Las nuevas tendencias energéticas en el sector de la calefacción. Microcogeneración.
Baxi Calefacción S.L.U.
14 de abril de 2010
De dónde venimos? Coyuntura energética
Mercado Obra Nueva residencial
Coyuntura Macro-económica
60 %
Mercado Calefacción
30 %
10 %
Mercado Rehabilitación de viviendas existentes
Mercado Reposición en Viviendas existentes
Cómo estamos? PIB en %
PARO en %
DÉFICIT en % del PIB
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
El nuevo escenario energético
Nuestra visión del mercado 2009-2012 Coyuntura Macro-económica
Coyuntura energética
40 %
Mercado Obra Nueva residencial
Mercado Calefacción
55 %
Mercado Reposición en Viviendas existentes
5%
Mercado Rehabilitación de viviendas existentes
Previsión 2012
La transición es forzada por los cambios de la regulación, empujada por los fabricantes y solicitada por los usuarios finales R e g u a c l o c l p . a l i ó n
n i ó c l a P u U U g E e R . j E
e C j T E .
E p .
Economia débil Reducción capital Reparar vs Reemplazar Productos baratos
Nuevo mercado de eficiencia y renovables E m p r p u o v j e e e d M e l e d A u m á j o o g r a r m r
e f i a b e n n e t a s i l i d a a d l
r s e s U r y d y o i a E n a c i a
Inercia del instalador Falta de conocimientos No promueve beneficios
M i e n e n c i o c i d e f i o n c m e n t e c e l b i e d m a
El nuevo escenario legislativo
De qué herramientas disponemos?
Condensación.
Condensación. Beneficios: -
Hasta 30% de ahorro energético
-
Hasta 30% de ahorro de emisiones CO2
-
Hasta 30% de ahorro de energía primaria
Transición hacia la condensación en la Europa del Oeste WHB market in W. Europe
CAGR (2004-07) Total 3.8
Millions of units 5
Standard
4
(13.3)
5
4
3
3
2
2
Condensing 38.5 1
1
0
0
2004
05
06
07
23% 28% 41% 55% Condensing as a proportion of total WHB
Volumen de mercado en Europa (2008) WHB market volumes in main European countries (2008) Percent 100 90
Standard
80
Condensing
70 60 50 40 30 20 10 0
UK
Spain
Germany
Italy
98% 9% 76% 30% Condensing as a proportion of total WHB
France
26%
Crecimiento mercado condensación esperado (2011) WHB market volumes in main European countries (2011) Percent 100
1%
62%
3%
12%
30%
90
Condensing Market CAGR (2008-11) Standard
80
Condensing
70 60 50 40 30 20 10 0
UK
Spain
Germany
Italy
100% 40% 84% 45% Condensing as a proportion of total WHB
France
61%
Energia Solar Térmica
Beneficios: -
Ahorro energético
-
Ahorro de emisiones CO2
-
Ahorro de energía primaria
Energia Solar Térmica Soluciones individuales
Energia Solar Térmica Soluciones colectivas
- Caldera mural de apoyo - Caldera central de apoyo
Micro-cogeneración
Energía térmica
Combustible
Energía eléctrica
Beneficios: -
Ahorro energético
-
Ahorro de emisiones CO2
-
Ahorro de energía primaria
1. Principios de la Microcogeneración 1) Forma de generar energía útil que ahorra energía primaria (conservando los recursos naturales) 2) Produce a precios más competitivos para el usuario final, que cualquier sistema convencional 3) Es capaz de evitar tanto energía fósil y emisiones nocivas, como la planta de energía renovable más moderna Directiva 2004/8/CE 11/2/2004
1. Principios de la Microcogeneración
Gas Natural 65
Caldera
Edificio
Calor 60
Elect. Red Eléctrica
30
95
Rendimiento global = (60 + 30) / (65 +95) = 56%
1. Principios de la Microcogeneración
Gas Natural
Micro cogeneración
100
Edificio
Calor 60
Elect.
Elect.
30
30
Rendimiento global = (60 + 30) / (100) = 90%
Ahorro Energía Primaria > 30%
1. Principios de la Microcogeneración
Gas Natural 65
Caldera
Edificio
Calor 60
Micro Gas Natural cogeneración 100
60
Elect.
