, Ros Roca INDOX Cryo Energy, 2011 LNG Symposium for Central America & the Caribbean, http://www.wartsila.com/lngs
CAMION CISTERNA DE GNL
7 BAR y 56 m3
LAND TRANSPORTATION OF LNG AND ITS APPLICATION IN COGENERATION, Juan Tarin, LNG Business Development, Ros Roca INDOX Cryo Energy, 2011 LNG Symposium for Central America & the Caribbean, http://www.wartsila.com/lngs
http://www.cleanenergyfuels.com/trucking/index.html
LNG VIRTUAL PIPELINE, Federico Martinez, General Manager, GasEner, SRL, 2011 LNG Symposium for Central America & the Caribbean, http://www.wartsila.com/lngs
Generación Eléctrica Híbrida: Gas Natural - Solar
World’s First Hybrid Natural Gas Solar Power Plant Premiers in Florida, Florida Power & Light Company celebrates the opening of the world’s first hybrid natural gas solar power plant, by John Shimkus | Mon Mar 7, 2011 , http://www.energydigital.com/sectors/renewables/world-s-first-hybrid-natural-gas-solar-power-plant-premiers-florida
Natural Gas as a Transportation Fuel, Westport, August 2010, http://www.westport.com/pdf/2010-08-26_Westport_Securities_Presentation.pdf
21
Volvo LNG - Diesel
Vehículos de GNC
Reconversión de locomotoras
CNG y LNG
Fiat Multipla
Honda Civic Natural Gas is 2012 Green Car of the Year, Green Car Journal, November 17, 2011, http://www.greencar.com/articles/honda-civic-natural-gas-2012-green-car-year.php
The Contribution of Natural Gas Vehicles to Sustainable Transport, International Energy Agency (IEA), Michiel Nijboer, 2010, http://www.iea.org/publications/free_new_Desc.asp?PUBS_ID=2304
Estación de Servicio típica de Brasil para la venta de cuatro
combustibles alternos:
Biodiesel (B3), Gasohol (E25), Etanol (E100) y Gas Natural
Comprimido (CNG).
Alternative fuel, http://en.wikipedia.org/wiki/Alternative_fuel
Estación de servicio de múltiples combustibles
Rosario, Argentina
• Tres tipos de gasolina
• Diesel
• Gas Natural Comprimido (GNC)
Shell station in Rosario, Wikipedia,
The Wall Street Journal Commodities, http://online.wsj.com/public/page/news-oil-gold-commodities.html
Precios del petróleo y gas natural (NYMEX), 15 Feb. 2012
Los expertos proyectan que los precios de gas natural variarán mucho
menos que los precios del petróleo en el corto, mediano y largo plazo,
ampliando aún más la ventaja del costo del gas natural.
Petróleo
http://www.oil-price.net/
Petróleo WTI
NYMEX: Precios del petróleo y gas natural (15 Feb. 2012)
Gas Natural
$101,74/Barril
Equivalente a $14,50/Barril
($2,50/Millón Btu)
Diferencia
$87,24/Barril
Alternative Fuel Price Report, Clean Cities, US Department of Energy, April 2011, http://www.afdc.energy.gov/afdc/price_report.html
Precios minorista de la gasolina y combustibles alternativos
Alternative Fuel Price Report, Clean Cities, US Department of Energy, April 20101, http://www.afdc.energy.gov/afdc/price_report.html
Precios minorista del diesel y combustibles alternativos
Bunker
Costa Rica: Precios del Bunker y Diesel Térmico (15 Feb. 2012)
Gas Natural
$108,42/Barril
(C 343,67/Litro)
Diferencia
$93,92/Barril
Diesel Térmico
Gas Natural
Diferencia
$144,67/Barril
$159,17/Barril
(C 504,22/Litro)
Precios en los
Planteles de RECOPE
Equivalente a $14,50/Barril
($2,50/Millón Btu)
Equivalente a $14,50/Barril
($2,50/Millón Btu)
343,6760
Generación Eléctrica
• Costos comparativos de diversos tipos
http://www.bloomberg.com/news/2012-01-17/electricity-declines-50-in-u-s-as-shale-brings-natural-gas-glut-energy.html
Jan 17, 2012
Desempeño ambiental del gas
natural
Emisiones de Vehículos Livianos:
GNC vs Gasolina
• Reducción de emisiones de
monóxido de carbono: 90% - 97%
• Reducción de emisiones de
dióxido de carbono: 25%
• Reducción de emisiones de
óxido de nitrógeno: 35% - 60%
• Reducción de emisiones de
hidrocarburos volátiles: 50% - 75%
• Eliminación de
partículas sólidas en suspensión (PTS)
• Eliminación de
emisiones por evaporación
Natural Gas Vehicle Emissions, Alternative and Advanced Vehicles, US Department of Energy, http://www.afdc.energy.gov/afdc/vehicles/natural_gas_emissions.html
Natural Gas Vehicle Emissions, Alternative and Advanced Vehicles, US Department of Energy, http://www.afdc.energy.gov/afdc/vehicles/natural_gas_emissions.html
Ministerio de Energía de EE.UU
Reducción del Contenido de Carbono y Otros
Contaminantes por Unidad de Energía
(Intensidad de CO
2y otros contaminantes)
Sustitución fuentes de energía
(para reducir
la intensidad de CO
2y de otros
contaminantes)
Emisiones de camiones:
GNC & NGL vs. Diesel
«Autobuses equipados con motores de GNC del año 2004 produjeron:
• 49% menos emisiones de óxidos de nitrógeno
• 84% menos emisiones de partículas
en comparación con autobuses
equipados con motores diesel igualmente del año 2004.
