1410-B2-1415 Desarrollo Del Gas Natural Vehicular - BENITO PRAMO

5/11/2018 1410-B2-1415 Desarrollo Del Gas Natural Vehicular - BENITO PRAMO - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/1410-b2-1415-desarrollo-del-gas-natural-vehicular-benito-pramo 1/37

Desarrollo del Gas Natural Vehicular

Benito Páramo Rosel

1

Responsable Proyectos Transporte Vehicular

Salón del Vehículo y Combustible Alternativos

Valladolid, 14 de octubre de 2010



ÍNDICE

1.- Ventajas medioambientales y económicas del GNV

2.- Situación del mercado

4.- Visión tecnológica

3.- La tecnología disponible

5.- Conclusiones



Ventajas medioambientales y

3

económicas del GNV



• Las mayores contribuciones a las emisiones de contaminantes locales (NOx y PM) a la atmósfera

provienen en la actualidad del sector transporte, fundamentalmente tráfico rodado. La evolución del

parque vehicular europeo ha generado el aumento de los contaminantes locales, debido a que en torno

al 60% es en forma de diesel.

• El gas natural reduce las emisiones de contaminantes en los siguientes valores:

NOx >80%

PM >95%

Contaminación LocalLa calidad del aire en las ciudades

CO 25%• El gas natural mejora las emisiones acústicas frente al diesel en los vehículos pesados, los niveles de

ruido se reducen a la mitad.

4

2009



Emisiones Gasosas de motores (Heavy Duty) respecto Euro

4

3,5

4 4

3

2,5

3

3,5

4

4,5

m i s i ó n [ g / k w h ]

Euro 4 (2006)

Euro 5 (2009)

Euro 6 (2013)(I)

Contaminación LocalLa calidad del aire en las ciudades

5

0,5

1,1

0,5

1,1

0,16

0,50,4

0,65

0,4

0,03 0,03

0,01

0,4

0,02

1,55

0,00220,01 0,008

0,00220,10,0080,011,550

0,5

1

1,5

2

CO NMHC CH4(II) NOX (III) PM

V a l o r e s d

e E

. . .

GN (2008)GN (2013)

Notas:

I. Propuesta Euro 6 de 21/12/2007

II. Aplicable solamente para motores a gas

III. La utilización de catalizadores específicos y “add blue” podrá mantener el diferencial de

emisiones de NOX del motor de GN frente a diesel EURO 6 (75% menores)



• El 21 % de las emisiones de gases de efecto invernadero son generadas por el transporte.

• Por su composición química, con moléculas de un solo carbono, la combustión del gasnatural produce menos CO2 que la de otros hidrocarburos a igualdad de energía

suministrada• El gas natural reduce las emisiones de CO2 entre un 10% y un 25%, llegándolas a mejorar

ligeramente en la mayor parte de los casos (ej. Volkswagen Passat 150 CV que emite 119gCO2/km).

• El gas natural vehicular es 100% compatible con la utilización de biometano (biogás

Contaminación GlobalCambio Climático

tratado), el cual es un combustible totalmente renovable.

6



Contaminación GlobalCambio Climático

7

El gas natural, por su composición química, siempre presentará un menor nivel de emisiones de CO2 para la misma

distancia recorrida, a pesar de la mayor eficiencia del motor diesel frente al Otto.

Fuente: Jesús Casanova Quindelán, Catedrático de Motores de la Universidad Politécnica de Madrid.



Comparativa precios e impuestos de combustible

Aspectos económicos

Composición del precio en c€ / km

La Ley de 11/02/05, por el que se incorporan al ordenamiento jurídico español diversas directivascomunitarias en materia de fiscalidad de productos energéticos, establece un impuesto para el gas natural ensu uso como carburante de 0,4140 c€/kWh (1,15 €/GJ).

-IVMDH: Impuesto Ventas Minorista de Determinados Hidrocarbur

-IE: Impuesto Especial Hidrocarburos

-CMP: Coste Materia Prima

8

•La utilización del gas natural en comparación con el gasóleo de automociónpermite ahorros económicos a partir de un 25%, pudiendo alcanzar un 40%dependiendo del tipo de vehículo y de la estación de carga.



Aspectos Económicos

9



Apoyo de las Administraciones

El IDAE, dentro de la Estrategia E4 (Ahorro y Eficiencia), ha contempladomedidas en el sector transporte, referidas a la renovación de flotas, tanto alusuario como a la estación de carga:

•Ayuda máxima a turismos a GNV 1.200 € / turismo nuevo.

