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Biomasa

Situación actual y perspectivas de desarrollos

El uso energético de la biomasa se ha expandido a gran velocidad especialmente en regiones en desarrollo como Asia y África en las dos últimas décadas. En Europa su uso también se ha visto incrementado significativamente en los últimos años, pero el consumo actual sigue siendo muy inferior comparado con el del resto de regiones. No obstante, las previsiones a 2020 y 2025 auguran un importante crecimiento del consumo en Europa y América en comparación con Asia.

Desde 2010, el uso de la biomasa para generación eléctrica ha experimentado un crecimiento sostenido, impulsado principalmente por el desarrollo de los biocombustibles sólidos y los residuos renovables. De cara a los próximos años se prevé una tasa de crecimiento de en torno al 5% de media anual, hasta alcanzar los 140 GW instalados a nivel mundial en 2021.

Evolución y previsiones del consumo de biomasa a nivel mundial.
Mtep;1990, 2014, 2020, 2025

Fuente: IEA International Energy Agency “World Energy Outlook 2016”

Tendencias tecnológicas

Analizando con más detalle el factor tecnológico, se identifican varias tendencias que, de desarrollarse con éxito, podrían suponer una atractiva reducción de costes de generación en el medio-largo plazo.

Generación eléctrica y co-generación

  • Apuesta por las plantas de gasificación a mayor escala, como alternativa de futuro que podría reducir los costes de generación si alcanza madurez comercial. El desarrollo comercial de los procesos con gasificación de pequeña escala y la experiencia acumulada podría dar lugar a:
    • Una mayor flexibilidad de los gasificadores en cuanto a la tipología de la biomasa.
    • Procesos de limpieza de gases más evolucionados.
  • El desarrollo comercial de calderas de biomasa asociadas a motores Stirling permitiría la cogeneración de calor y electricidad para pequeñas potencias. Esta tecnología sería adecuada para un modelo de generación distribuida en el que estas instalaciones podrían ser instaladas en edificios residenciales y terciarios. Aun así, la tecnología se encuentra en fase de prototipo y su desarrollo comercial no parece probable a corto y medio plazo.
  • Los ciclos ORC (Ciclo Rankine Orgánico) se presentan como alternativas que pueden llegar a reducir los costes de generación si alcanzan su madurez comercial. El desarrollo comercial de los ciclos ORC aportaría flexibilidad en la tipología de biomasa, mayores rendimientos eléctricos y menores costes de inversión. De ese modo, podrían suponer un ahorro del 20% en el coste de generación a largo plazo para plantas de pequeña escala. Asimismo, si este proceso tiene lugar, podría producirse una extensión de estos ciclos hacia escalas mayores, reduciendo el coste de generación alrededor del 15% con respecto al coste futuro de los ciclos de vapor.

Generación térmica

  • Respecto a la generación térmica de la biomasa, el desarrollo de procesos comerciales de torrefacción de biomasa permitiría aumentar el volumen de biomasa disponible para fines térmicos (especialmente para el mercado residencial) en el rango inferior de coste por unidad de energía y volumen.
  • Se vislumbra como alternativa de futuro la valorización de plantas de biometanización mediante la venta de biogás purificado que se inyectaría directamente en la red de gas natural o como combustible de vehículos de transporte. Se trata de una opción atractiva desde el punto de vista de la eficiencia energética debido a que permite la utilización con fines térmicos del biogás mediante su combustión en el lugar de consumo. De esta manera, se obtienen mayores rendimientos térmicos que la generación de electricidad. Cabe destacar que su uso como combustible de vehículos de transporte requeriría una gran inversión en infraestructura de canalización y distribución del biogás.