Estudio de la compañía United Parcel Service (UPS), los camiones de
GNC produjeron:
• 75% menos emisiones de monóxido de carbono
,
• 49% menos de emisiones de nitrógeno
• 95% menos emisiones de partículas
que camiones de diesel de la
misma edad».
Alternative and Advanced Fuels, Hydrogen/Natural Gas (HCNG) Fuel Blends, US Department of Energy http://www.afdc.energy.gov/afdc/fuels/natural_gas_blends.html
Ministerio de Energía de EE.UU
Gas Natural mezclado con Hidrógeno
(H-GNC)
“Los
motores de H-GNC
(20% hidrógeno, 80% GNC)
han demostrado que tienen
menores emisiones
,
incluyendo un 50% de reducción de NO
x
,
que los motores similares con GNC solamente
sin ningún cambio significativo en la eficiencia”.
We use Natural Gas as a fuel for keeping the environment clean,
http://www.ecitl.eu/proceedings11/Keynotes/Economidis_Natural%20Gas%20as%20a%20fuel%20for%20Transport%20and%20Logistic%20applications.pdf
Gas Natural en Grecia
Natural Gas Vehicles – Fuel of the Future, Egypt,, http://www.unep.org/transport/pcfv/PDF/Cairo_StatusofCountries_Egypt_FoadRashad.pdf
The Great Energy Transition, Reflection on Sustainable Development,, World Viewing, http://mpages.org/wv/2.5-Energy.php
The Great Energy Transition, Reflection on Sustainable Development,, World Viewing, http://mpages.org/wv/2.5-Energy.php
Cambio en el Contenido de Carbono
Coal
Wood
Consumo de Energía Total y Comercial vrs PIB
(año base 1991)
0%
50%
100%
150%
200%
250%
300%
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
%
r
esp
ecto
a
1991
% Energía Total
% Energía comercial
% Producto interno bruto
Vulnerabilidad
del abastecimiento energético nacional
Cambio
climático
Hidro:
16%
Vulnerabilidad creciente:
82%
del abastecimiento
energético nacional
Agotamiento
reservas de
petróleo y
otros factores
Petróleo:
66%
Reservas
http://www.opec.org/opec_web/en/data_graphs/330.htm
Nueve macro categorías de vulnerabilidad:
1.
Limitaciones geológicas (disminución progresiva de las reservas
mundiales de petróleo y pico petrolero)
2.
Intereses nacionales legítimos de los productores
3.
Dominio creciente de la OPEP
4.
Nueva producción vendrá del petróleo de aguas profundas y
petróleos pesados y ultra pesados (más caros y ambientalmente
más nocivos)
5.
Mala gestión de la exploración y explotación en países
productores
6.
Tensiones políticas internas en los países productores y zonas
productoras (Medio Oriente, Nigeria, etc.)
7.
Conflictos militares y tensiones geopolíticas regionales
8.
Control de reservas por parte de las grandes potencias
9.
Especulación
Commentary: Restrictions on world oil production, by Robert L. Hirsch, Energy Bulletin, Post Carbon Institute, http://www.energybulletin.net/stories/2011-03-28/commentary-restrictions-world-oil-production
Reservas mundiales de petróleo convencional, pesado y extra pesado
Factura creció 28% el año pasado debido a alza en precios externos, País pagó más por combustible pese a estabilidad en consumo, La Nación, 5 Enero 2012, p. 4 A,, http://www.nacion.com/2012-01-05/ElPais/pais-pago-mas-por-combustible-pese-a-estabilidad-en-consumo-.aspx
Consumo de derivados de petróleo 2011
Precios promedio de la electricidad en Costa Rica
Elaborado por CICR con informe publicado por ARESEP 2003-2010 todas las Distribuidoras, y para 2011 y 2012 según solicutud tarifaria del ICE ET-141-2011 aportada por el ICE. Nov. 2011. Así como resolución tarifaria de ARESEP feb-2012 y estimación CICR.