Elect. Red Eléctrica
Edificio
Calor
30
30
Elect. 30
95
Emisiones CO2: Gas 205x12,5/91%=2.816 Elec 649 x 5,5 = 3.569
Emisiones CO2: Gas 205x20,5 = 4.202
Neto
Neto
6.385 Kg CO2
Ahorro Emisiones CO 2 > 35%
4.202 Kg CO2
Situación energética actual Uso racional de los recursos existentes: •EFICIENCIA
ENERGÉTICA -AHORRO DE CO2
AÑO 2010
Dependencia energética combustibles fósiles
TRANSICIÓN ENERGÉTICA
AÑO 2040/50
Renovables + Hidrógeno
2. Estado actual de la técnica 1) Micro-motores alternativos Eficiencia total
Eficiencia eléctrica
Capacidades
Motor Diesel
65-90%
35-45%
5 kWe a 20 MWe
Motor Otto
70-90%
25-45%
3 kWe a >6 MWe
Promedio inversión en €/kWel
500 a 3.000
• Fiables • Compactos • Alto REE
Baxi Dachs
2. Estado actual de la técnica 2) Ciclos Stirling
Stirling Promedio inversión en €/kWel
Eficiencia total
Eficiencia eléctrica
Capacidades
70-90%
25-50%
1 kWe a 1,5 MWe
2.500 a 4.500 (<10 kWe)
• Sector doméstico • Pequeño tamaño y sin mantenimiento • Disponible comercialmente 2010
Baxi Ecogen
2. Estado actual de la técnica 3) Pila de combustible (fuel-cell)
Fuel cell (PEM) Promedio inversión en €/kWel
Eficiencia total
Eficiencia eléctrica
Capacidades
70-90%
35-55%
1 kWe a 1,5 MWe
2.500 a 4.500 (<10 kWe)
• Disponible comercialmente 2012 • Gran modulación • Nuevo concepto micro-redes (generación distribuida) Baxi Innotech
2. Estado actual de la técnica Resumen Mercado Europa
4. Aspectos normativos España 1) Código Técnico de la Edificación HE4
Reconocimiento de la cogeneración como sistema de alta eficiencia en la climatización de edificios “En edificios de nueva construcción y en rehabilitación de edificios en los que exista una demanda de ACS y/o climatización de piscinas, podrá disminuirse justificadamente la cobertura solar mínima cuando se cubra este aporte energético de ACS mediante alguna de las vías: • Aprovechamiento de energía renovables
• Procesos de cogeneración • Fuentes de energía residuales procedentes de la instalación de recuperadores de calor ajenos a la propia generación de calor del edificio”
4. Aspectos normativos España 2) R.D. 661 / 2007. Producción eléctrica en régimen especial. Tarifas para cogeneración de pequeña escala.
Sistema de tarifa con máxima aportación económica a cogeneraciones de pequeña escala
5. Situación actual del mercado
• Alto potencial no explotado en residencial y terciario • Potencial tecnológico muy superior a la potencia instalada
5. Situación actual del mercado Medidas legislativas: • •
Simplificación y agilización del procedimiento existente para tramitación administrativa Condiciones mínimas técnicas exigibles
Medidas de promoción: • • •
Estudios de viabilidad (ayudas hasta 75%) Fomento de nuevas instalaciones (ayudas hasta el 10%) Fomento de plantas de pequeña potencia (ayudas hasta el 30%,
•
para instalaciones menores de 50 kWe) Auditorias energéticas (ayudas hasta el 75%)
5. Situación actual del mercado 5) El potencial de la -cogeneración en Europa
6. Microcogeneración Dachs
La unidad de microcogeneración más vendida en Europa (22.000 unidades)
6. Microcogeneración Dachs 2009 2001
La unidad 22.000 del DACHS sale de fábrica. El Grupo BAXI adquiere SenerTec GmbH. Inicio de la producción en serie.
1996 1991 1987
Origen de SenerTec GmbH.
Proyecto de demostración por toda Alemania.
Desarrollo del primer field test (150 un.)
1986 De la bomba de calor a la micro-cogeneración. 1979 Objetivo: una bomba de calor aire-agua! Origen de Sachs Energietechnik.
