Micro Gas Natural Licuado para la Inclusión Productiva Productiva Rosendo Ramirez Taza, Ph.D. Negocios Globales Inteligentes SAC
Agenda I. Inclusión energética en en e ell Pe Perú II. II. GNL GNL - Inc Inclu lussió ión n Pr Produ oduct ctiv iva a III. GNL en en el tr transpor ansporte te de de carg carga a pesada pesada – vía vía marítima IV. GNL en el tra transpo nsporte rte de carg carga a pesada pesada – vía vía terrestre V. GNL GNL en el el tran transp spor orte te de de ca carrga pesa pesada da – Min Miner ería ía VI. Barrer Barreras as asociada asociadass a la imple implemen mentac tación ión del GNL en el sector transporte VII. VII. Conclu Conclusio siones nes
Agenda I. Inclusión energética en en e ell Pe Perú II. II. GNL GNL - Inc Inclu lussió ión n Pr Produ oduct ctiv iva a III. GNL en en el tr transpor ansporte te de de carg carga a pesada pesada – vía vía marítima IV. GNL en el tra transpo nsporte rte de carg carga a pesada pesada – vía vía terrestre V. GNL GNL en el el tran transp spor orte te de de ca carrga pesa pesada da – Min Miner ería ía VI. Barrer Barreras as asociada asociadass a la imple implemen mentac tación ión del GNL en el sector transporte VII. VII. Conclu Conclusio siones nes
I. Inclusión Energética Energética en el Perú
Demanda Variables - Ingresos: $1 / día, $2/día - % gasto energía en la canasta de consumo - Coeficiente Electrificación - Utilización de la leña
Mapa de Pobreza
Identificación zonas vulnerables
Formulación de planes de acción. Plan Piloto: Atención 50 distritos + pobres del país
Formulación de la política energética Subsidios al acceso Subsidios al consumo
Fuente: INEI, Censo, Encuesta, MEM
Escalera Energética Fuente energía
Electricidad
Oferta
GLP Biodigestores
Potencial Recurso Variables - Mapa de energía eólica - Mapa de energía solar - Potencial Pequeñas C.H. - Geotermia - Ganadería intensiva - Residuos forestales
Fuente: MEM / COES / OSINERGMIN
Ramirez,2012
Identificación de Barreras para el acceso a las fuentes de energía
Identificación fuentes de energía locales
Solar
Biomasa
Ingresos
Fuente energía Propuestas para reducir y/o mitigar las barreras para el acceso a las fuentes de energía - Falta de información técnica (mediciones de las fuentes primarias; viento, incidencia solar, etc
Electricidad GN
GLP
Inclusión Energética en el Perú
Inclusión Energética en el Perú
Inclusión Energética en el Perú
S/.mes
Pobreza enS/.mes el Perú
284 No Pobres Nacional
LPN
Pobres No Extremos Nacional (6 millones
151
210
No Pobres Sierra Rural
LP
Pobres No Extremos Sierra Rural
personas) LPEN Pobres Extremos Nacional
(1.8 millones personas)
128
LPE Pobres Extremos Sierra Rural
Inclusión Energética en el Perú
Inclusión Energética en el Perú •
Uso de combustibles alimentos
para
cocción
Hogares en condición de pobreza extrema –
Utilizan leña: 66%
–
Utilizan GLP: 2.5%
Hogares en condición de pobreza –
Utilizan leña: 43.5%
–
Utilizan GLP: 14.8%
de
II. GNL - Inclusión Productiva
GNL e Inclusión Productiva •
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GNL – Acceso a la Energía en los hogares con mayores índices de pobreza GNL – Inclusión Productiva –
–
–
Conectividad de los mercados regionales con el mercado moderno. Rol de la infraestructura que genera conectividad Transporte como elemento dinamizador de la economía.
