Presentación para Servicios y Tecnología Industrial Octubre 2014
BALANCES ENERGÉTICOS MUNDIALES: SITUACIÓN Y PERSPECTIVAS RELACIONADAS CON REFINACIÓN DE PETRÓLEO
Esquema de la presentación
PARTE I
PART ARTE E II
Proyecciones Proyeccio nes de balances energéticos
PARTE III
Balances energéticos mundiales
Un poco de física aplicada a los balances y perspectiva histórica
PART ARTE E IV
Pantallazo del sector Refinación
PARTE I Balances energéticos mundiales
Definición de energía primaria y secundaria
Energía primaria es la que se extrae o se captura directamente de fuentes naturales, como ser el carbón vegetal, gas natural. La energía secundaria proviene de la transformación de la energía primaria. La transformación permite que la misma pueda ser utilizada en formas más convenientes / seguras. El proceso de transformación también consume energía
Representación gráfica ENERGÍA PRIMARIA S E L B A V O N E R O N
S E L B A V O N E R
r a e l c u N
Carbón, Petróleo, Gas Natural, NGL, Esquistos y Arenas Bituminosas Desechos
o n d y a o c r d i i o l i c m a r r C t é c t e l e
Biomasa
ENERGÍA SECUNDARIA
Derivados del petróleo: sólidos, líquidos y gaseosos
Solventes, asfaltos, polímeros, etc.
Electri cidad y calor Biocombustibles
NO ENERGÉTICOS
Transformación
Ejemplos:
Refinerías de petróleo:
Central turbo vapor:
Energía primaria: Energía secundaria:
Planta productora de biodiesel:
Energía primaria: Energía secundaria:
Energía primaria: Energía secundaria:
Represa hidroeléctrica:
Energía primaria: Energía secundaria:
Transformación
Ejemplos:
Refinerías de petróleo:
Central turbo vapor:
Energía primaria: gas natural, biomasa, si es gasoil o fuel oil es transformación de energía secundaria Energía secundaria: electricidad
Planta productora de biodiesel:
Energía primaria: petróleo Energía secundaria: gas licuado, gasolinas, queroseno, gasoil, fuel oil, ¿asfalto?
Energía primaria: biomasa Energía secundaria: biocombustible
Represa hidroeléctrica: la energía eléctrica de esta fuente se considera primaria, no es transformación
Consumo final
Tiene lugar cuando los energéticos no se usan con el fin de transformarlas en energéticos secundarios, es decir la energía utilizada desaparece del balance después de su uso (ejemplo, gasoil que consume un tractor para la siembra) Corresponde al consumo final como tal (por los diferentes sectores) y el uso en consumos no energéticos (ejemplo, uso de gas natural para obtener compuestos petroquímicos)
Flujo de la Energía (para un país) Producción nacional Importaciones/ Exportaciones/ Cambios de inventario
Importaciones/ Exportaciones/ Cambios de inventario
Oferta energía primaria (TPES)
Transformación
Energía secundaria
Consumo final Sector Transporte
Sector Industrial
Sector Residencial
Oferta energía primaria (por fuente)
*Incluye geotérmica, solar, eólica, etc.
Oferta energía primaria (por región)
*Asia no incluye China
**aviación y transporte marítimo internacional
Comparación de oferta y consumo
OFERTA
CONSUMO - 4392 Mtoe
¿Por qué la diferencia?
La diferencia entre oferta de energía primaria y consumo es de 33% Las actividades de transformación que consumen esta energía son: Pérdidas de distribución, 5% Autoconsumo industria energía, 19%
Las demás, 10%
Plantas generación eléctrica y combinada, 66%
Equivalente energético de la transformación
TODA LA PRODUCCION MUNDIAL DE CARBÓN +
*Incluye geotérmica, solar, eólica, etc.