Ubicación de las Otras Plantas Térmicas Actuales
PT. Colima
Zona Central
(44 MW)
Zona Atlántica
(260 MW)
Zona Pacífica
(44 MW)
PT. Moín – Turbinas
de gas
PT. Moín - Motores
PT. San Antonio
(1956)
(1975)
(1990 - 2003)
1976
Total Térmico 348 MW
PT. Barranca
1976
Sector Eléctrico - Potencial Energético (MW)
a setiembre, 2008
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
Hidroeléctrico
Geotérmico
Eólico
Biomasa
Pot
en
ci
a
(M
W)
Fuente
Potencial Identificado
Instalado
Remanente
Fuente
Potencial
Bruto
Total real
Capacidad
Instalada
Remanente
Total Real
% Instalado del
Total Real
Hidroeléctrico
25,500
6,474
1,511
4,963
23.3%
Geotérmico
865
257
159
98
61.9%
Eólico
600
274
116
158
42.3%
Biomasa
635
95
32
63
33.7%
TOTAL
27,600
7,100
1,818
5,282
25.6%
93,3%
1,7%
3,6%
1,3%
Fuente del gráfico: ICE, PLAN DE EXPANSION DE LA GENERACION ELECTRICA, PERIODO 2010-2021, p. 109.
Hacia finales del período la capacidad instalada alcanza los 4.748 MW,
con una tasa de crecimiento anual del 6.35% entre el 2010 y el 2021.
Hidro
Térmico
Dependencia Climática:
Sobreexposición al cambio climático
Dependencia Petrolera:
Sobreexposición al pico petrolero
Sub sector eléctrico
“La
generación hidroeléctrica
es la fuente de energía
que puede verse más directamente afectada por el
cambio climático
ya que es sensible a la cantidad, el momento y el patrón
geográfico de precipitación y temperatura”
[1]
.
[1] Unconventional gas, This changes everything, The Economist, March 11th 2010, http://www.economist.com/opinion/displaystory.cfm?story_id=15663500
Efecto negativo del cambio climático en las energías renovables
[2] Drought, Climate Change Jeopardize and Complicate Hydropower Policies Around the World, Circle of Blue Water News,
February 22, 2010, http://www.circleofblue.org/waternews/2010/world/africa/drought-climate-change-jeopardize-and-complicate-hydropower-policies-around-the-world/
“Se espera que el cambio climático traiga
menos
precipitaciones y más sequías extremas
a determinadas
partes del mundo,
causando escasez de electricidad en los países que
dependen altamente de la hidroelectricidad
”
[
2
]
.
La Nación
27 de abril del 2007
Página 4
El embalse de Cachí, en Cartago,
sufre los efectos de la época seca.
En sólo una semana bajó casi un
tercio su capacidad de producción
de electricidad
Adaptación al Cambio Climático
Diario Extra
28 de abril del 2007
Página 6
Esta es la planta
hidroeléctrica de Cachí.
Para que genere
electricidad con normalidad
el agua debería llegar
donde está la marca, pero
actualmente el embalse
está vacío.
Adaptación al Cambio Climático
Recurso hídrico disponible para generación
Los valores del caudal del rio La Vieja y su tendencia desde en los
últimos 15 años desde el año 1965 muestran una disminución
considerable.
Will the hydrocarbon era finish soon?, H. Rempel (h.rempelbgr.de) Federal Institute for Geosciences and Natural Resources, Stilleweg 2, 30655 Hannover, http://www.hubbertpeak.com/rempel/
http://www.google.co.cr/images?hl=es&biw=1033&bih=598&q=images+gas+reservoirs&um=1&ie=UTF-8&source=univ&ei=sIS8TO-8K8KB8gaBpZDBDg&sa=X&oi=image_result_group&ct=title&resnum=3&ved=0CDIQsAQwAg
Cadena de Valor del Gas Natural y del Petróleo
Oil and Gas Value Chains, Petro Strategies Inc., http://www.petrostrategies.org/Learning_Center/oil_and_gas_value_chains.htm
Crude Oil
Natural Gas
• Aprobada Asamblea Legislativa: 27 Abril de 1994
• Firmada por el Poder Ejecutivo: 3 de Mayo de 1994
• Publicada en La Gaceta No. 95 de 18 de Mayo de 1994
I. Período 1915 – 1924 (Sinclair Oil Co.)
Pinto Greulich; Home Creek 1; Cahuita;
Amei Creek 1;Uscari 1; Uscari 2
II. Período 1951-1963 (Union Oil Co. y
Gulf OiI Co.)