GNL - Inclusión Productiva •
La dispersión poblacional tiene un impacto directo sobre la productividad económica por acción de dos mecanismos. –
–
El primero consiste en el encarecimiento de los costos de movimiento de mercaderías y de personas por efecto de las distancias y de las inseguridades que crean los obstáculos naturales. El segundo mecanismo estriba en las economías externas que produce la aglomeración humana. (Webb, 2013)
GNL - Inclusión Productiva •
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El “accidente geográfico” de la sierra “constituye un grave problema de costos de transporte (Webb, 2013) La construcción y mantenimiento de caminos rurales y otras vías de comunicación son fundamentales para permitir la conexión de los productores rurales a los mercados al reducir los costos de transporte (Webb, 2013). Mediante un modelo econométrico se encuentra que la distancia del centro poblado a la capital de distrito tiene un efecto negativo en la productividad (medida como ingreso laboral) en los pobladores de las zonas rurales (Webb, 2013).
III. GNL en el transporte de carga pesada – vía marítima
GNL en el transporte marítimo •
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El GNL se utiliza en el transporte de carga pesada multimodal por vía terrestre y marítima, esta última en forma más incipiente. Noruega es un país referente en la utilización del GNL en pequeña escala en el sector transporte. Uno de los proyectos llevados a cabo recientemente es el proyecto Magalog que analiza el desarrollo de la infraestructura logística del GNL para el transporte marítimo en el Mar Báltico y el Mar del Norte (Intelligent Energy, 2008).
GNL en el transporte marítimo Regulación Internacional: Restricciones ambientales Puede incentivar el uso potencial del GNL en el transporte marítimo por las restricciones ambientales que deben cumplir las embarcaciones. El contenido del sulfuro en los combustible de 4.5% en el 2008 deberá reducirse a 0.5% para el año 2020; con esto se espera una menor emisión de sulfuros, también nuevas limitaciones de emisiones de óxido de nitrógeno se imponen en la regulación conocida como MARPOL (International regulations of air emissions from ships). •
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GNL en el transporte marítimo Regulación Internacional: Restricciones ambientales Puede incentivar el uso potencial del GNL en el transporte marítimo por las restricciones ambientales que deben cumplir las embarcaciones. El contenido del sulfuro en los combustible de 4.5% en el 2008 deberá reducirse a 0.5% para el año 2020; con esto se espera una menor emisión de sulfuros, también nuevas limitaciones de emisiones de óxido de nitrógeno se imponen en la regulación conocida como MARPOL (International regulations of air emissions from ships). •
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GNL en el transporte marítimo Mercado potencial para el transporte marítimo Embarcaciones RoRo Embarcaciones RoPax Embarcaciones veloces Las embarcaciones RoRo (Roll on, roll off): Son embarcaciones que transportan los camiones de carretera con su carga respectiva, algunas de estas embarcaciones inclusive puede transportar los contenedores en cubierta. En promedio este tipo de embarcaciones tiene un motor de 12000 kW, la velocidad típica de operación es de 15 a 20 knots (millas marítimas por hora). • • •
Embarcación RoRo
Embarcación RoRo
GNL en el transporte transporte marítimo Las embarcaciones RoPax (Rolling cargo and passanger vessels): Son utilizadas para transportar productos y pasajeros, este tipo de embarcaciones transporta camiones, autos, pasajeros y otros tipos de productos en algunos casos. El motor típico de este tipo de embarcaciones es de 20000 kW y tienen una velocidad de operación de 20 knots.
Embarcación RoPax RoPax
GNL en el transporte transporte marítimo Las embarcaciones de alta velocidad (High Speed “Super fast” vessels) Transportan autos y pasajeros, por ejemplo, en el Canal Inglés y diversas rutas en el Mar Báltico. Tenemos una experiencia más cercana en la región sudamericana con la incorporación de la embarcación Francisco que utiliza GNL que conecta Buenos Aires y Montevideo, con un tiempo aproximado de conexión de dos horas y quince minutos, con una velocidad promedio de 50 knots. El costos del pasaje es de 100 US$ por persona (Buquebus, 2013).
Embarcación Super veloz
Abastecimiento del GNL •
Abastecimientos desde un camión de GNL
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Abastecimiento desde una barcaza y
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Aprovisionamiento (instalación fija).
desde
una
línea
fija
En el caso de Noruega las opciones (i) y (iii) son utilizadas para el aprovisionamiento de las embarcaciones que utilizan GNL.