6. Microcogeneración Dachs
5,5 kW
20,5 kW
12,5 kW
(15 kW cond)
6. Microcogeneración Dachs Depósito de inercia SE Kit condens Dachs (Micro-Cogeneración) Dachs Web
Posibilidad instalación multi-modular
6. Microcogeneración Dachs
Controlador MSR2
Intercambiador de calor para el conducto de humos
Motor monocilíndrico, de cuatro tiempos
Alternador asíncrono refrigerado por agua
6. Microcogeneración Dachs Demanda térmica anual (ACS + Calef.)
) W k ( a i c n e t o P
> 4.000 horas / año 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 Dachs = 12,5 kW x 8.000 h/año = 100.000 kWh/año
6. Microcogeneración Dachs Tipos de proyectos: Auditoria energética. Facturas gas/electricidad
1.- Instalación existente. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Demanda térmica CHP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
6. Microcogeneración Dachs Tipos de proyectos: 2.- Instalación nueva: 2.1.- Sólo datos ACS
Programas cálculo solar
6. Microcogeneración Dachs Ejemplo Sustitución solar por emisiones de CO2: Rendimiento cald.
Necesidades
Solar Emisiones solar (Kg CO2/año evitados)
94%
Porcentaje aportado ACS % 100%
Energia ACS kWh 130.000 65.000
kWh
50%
-14.106
Microcogeneración Dachs Potencia térmica Potencia eléctrica Horas/año·ud Unidades Dachs necesarias Cobertura térmica con Dachs para conseguir mismo ahorro de CO 2 que con solar
13,5 5,5 6.087 1
kW kW
82.181
kWh
Emisiones microcogeneración Dachs (Kg CO2/año evitados)
-14.106
Consumo gas Energia térmica generada Energia eléctrica generada
25.458 -17.835 -21.729
63%
6. Microcogeneración Dachs Up to 65 kW VF F1
BW
F3
RF
1 2 3
P4 BW
P5
AF F3
P6
13,5 KWt
5,5 KWe
max. 50 kW
Limitation 1“ 50 kW Top left 1”1/2 80 kW
0 1
6. Microcogeneración Dachs Caudal 1000 – 3.000 l/h Caudal 400 – 1.000 l/h
Instalación de calefacción y ACS
80ºC
Máx. 73ºC
DACHS G5.5
SE750
3 x BAXI ROCA BIOS 85F
La solución más eficiente con menos emisiones de CO2
6. Microcogeneración Dachs 15 m3/h
70ºC
ACS 500 KW
15 m3/h
70ºC
Calefacción
500 KW
42 ºC 4 000 L/h 80ºC 500 L/h 80ºC 500 L/h
2 000 L/h
50ºC
70ºC 12,5 KWt
12,5 KWt
36 KW
5,5 KWe
5,5 KWe 60ºC
50ºC
40ºC
30 m3/h
60ºC 1.- Si la pérdida de carga del circuito hidráulico entre las unidades Dachs y el depósito de inercia es >20 mbar, debe instalarse una bomba adicional tipo termostático. 2.- La dureza máxima permitida para el circuito primario del Dachs en este esquema es de 12,5ºFR.
6. Microcogeneración Dachs 15 m3/h
70ºC 250 KW
15 m3/h
70ºC
ACS 250 KW
Calefacción
42 ºC
80ºC 500 L/h
12,5 KWt 5,5 KWe
500 L/h
1.000 L/h
12,5 KWt 5,5 KWe
1.- Si la pérdida de carga del circuito hidráulico entre las unidades Dachs y el depósito de inercia es >20 mbar, debe instalarse una bomba adicional tipo termostático.
6. Microcogeneración Dachs Master-controller
0001
0001
e.g.
3241 P9
Heating system flow / buffer vessel
Heating system return/ buffer vessel
6. Microcogeneración Dachs
Condensador
350
Unidad de microcogeneración DACHS
1915 1065
500 600 1750
Nota: Cotas en mm.
720 1920
600
6. Microcogeneración Dachs
Condensador
350
1915 1065
Depósito de inercia SE 750
Unidad de microcogeneración DACHS
500 2000
600
720
600 2970
Nota: Cotas en mm.