Patiño 1; Patiño 2; Cocoles 1; Cocoles 2;
(con producción) Cocoles 3; Cocoles 4;
Victoria 1; Porvenir 1; Limón 1; Tigre 1;
Telire 1; Uscari 1; Sixaola1; Chase 1
III. Período 1966-1975 (Elf)
Moín 1 (pozo en el mar)
IV Período 1980 – 1990 (RECOPE -
PEMEX y RECOPE-PETROCANADA)
Pemex:
San José 1
Banco Mundial (Estudios múltiples)
PetroCanada: M
atina 1; Pataste 1;
Tonjibe 1; San Clemente 1, Curime 1
(Tempisque)
Source: Prepared for RECOPE by Western Atlas International, Inc., SynthesisReport on The Hydrocarbon Potential of Costa Rica, June 1988.
Pozos perforados en los 4
períodos de exploración:
Exploraciones pasadas de hidrocarburos Costa Rica
• 28 pozos profundos con
un total de 61.343 metros.
Programa
RECOPE - PetroCanada
Pozo Matina 1
(al norte de la
ciudad de Limón)
Exploración
1986 - 1990
Etapas de desarrollo de proyectos
Similitudes entre la exploración y desarrollo
de proyectos geotérmicos y de gas natural
Vista de uno de los equipos de perforación geotérmica en el
proyecto Miravalles
Detalle del equipo de
perforación
August 2011 Investor Presentation, Chesapeake Energy, http://phx.corporate-ir.net/External.File?item=UGFyZW50SUQ9MTAyMDU2fENoaWxkSUQ9LTF8VHlwZT0z&t=1
INFORMATION CONCERNING THE MARCELLUS SHALE AND THE SEARCH FOR NATURAL GAS IN WESTERN MARYLAND, (prepared by the staff of the Maryland Geological Survey, Department of Natural Resources, 2300 Saint Paul St., Baltimore, MD 21218); Appearance of a producing gas well in Allegany County, Maryland, showing limited environmental impact (about the same as home construction), (Photo by Maryland Geological Survey), http://www.mgs.md.gov/geo/marcellus.html
http://www.dnr.mo.gov/geology/docs/gcsummer7.pdf
Producción por Bombeo
Petróleo
Estrategia para la introducción del gas natural en Centroamérica, BID, Tarea 2: Definición de los distintos escenarios de oferta
de gas natural, Noviembre 2006, p. 12.
Inversiones: Ventajas de la Producción Nacional
Producción
Nacional
Importación:
Transporte Marítimo
Tecnología: el impulsor de las grandes transiciones energéticas
Robert A. Hefner III, The Grand Energy Transition, John Wiley and Sons, Inc., 2009, p. 28.
Era de los Sólidos
Energéticos
Era de los Líquidos
Energéticos
Era de los Gases
Energéticos
de Retorno Energético
Desempeño multidicriterio de la ruta actual y de la nueva ruta
Impacto del
pico de la
producción de
petróleo
en el
abastecimiento
energético
Apoyo a las
energías
renovables para
reducir impacto
del
cambio
climático
Alineamiento
con el
nuevo
paradigma
energético del
Siglo XXI
Intensidad en
carbono y
contaminantes
Eficiencia
energética de la
oferta
de energía
(EROI)
1
2
3
4
5
Superior
Superior
Inferior
Inferior
Superior
Superior
Inferior
Inferior
Superior
Inferior
Desempeño de la ruta energética nueva
con gas natural
Precios
6
7
8
9
10
Superior
Superior
Inferior
Inferior
Superior
Superior
Inferior
Inferior
Superior
Inferior
Desempeño de la ruta energética nueva
con gas natural
Desempeño de la ruta energética actual
con petróleo importado
Desempeño multidicriterio de la ruta actual y de la nueva ruta
Riesgos de
derrames
Seguridad
energética y
económica
Riesgos de
la
salud
y
el
ambiente
Riesgos
económicos y
sociales de
una escasez
• Impactos no energéticos de la eventual
producción nacional de gas natural
• Competitividad
• Impuestos y regalías de producción para mejorar la
situación fiscal
• Generación de empleo (nueva actividad económica)
• Inversión adicional importante en el país
• Mejora el ambiente y la salud de las personas
• Mejora en la lucha contra la pobreza y otros programas
sociales
• Mejora balanza de pagos
• Apoyo a la agricultura (fertilizantes, etc.)
• Etc.
Sost
en
ibi
li
da
d
Tiempo
Dos rutas con niveles de sostenibilidad y vulnerabilidad diferentes
Siglo XX
Era del
Petróleo
Era de los
Gases
Energéticos
Siglo XXI
Nueva Opción
Que pasa si no cambiamos …
El cambio
ocurrirá de
todas maneras a
nuestro
alrededor
98