Abastecimiento con un camión de GNL
Abastecimiento desde una barcaza
Abastecimiento desde una instalación fija
Terminales de GNL •
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Los terminales de GNL son abastecidos por vía marítima o por camiones tanque. En el caso del transporte por barco, una de las embarcaciones más pequeñas en el mundo es el Pionner Knutsen con una capacidad de 1100 m3 de GNL. Esta embarcación carga GNL en Kollsnes, una plata pequeña de producción de GNL, y lleva el GNL a los terminales de GNL en Noruega. En el 2008, ocho terminales recibían cargas desde el Pionner Knutsen. Otra de las embarcaciones pequeñas es el Coral Methane con una capacidad de 7500 m3 de GNL. También existe otras embarcaciones de 10000 m3 y 12000 m3 de GNL de la empresa Skaugen y en Japón se utilizan embarcaciones de 20000 m3 de GNL que abastecen la costa de dicho país (Neglisac, 2012).
GNL en Pequeña Escala – Pionner Knutsen
GNL en Pequeña Escala – Coral Methane
Costo del suministro de GNL •
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De acuerdo al estudio de Magalog, el costo del suministro de GNL para las embarcaciones en el caso que el precio del crudo Brent sea de 90US$/barril, el costo del suministro total del GNL puede llegar a 900 €/tonelada. El costo de la producción de GNL con una pequeña planta de producción se sitúa entre 8 – 14 €/MWh El costo del transporte y del terminal del GNL está entre 5 – 12 €/MWh (para un transporte mayor a 80000 toneladas anuales) El costo de la operación de abastecimiento desde el terminal hasta la embarcación es de 1 €/MWh. Por tanto, el costo logístico del suministro del GNL es aproximadamente de 27 €/MWh que equivale a 408 €/tonelada.
Posibilidades para el Perú •
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Se puede aprovechar que el puerto del Callao se convierta en un Hub sudamericano, con lo cual se tendría un flujo de embarcaciones que podría ser rentable establecer un terminal de suministro de GNL para las embarcaciones. Esta experiencia luego puede replicarse a lo largo de la costa para abastecer de GNL en los puertos de Paita y Mollendo. En estos puertos se puede construir los terminales de GNL más pequeños que podrían suministrar GNL para las embarcaciones de la zona norte y sur del país, adicionalmente podría abastecer de GNL para la industria y el transporte terrestre de carga pesada (Neglisac, 2012).
Posibilidades para el Perú •
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Desde el Puerto de Paita y Mollendo los camiones podrán transportar la carga a las diversas regiones con una radio de alcance menor que podría implicar no tener que construir unos corredores de establecimientos de servicio de GNL ya que el tanque de almacenamiento del camión podría abastecer la distancia de trabajo regional. El GNL podría transportarse hacia los centros mineros que trabajan con el acarreo de los minerales para que sean utilizados en los camiones que actualmente utilizan diesel. Diversas pruebas se están implementando para que los camiones off-road Komatsu y Caterpillar puedan utilizar el GNL, con lo cual podrían reducir el consumo de diesel en un 50% (Ramirez, 2012).
Posibilidades para el Perú •
En un alcance mayor también el GNL podría utilizarse para la generación de electricidad, en este caso, podría pensarse en replicar el polo de generación eléctrica de Chilca con una planta eléctrica de 1200 MW en el norte del Perú, para el cual se necesita de una Planta de Regasificación Flexible (Floating Store Regasification Unit – FSRU), de acuerdo a unos estimados, este proyecto puede ser rentable si los consumidores de electricidad incrementan el pago de los recibos de electricidad en un 5% (Ramirez, 2012).
IV. GNL en el transporte de carga pesada – vía terrestre
GNL en el transporte de carga pesada •
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El GNL tiene ventajas sobre el gas natural comprimido (GNC) para el transporte porque tiene una mayor densidad de energía que permite al camión tener un mayor radio de alcance. El principal requerimiento para que pueda utilizarse el GNL en el transporte es que se tenga estaciones de GNL para poder realizar la recarga correspondiente. Esta limitante es objeto de investigación para encontrar una solución técnico económico que permita su utilización en forma extensiva. El laboratorio Nacional de Idaho (Idaho National Laboratory) ha diseñado una tecnología que permite tener una estación de bajo costo para el expendio de GNL y GNC. Una de las aplicaciones de este tipo de estación se implementó en Fresno California para suministrar combustible a los buses escolares en diversos distritos de la región de Fresno (INL, 2013).