950
100
6. Microcogeneración Dachs Conexión eléctrica – venta a red Panel de sub-distribución del edificio
Contador de luz
NYM 5x2,5 Ø
K- o C-Fusible 3 x 20 AMP.
Nueva conexión in situ (onsite)
NYM 5x10 Ø Q1 63 Amp.
10Ø
Q2 63 Amp.
Proporciona el suminstro de Dachs kWh HT NT
NPE
Suministro10Ø del edificio kWh HT NT
10Ø TRE
~
5,5 kW
1,5Ø
Contador de luz
NH00 25 AMP.
NH00 32 AMP.
NH00 6 AMP.
Reserva
5,5kW
1 3
3~ +-
Red eléctrica NYM 5x16 Ø
NH00 50 Amp.
3~ 400V AC
12V
1x6 Ø
6. Microcogeneración Dachs Conexión eléctrica - autoconsumo Panel de sub-distribución del edificio
Contador de luz N PE
Nueva conexión in situ (onsite)
3x20 AMP Panel de distribución del edificio kWh HT NT
K- o Cfusible
TRE
~
NYM 5x2,5 Ø
5,5 kW
5,35 kW
5,5kW Reserva
Red eléctrica Suministro del edificio
3~ +-
12V
NH00 50 AMP.
3~ 400V AC
1x6 Ø
6. Microcogeneración Dachs Instalaciones tipo
• • • • • • •
Obra nueva
Residencial
Existente
Terciario
Viviendas con instalación térmica centralizada Hoteles, hostales, albergues Residencias ancianos Colegios Centros wellness, piscinas, spa's… Clínicas, hospitales,… Edificios de oficinas, comerciales,…
6. Microcogeneración Dachs 7) Ejemplos instalaciones
6. Microcogeneración Dachs Caso práctico de ejemplo Hotel Balneario Quinta da Auga – Santiago de Compostela
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo Hotel Balneario Quinta da Auga – Santiago de Compostela
2 x DACHS 12,5 kWt / 5,5 kWe
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo Hotel Balneario Quinta da Auga – Santiago de Compostela
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo Hotel Balneario Quinta da Auga – Santiago de Compostela Costes de explotación sin microcogeneración - sin solar
Energia entregada total sistema Energía aportada calderas
kWh 266.000 266.000
Gas consumido por calderas
289.130
100% 100%
Rend. 92% 92%
Consumo 289.130 kWh 289.130 kWh
€/kWh
0,0392 11.333,91 €
Costes de explotación sin microcogeneración - con solar (50) Energia entregada total sistema Energia aportada Solar Energía aportada calderas
kWh 266.000 80.000 186.000
100%
Rend. 132%
30% 70%
92%
Consumo 202.174 kWh kWh 202.174 kWh
€/kWh
Gas consumido por Solar Gas consumido por calderas Consumo de gas total Costes mantenimiento solar
0 202.174
0,0000 0,0392
Total costes explotación Reducción costes explotación
0,00 € 7.925,22 € 7.925,22 € 1.500,00 €
9.425,22 €
-16,8%
Costes de explotación con microcogeneración - con solar (15) Energia entregada total sistema Energia aportada Dachs Energía aportada Solar Energía aportada calderas
kWh 266.000 203.000 24.000 39.000
100% 76%
Rend. 81% 70,7%
9% 15%
92%
Consumo 329.391 kWh 287.000 kWh 0 kWh 42.391 kWh
€/kWh
Gas consumido por el Dachs Gas consumido por Solar Gas consumido por calderas Consumo de gas total (teórico) Energía el. producida por el Dachs Costes mantenimiento Solar+Dachs
Total costes explotación Reducción costes explotación
287.000 0 42.391 77.000 kWhe
0,0392 11.250,40 € 0,0000 0,00 € 0,0392 1.661,74 € 12.912,14 € 0,1130 -8.701,00 € 2.040,00 €
6.251,14 €
-44,8%
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo Hotel Balneario Quinta da Auga – Santiago de Compostela Emisiones de CO2 Sistema sólo calderas: Energía térmica (G.N.)