La biomasa en Euskadi

La biomasa es la principal fuente de energía renovable de Euskadi. La biomasa forestal (principalmente en forma de cogeneración en la industria papelera) representa el 54% del consumo renovable, y los residuos sólidos urbanos y el biogás, conjuntamente, el 12%. El sector industrial concentra las dos terceras partes del consumo total de biomasa, a pesar de que cada vez es mayor su utilización en otros sectores.
Las principales instalaciones existentes actualmente en nuestro territorio son las siguientes:

  • Biogás de vertedero y Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR). 8 pequeñas instalaciones (anteriores a 2003), con una potencia instalada de 5 MW: BioArtigas, BioSanmarkos, BioGardelegi, BioSasieta, EDAR Galindo y EDAR Loiola. El Ente Vasco de la Energía participó en la promoción de la mayor parte de ellas, en colaboración con otras instituciones públicas, y actualmente mantiene una participación accionarial en BioArtigas.
  • Residuos Sólidos Urbanos (RSU): Zabalgarbi, puesta en marcha en 2005, con una potencia instalada de 20 MW (Potencia imputable a la biomasa), y Zubieta, cuyas obras se iniciaron en mayo de 2017.
  • Biomasa forestal. Plantas de cogeneración de la industria papelera, entre las que destacan Zicuñaga (Hernani) y Smurfit Kappa (Durango), con una potencia instalada total de 46 MW (Potencia imputable a la biomasa).
Calderas de astillas y pellets, presentes en el sector industrial (principalmente industria alimentaria), el sector servicios (hospitales, colegios…) y el sector doméstico. Existen centenares de calderas de este tipo en nuestro territorio
 

Además, entre los proyectos en marcha cabe destacar el district heating de biomasa en la nueva promoción de 1.400 viviendas de Txomin Enea, en Donostia – San Sebastián.
La evolución del consumo energético de la biomasa ha estado muy vinculada al nivel de actividad industrial. Tras crecer de forma sostenida a lo largo de los años 90 y hasta 2007, entró posteriormente en una etapa de descenso, y actualmente se encuentra de nuevo en el nivel de 2007 (por encima de 300 ktep / año).

En el ámbito del desarrollo tecnológico las actividades que cuentan con un mayor desarrollo en Euskadi son las siguientes:

  • Ingeniería.
  • Servicios industriales auxiliares (montaje, instalaciones, mantenimiento…), donde intervienen empresas muy diversas.
  • Fabricación de motores de biogás.

En general se trata de empresas con amplio recorrido en el sector energético, y en ningún caso con especialización exclusiva en biomasa.

Un subsector que se está desarrollando actualmente es el de la fabricación de calderas de astillas y pellets. Estas empresas están abordando desarrollos de producto para mejorar su posición frente a los competidores europeos que dominan el mercado.

Plan de Aprovechamiento Energético de la Biomasa 2017-2020

El Plan de Aprovechamiento Energético de la Biomasa tiene como objetivos finales aumentar el bienestar de la sociedad vasca y la competitividad de nuestras empresas, mediante el incremento de la tasa de autoabastecimiento a través de energías renovables.

En la siguiente tabla se identifican los recursos existentes en Euskadi y su potencial de actuación:

RECURSO CONSIDERACIONES POTENCIAL ACTUACIÓN
AGRÍCOLAS Dispersión de la propiedad y del recurso
180.000 t/año paja y rastrojo (se utilizan para ganadería, aplicación al suelo,…)
30.000 t/año podas de viñedos (no tienen utilización expresa)
CULTIVOS ENERGÉTICOS
Cereales (biocarburantes): penetración regulada por normativas europeas y promociones de proyectos ya analizadas
MEDIO
FORESTALES 400.000 Ha (55% de la superficie de Euskadi)
En los últimos 40 años: superficie arbolada (+12%) y existencias maderables (100%)
CULTIVOS ENERGÉTICOS
Leñoso: nueva vía de actuación complementaria al aprovechamiento de los recursos forestales (inactiva hasta la fecha)
ALTO
GANADEROS Dispersión de la propiedad y del recurso
Características físicas del recurso con escaso potencial
Alternativas y proyectos analizados
BAJO
INDUSTRIALES Ligado a los sectores papelero, transformación de la madera, alimentación,…
La actividad sectorial establece el nivel de aprovechamiento del recurso
En general, el recurso se aprovecha energéticamente de manera mayoritaria
BAJO
LODOS DEPURADORAS Generación dispersa del recurso, en cada depuradora
Interés energético para grandes cantidades (1 planta de Bizkaia y otra en Gipuzkoa)
BAJO
RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS Cierre progresivo de vertederos y de sus plantas de biogás (bajo nivel de recurso)
ZABALGARBI en Bizkaia
Solución para RSU en Gipuzkoa
MEDIO

Estratégicamente se establece las siguientes líneas de actuación