•Ayuda máxima a vehículos pesados 12.000 € / vehículos > 3,5Tons.)

•


10

•Estaciones colectivas 60.000 €

Algunas Administraciones Autonómicas disponen de ayudas adicionales ycomplementarias a las anteriores.

Otros apoyosExención de impuesto matriculación para vehículos con emisiones <120 gCO2/km(4,75% entre 120-160, 9,75% entre 160-200 y 14,75% >200)



GNF como Empresa de Servicios Energéticos

• Inversión:

• Realizando las inversiones que requiere la creación de la infraestructura dedistribución de gas natural vehicular (estaciones de carga)

• Construcción e instalación:


11

ac en o va er nuestra exper enc a en a construcc n e estac ones e carga,

velando por la seguridad de los trabajos, proporcionando la adecuadaformación a los operadores del cliente y emitiendo los correspondientescertificados. Se incluye la conexión a la red de gas.

• Explotación:

• Asumiendo el mantenimiento preventivo, correctivo y la telegestión de laEstación. Se libera de esa gestión y coste al usuario. El cliente directamentecompra el gas natural ya comprimido como combustible para su flota.



12



Situación del mercado

Desarrollo últimos años

País Vehículos Estaciones de carga

2009 1997 2009 1997

España 2.940 24 44 2

Líderes en el

desarrollo

tecnológico del GNV

Italia 676.850 300.000 770 280

EE.UU 100.000 40.000 816 1.102

Argentina 1.826.845 385.500 1.858 504

13

ros pa ses

desarrolladosy de la UE

eman a . .

Japón 38.861 798 342 37

Francia 12.450 896 125 9

Suecia 23.125 287 134 5

Otros países

significativos delmundo

Brasil 1.639.705 14.000 1.782 39

Pakistán 2.500.100 2.600 3.300 12Colombia 304.823 601

China 500.000 2.500 1.339 10

Total mundial 11.744.434 17.806

Consumo anual mundial: 41 bcm (465 TWh) Consumo anual nacional: 840 GWh



0200.000400.000600.000800.000

1.000.000

1.200.0001.400.0001.600.0001.800.0002.000.000

ArgentinaBrasil

Italia

Evolución del nº de vehículos de GNV


Caso italiano:

•Cerca de 700.000 vehículos

•Pionero en Europa con más de 50 años

de experiencia•60.000 vehículos GNC vendidos en el 1º

semestre de 2009 (7%)

14

1

9 9

1

9 9

2

0 0

2

0 0

2

0 0

2

0 0

2

0 0

2

0 0

2

0 0

2

0 0

2

0 0

2

0 0

0

10.000

20.000

30.000

40.00050.000

60.000

70.000

80.000

90.000

1 9 9 8

1 9 9 9

2 0 0 0

2 0 0 1

2 0 0 2

2 0 0 3

2 0 0 4

2 0 0 5

2 0 0 6

2 0 0 7

2 0 0 8

2 0 0 9

AlemaniaSuecia

Suiza

Caso alemán:

•Acuerdo en 2001 entre todos los agentes

(Administraciones, sector del gas,

fabricantes vehículos y petroleras)

creando el Consorcio ERDGAS MOBIL.•Objetivo 1.000 estaciones de GNC en el

medio plazo.

•Crecimiento apoyado en vehículos

nuevos de serie a GNC



Instalaciones de carga abiertasDenominación Población Provincia Gestión GNF Tipo

En servicio actual TMB Barcelona Barcelona Si GNC

Urbaser BP Barcelona Barcelona Si GNC

SSTT GNF Hospitalet Barcelona Si GNC

SSTT GNF Badalona Barcelona Si GNC/GNLHamsa Hospitalet Barcelona No GNC

Hamsa Abrera Barcelona No GNC/GNL

Taxco Valencia Valencia Si GNC

Lérida Lérida Lérida Si GNC/GNL

Avia Gaso as Olaberría Gui uzcoa No GNC GNL


15

En servicio a corto Cespa ZF ext Barcelona Barcelona Si GNC

Mare Nostrum Barcelona Barcelona Si GNC

Transp. Campillo Paterna Valencia Si GNC

Tussam ext Sevilla Sevilla Si GNC

Cespa Albarracin Madrid Madrid Si GNC

CTM Madrid Madrid Si GNC

EMT Sanchinarro ext Madrid Madrid Si GNCConcurso Ayto Madrid (4) Madrid Madrid GNC

Ham Torremocha Guadalajara No GNC/GNL

Disfrimur Murcia Murcia Si GNC

Zozoya Pamplona Navarra No GNC

Transp. Monfort Castellón Castellón No GNC/GNL

Total 24 10



Objetivos planteados por la UE

La Unión Europea diseñó la política 20-20-20 con objetivos concretos

• Ahorro del 20% de la demanda de energía.