Comparación producción consumo (por región) 2010na1 Centro y Sur América 6% Asia 11%
Africa 9%
OECD 30%
China 17% Medio Oriente 13%
Europa y Eurasia No OECD 14%
12789 Mtoe
OECD: 1100 M personas Resto del mundo: 5300 M personas
Características del comercio mundial de energía primaria Asia Pacífico
-67
-868
50 94
Africa -8
Medio Oriente
323
86
824
-70
Balance Carbón Balance Gas Natural
30 12
América Central y Sur
-1000
Balance Nuclear e Hidro
-56 -85
Eurasia
Norteamérica
Balance Renovables
125
68
-391 -500
-17
Balance Petróleo
35
0 Mtoe
500
1000
Emisiones de CO2 por fuente
* Incluye consumo tránsito internacional barcos y aviones ** Calculado por la IEA (sólo de energéticos)
Emisiones de CO2 por región
*** Asia no incluye China
El balance según IEA
Balance Energético Nacional 2012
TPES 4,841 ktoe
FC 3,894 ktoe
Comparación TPES Mundial y Nacional 2012 MUNDIAL
URUGUAY
2012 Otras 1%
Carbón 0%
Biomasa 25% Hidro
Petróleo
11%
62%
Nuclear 0%
Gas Natural 1%
Similitudes y diferencias BEN y Balance energético mundial…
Pérdidas transformación mundial: 33% Pérdidas transformación nacional: 20% Por qué? qué? Petróleo al sector transporte tra nsporte mundial: 55% Petróleo al sector transporte tra nsporte nacional: 33% Por qué? qué?
Resumiendo…
Oferta de energía primaria creciente en el mundo, el petróleo con la mayor participación (hasta ahora) Grandes diferencias entre TPES entre países desarrollados y países en vías de desarrollo 33% de la energía primaria se pierde en su transformación básicamente en generación eléctrica El petróleo es la l a energía primaria comerciada por excelencia entre países excedentarios y países deficitarios
PARTE II - Proy Proyec ecci cion ones es de ba bala lanc nces es en ener ergé gétitico coss mundiales - Pr Proy oyec ecci cion ones es de pr prod oduc ucci ción ón de pe petr tról óleo eo - Proyecciones de demanda
Proyección IEA (por región)
Proyección IEA crecimiento (por región)
Lejano Oriente
Eurasia
Centro y Sudamérica + África El crecimiento de la demanda energética se centrará en los países en vías de desarrollo y en la OECD el crecimiento será mucho menor. Latinoamérica no se prevé sea un factor determinante aunque participa de la tendencia de los países en vías de desarrollo
Proyección por fuente
Proyección IEA producción petróleo
Tasa de declinación 5% anual
Proyección BP producción petróleo
Perspectiva incremental de sectores de consumo al 2035
Proyección crecimiento demanda de petróleo por sector
Sector transporte mundial por modo
Sector transporte mundial por modo y región económica
Otro transporte incluye aviación, marítima y por tren
Intensidad energética de modos de transporte 16000
14000
m k t / 12000 J k [ y 10000 t i s n e 8000 t n I y g r 6000 e n E 4000 2000 0 Ai r
Road
Rai l
Mari ne
Sector transporte mundial por energético
Sector transporte mundial por energético y región
Suposiciones sobre flotas
¿Qué mega-tendencia sostiene este crecimiento?
Conclusiones
La tendencia mundial de producción y consumo energético es creciente hasta 2030 El sector que más aumentará su consumo es el eléctrico seguido por industria y transporte El transporte se realiza casi exclusivamente con derivados del petróleo Los biocombustibles (= biodiesel y bioetanol) se mantendrán como una porción muy menor del consumo de transporte La cantidad de vehículos por persona que se alcance en los países en vías de desarrollo y gran población serán en gran medida determinantes del consumo mundial de petróleo Pero también la tecnología y la eficiencia de esos vehículos en países desarrollados tendrá alto impacto
PARTE III - Un poco de física aplicada a la metodología anterior - Una mirada de largo plazo
Algunas precisiones…
Dijimos que la energía se «pierde» en la transformación?? Que la energía hidráulica es una energía que «aparece» como tal en la naturaleza (y también la nuclear??)