205 grs CO2 / kWh
289.130 kWh
59.272 Kg CO2
205 grs CO2 / kWh
202.174 kWh
41.446 Kg CO2
Sistema calderas + solar (50): Energía térmica (G.N.) Reducción de emisiones CO2
-30%
Sistema con Dachs: Energía térmica (G.N.) Energia eléctrica Emisiones totales Reducción de emisiones CO2
205 grs CO2 / kWh 670 grs CO2 / kWh
329.391 kWh 77.000 kWh
67.525 Kg CO2 -51.590 Kg CO2
15.935 Kg CO2 -73%
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo Hotel Balneario Quinta da Auga – Santiago de Compostela Qué se ha conseguido? • Para el usuario: ahorro del 20% costes explotación • Para arquitectura: solventar diseño cubierta • Para ingeniería: ofrecer una solución de alta eficiencia energética • Para todos: reducción de emisiones de CO2 y ahorro de energía primaria
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo 91 viviendas Alokabide en Donostia •
EDIFICIO DE 91 VIVIENDAS DE
ALQUILER SOCIAL. • CON UN AÑO DE OCUPACION. •
CON SISTEMA DE
ENERGIA SOLAR TERMICA. • CON SISTEMA CENTRALIZADO DE PRODUCCION DE ACS Y CALEFACCION.
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo 91viviendas Alokabide en Donostia
2 UNIDADES DACHS DE 5,5 KW ELECTRICOS CONECTADOS A RED.
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo 91viviendas Alokabide en Donostia
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo 91 viviendas Alokabide en Donostia
• NECESIDAD DE REDUCIR LOS GASTOS ENERGETICOS EN VIVIENDAS DE TIPO SOCIAL.
(
APART. JOVENES, MAYORES, ETC. ETC. )
• NECESIDAD DE TRASLADAR LAS VENTAJAS DE LAS NUEVAS ENERGIAS A LOS USUARIOS FINALES. • AJUSTAR LA PRODUCCION A LAS DEMANDAS TERMICAS REALES DE UN EDIFICIO.
6. Microcogeneración Dachs 8) Caso práctico de ejemplo 91viviendas Alokabide en Donostia
32% DE LAS NECESIDADES DE MANERA REAL. APORTAREMOS UN
Y REDUCIMOS LAS EMISIONES DE CO2 EN:
Ton/anuales
51
Dachs en España 2009 Femetal CEGADI Avilés A Coruña Viviendas KUBIK Viviendas Bilbao A Coruña Viviendas Viviendas Asilo Asturias Torrelavega 91 viviendas Hotel Santiago Donostia Asilo Asturias Hotel Asilo Cantabria Santiago Tolosa Universidad EREN Asilo Lugo Oficinas León Zaragoza Valladolid Hotel Ávila
Viviendas Colmenar Piscinas Parla Viviendas Alcalá Viviendas San Sebastián Vivienda Albacete Piscinas Granada Hotel Málaga
Hotel Viviendas Caldes Barcelona Hotel Hotel Barcelona Barcelona Polideportivo Meteosat Cornellà Tarragona 25 chalets Mallorca
Asilo Valencia
7. Y mañana? Baxi SenerTec Dachs: • aplicaciones aplicaciones en terciario y residencial residencial centralizada centralizada • Moto Motorr de combus combustión tión interna interna • 5,5 kWe / 12,5 12,5 k kWt Wt • Disposi Dispositivo tivo de apoyo apoyo 15 kW (opci (opcional) onal)
HOY
Baxi Ecogen: • aplicaci aplicación ón en residencial residencial individ individual ual • Mot Motor or Stirli Stirling ng • 1,0 1,0 kWe kWe / 6 k kWt Wt • Disposit Dispositivo ivo de de apoyo apoyo 18 kWt kWt
MAÑANA Baxi Innotech: • aplicaci aplicación ón en residencial residencial individ individual ual • Pila de combus combustibl tible e LT-PEM LT-PEM • 1,5 kWe / 3,0 3,0 kWt • Disposi Dispositivo tivo de de apoyo apoyo 15 kWt kWt
Micro-cogeneración
Conclusiones
“Lo de antes no va a volver” volver “Preguntarse “cuánto va a durar” es equivocado, la pregunta es “qué tengo que hacer” para adaptarme al nuevo entorno que habrá después” G a ry H a m eell Gary E l pensador má s influyente de los último s años en el mu ndo d e la estrategia empresarial, según W all Street Journal