•Cobertura del 20% de la energía final mediante renovables.

• Disminución en un 20% de las emisiones de gases efecto invernadero(GEI) respecto niveles de 1990.

Por otra parte, la Comunicación sobre combustibles alternativos


16

, a es a ec o e o e vo e mo car a proporc n e os

carburantes utilizados, identificando tres combustibles principales,biocombustibles, gas natural e hidrógeno y unos objetivos de niveles de uso:



La tecnología disponible

17



Vehículos ligeros

La Tecnología Disponible

•Vehículos nuevos a gas natural comprimido: actualmente en Europa los principalesfabricantes disponen de modelos a GNV (Ford, Wolkswagen, Opel, Mercedes,

Citroen, Fiat, Renault…) y la gama tiende a crecer por el impacto del mercadoitaliano y alemán

•Generalmente bi-fuel (gas natural – gasolina). La gasolina en un segundo

•Motor ciclo Otto.

18

depósito de seguridad (autonomía). Autonomías entre 380 y 480 km en gas

y entre 150 y 480 km en gasolina.

•Diseñados para funcionar con gas natural.

•No hay pérdida de habitabilidad ni en habitáculo ni en maletero.



Vehículos pesados


•Vehículos solo con gas naturalcomprimido de ciclo Otto: los

principales fabricantes son Iveco,Mercedes, Man, Renault, Volvo,….Autonomías en torno a 350 km.

19

•Para potencias >300 CV con GNL setrabaja con la tecnología dual-fuel , queson motores con ciclo diesel en el que seincorpora gas natural, pudiendo llegarsea sustituciones de gasóleo entre el 60 y el95 %.

• ara me orar a autonom a asta os 1.000 m se va a ve cu os con ep s tos e

GNL, con una limitación actual de potencias de motor en torno a 300 CV. Lasprincipales aplicaciones del GNL se centran tanto en el transporte de mercancíasde largo recorrido, como en el transporte interurbano de pasajeros. Otrasaplicaciones son en ferries y en locomotoras.



El gas natural se encuentra en fase gaseosa en los yacimientos, pero paratransportarlo a largas distancias (inabordables por gaseoducto) se licúa,

bajando su temperatura hasta -163 ºC a presión atmosférica.

Al pasar a fase líquida su volumen en condiciones normales se reduce enaprox. 600 veces.


GNL

20



La Tecnología DisponibleGNL

21

Después de Japón y Corea, Españaes el país con mayor consumo deGNL del mundo.




GNL

22

Fuente: NGVA Europe



Tecnología dual-fuel

Es aplicable a vehículos de GNC y de GNL, aunque el GNL permite su

utilización en vehículos de largo recorrido y uso intensivo. Se utiliza en transformaciones de motores de vehículos existentes, aunque

actualmente los fabricantes están empezando a incorporar estos motores envehículos originales.


23

diferentes tecnologías, pudiendo llegarse a sustituciones de gasóleo dehasta el 95%.



Tecnología dual-fuel

Cummins Westport, es el que mayor grado desustitución plantea (95%), pero su tecnología es la

más cara por llevar un sistema de bombeo del GNLa alta presión que permite muy elevadas presionesde inyección. El gas natural se introduce en elcilindro a través de inyectores dobles. No puede


24

.

Clean Air Power y Hardstaff trabajan consustitución de gasóleo entre el 60% y el 80%. Elgas natural se incorpora mediante inyectores al

flujo de aire directamente en el colector deadmisión, mientras que los inyectores de dieselpermiten hacer el efecto bujía. Pueden trabajarexclusivamente con gasóleo.



Llenado de Flotas (tipo “parking” o “al paso”).

Sistemas de carga de GNC.


25




Estaciones de servicio

26



Visión Tecnológica

27




28

Evolución de motores y combustibles. Well-to-WheelLa UE, junto con la asociación de fabricantes de vehículos y la de petroleras, estudió laevolución previsible de las motorizaciones de los vehículos (EUCAR/JRC/CONCAWE)

Según este estudio, la motorización híbrida con GNC puede superar las eficiencias deldiesel más allá del 2010 considerando el análisis del ‘pozo a la rueda’ (WTW).