La metodología de Balances Energéticos tiene una visión a n tro p o c é n tric a , que es distinta a la de la Física
Algunas precisiones… Física
Uso humano
Energía: magnitud constante en el Universo, se transforma pero se conserva. Abundante en la Tierra y en el Universo
Exergía o Trabajo disponible: Energía disponible para realizar un trabajo, se «degrada» en formas no utilizables para los fines requeridos. Es un recurso escaso
Algunas precisiones… Física Potencia: energía por unidad de tiempo
Uso humano Potencia: Exergía por unidad de tiempo. Potencia mínima es una restricción adicional a la exergía
Nota: toda la discusión de balances energéticos tiene implícita una discusión
El presupuesto energético de la Tierra 1% de la energía sol ar es captada por fotosíntesis
34% es convertida en calor, viento, corrientes oceánicas y evaporación
ENERGÍA PRIMARIA ENERGÍA SECUNDARIA
ENERGÍA CONSUMIDA
ENDOENERGÍA Energía Solar
Biomasa presente y pasada
Energía cinética
EXOENERGÍA Energía Nuclear
Energía potencial
Energía Geotérmica
CRECIMIENTO POBLACIÓN
Endoenergía y Exoenergía
El ser humano consume energía para otros fines que no sólo la alimentación (por ej. abrigo, calefacción, recreación) a diferencia de los restantes animales Endoenergía es la que se consume en forma de alimentos Exoenergía es la que se consume para actividades fuera de las biológicas La relación Endoenergía vs. Energía total consumida ha ido disminuyendo en la historia humana En base a los datos de balances energéticos mundiales, la relación por persona es:
+40 veces para un país desarrollado 10 veces para un país en vías de desarrollo 3 veces para los países más pobres del Planeta
Evolución de la participación de los energéticos primarios en 240 años
Evolución de la participación de los energéticos primarios en 240 años
Conclusiones
La metodología de los balances energéticos es el lenguaje común en las estadísticas y estudios energéticos a nivel mundial Sin embargo, como balance parece más un balance contable que energético Su enfoque parcial permite conclusiones también parciales; un enfoque puramente físico también tiene sus limitaciones La energía aparece como clave del desarrollo de la sociedad moderna Cada vez que existe transición de energético se disparan eventos sociales de cambio
PARTE IV
Pantallazo del sector refinación
Localización Tipo de derivados Oferta de crudos Especificaciones de productos: azufre
Tendencias de la localización de refinerías
ROW
OECD
Acompaña la tendencia de la demanda mundial
Nuevas refinerías
Cierres de refinerías
Nuevas refinerías tienen gran escala y complejidad de procesos
2 7
Transformación de petróleo en derivados
Tendencias de la demanda de derivados - Gasolinas (Light distillates) con bajo crecimiento anual - Gasoil y queroseno (Middle distillates) con alto crecimiento - Fuel oil con contracción del mercado - Otros (gas licuado, solventes, etc.) con mediano crecimento
Tendencias de la oferta de crudo
Tendencias de las especificaciones de productos
Sólo por desulfurización catalítica
No necesariamente requiere desulfurización
Tendencias de las especificaciones de productos
Sólo por desulfurización catalítica
No necesariamente requiere desulfurización catalítica
Conclusiones
El sector refinación transforma prácticamente la totalidad del petróleo crudo Está sujeto a los cambios de mercado (países OECD – no OECD) que se discutió anteriormente Su materia prima será cada vez más pesada y agria aunque en forma paulatina Las restricciones ambientales en especificaciones requieren tratamientos catalíticos La transformación es selectiva hacia las gasolinas y fundamentalmente gasoil, con destrucción de los residuales