El gas natural es el mejor posicionado respecto a emisiones de CO2 a medio plazo contecnologías de hibridación, siendo sólo superado por el vehículo eléctrico.

TTW: tank-to-wheel WTT: well-to-tank WTW well-to-wheel



Evolución de motores y combustibles. Well-to-Wheel


Fuente: IES,

EUCAR/Conc

awe Study

El mix gn/biogas aumenta el consumo energético pero reduce drásticamente lasemisiones de CO2.29



En la actualidad las primeras experiencias con hibridación de vehículos de gasnatural se han centrado en autobuses urbanos. En TMB están desarrollado unaexperiencia piloto en la que, partiendo de vehículos existentes de GNC, se realizasu transformación a híbrido.

Al ser una transformación sobre vehículo existente, el motor térmico se mantiene,por lo que queda sobredimensionado.

Visión tecnológica

Hibridación en vehículos de gas natural

30



Paralelamente CASTROSUA ha desarrollado, pendiente de homologaciones, unautobús urbano híbrido enchufable de 10 m.

La configuración que presenta permite que el motor de gas natural comprimidoseleccionado ( 3 litros, 135 CV) tenga una importante reducción de tamaño y peso(la mitad en cubicaje del equivalente no hibrido), lo que se traduce en rebajassustanciales en el consumo de gas natural comprimido.


Hibridación en vehículos de gas natural

31




El gas natural vehicular es 100% compatible con la utilización de biometano(biogás tratado), el cual es un combustible totalmente renovable.

El biogas se produce por la digestión anaerobia de materia biodegradable dediferentes orígenes:

•Vertederos sanitarios

Biogas

•Cultivos dedicados•Residuos industriales y agrícolas

Las ventajas en el uso del biogas provienen de que sus emisiones de CO2,analizando el ciclo completo del combustible, son nulas.

Además, si no se quema el biogas (entre 50-70 % de CH4), las emisiones deCH4 que se producen tienen una repercusión mucho más nociva sobre elefecto invernadero que el CO2 de su combustión.

32



Como ejemplo, en Valdemingómez (Madrid) hay dos plantas de digestiónanaerobia que producen unos 34 MNm3/año de biogas (55% CH4).

Este biogas se puede quemar en motores de cogeneración adecuados oenviarse a una planta de tratamiento para obtener biometano (98% CH4). Eltratamiento consiste básicamente en desulfuración, secado y concentrado.

Biogas


33

c ua men e e ome ano se env a a una ns a ac n e cogenerac n pero

está en marcha un proyecto para caracterizar éste gas y, una vez comprimido,introducirlo en la red de gas natural . La producción de biometano de la planta(19 MNm3/año) permitiría el abastecimiento de 400 autobuses urbanos.



Conclusiones

34



Conclusiones

El GNV es la mejor alternativa para mejorar el problema actual de calidad delaire en las ciudades: NOx y partículas fundamentalmente

El GNV contribuye a la reducción de emisiones de CO2 : presenta niveleshasta un 20% mejores que los motores gasóleo.

El GNV mejora las emisiones acústicas frente a los combustibles tradicionales

El GNV es 100% compatible con la utilización de biometano (biogás tratado).

El GNV proporciona ahorros económicos a los usuarios (cerca de un 30% para

35

El GNV se utiliza en vehículos de serie, especialmente diseñados y fabricadospara ello por las principales marcas.

Capilaridad prevista suficiente para el suministro de flotas de serviciopúblicas y grandes flotas profesionales. En estudio soluciones a medida através de corredores con suministro en GNL.

El GNV en forma de GNC/GNL se posiciona como la única alternativa tecnológica, ya

resuelta y económica, para el servicio público y el transporte pesado por carretera. El

impulso desde los Gobiernos hace que existan objetivos cuantificados en volumen y

plazo.



Muchas gracias

Benito Páramo Rosel

Responsable Proyectos Transporte VehicularSoluciones Energéticas de Movilidad

.



Esta presentación es propiedad del Grupo Gas Natural.Tanto su contenido temático como diseño gráfico espara uso exclusivo de su personal.

© Copyright Gas Natural SDG, S.A.

1410-B2-1415 Desarrollo Del Gas Natural Vehicular - BENITO PRAMO

Documents

Transcript of 1410-B2-1415 Desarrollo Del Gas Natural Vehicular - BENITO PRAMO