GNL en el transporte de carga pesada •
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El GNL es transportado por vía terrestre hasta las zonas donde no llega la red de distribución del gas natural y se tienen dos opciones: (i) suministrar GNL para el transporte de carga pesada y pasajeros y (ii) convertir el GNL en GNC para suministrar el combustible al transporte pesado y liviano, de pasajeros y vehículos particulares (INL, 2013). Otra de las soluciones que también se tienen para las estaciones de GNL y GNC son las estaciones móviles que pueden tener un recorrido itinerante sobre un corredor vial y poder suministrar GNL a los buses de transporte y los camiones de carga pesada. La estación movible consiste en un camión tanque de GNL equipado con los surtidores de expendio del combustible que suministran combustible directamente a los buses de transporte y camiones de carga pesada (INL, 2013).
Estaciones de GNL/LGNC
Estaciones de GNL/LGNC
Estaciones de GNL/LGNC
GNL en el transporte de carga pesada •
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En la actualidad, se tiene tecnología aplicada en los tanques de GNL que deben ser montados en los camiones de carga pesada y buses de transporte para poder almacenar el GNL. Se tienen tanques con capacidades desde 46 galones a 135 galones. En cuanto a los motores que utilizan el GNL en la actualidad se tienen los diseños de motores: 7.6 litros ESI/Navistar SI, 8.9 litros de Cummins-Westport SI (CWI) y 15 litros de Westport HPDI (Kenworth and Peterbilt).
GNL en el transporte de carga pesada •
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El motor ESI de 300 HP y 900 lb-ft torque motor está disponible en varios camiones de carga medio y pesada en los modelos Navistar WorkStar y DuraStar chasis, con rangos de potencia entre 175 a 300 HP. Este motor de 7,6 L se ha utilizado con éxito en fábricas, flotas de reparto de bebidas, flotas de autobuses escolares, camiones de basura, camiones de reparto y aplicaciones de flotas municipales. El motor de 8.9 litros ISL G es un motor diseñado para los buses de transporte escolar, urbanos, transporte mediano y pesado. Se encuentra en operación desde 2007, opera con GNC o GNL, los diseñadores recomiendan utilizar con una carga máxima de 66000 o 29943 Kg con un carga de trabajo entre 1700 – 1800 rpm para un ahorro de combustible.
GNL en el transporte de carga pesada •
Dentro de los nuevos motores que utilizan el gas natural tenemos: ISX12 G de Westport Cummins de 11.9 litros con un rango de 320 HP a 400 HP y un torque de 1450 lb-ft. Este tipo de motor es para los camiones de clase 8. Los diseñadores recomiendan utilizar con una carga máxima de 80000 lb o 36287 Kg con una carga de trabajo entre 1400 – 1500 rpm para el ahorro del combustible. El motor opera 100% con GNC o GNL. Los fabricantes de camiones que utilizan esta tecnología son Freightliner, Peterbilt y Kenworth.
GNL en el transporte de carga pesada •
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El motor de 15 litros de Wesport HPDI utiliza el long block de Cummins ISX con unos inyectores directos de alta presión para ofrecer el desempeño y rendimiento de carga de un motor a diesel. El diesel se utiliza para el arranque y luego utiliza el GNL. Se utiliza para una carga mayor a 80000 lb. El motor reemplaza hasta un 92% el consumo del diesel. Con un rango de 400 – 475 HP y con una carga de trabajo de 1450 – 1750 lb-ft, es de los motores más grandes que utiliza el GNL (Wesport HPDI, 2013). En relación a los fabricantes de camiones con GNL, tenemos a Kenworth con el modelo T800 que tiene un motor de 15 litros de Wesport GX. Si el rango de operación es mayor a 400 millas (640 km) es mejor utilizar el GNL, menor a 640 km el GNC puede ser una opción (Kenworth, 2011). En la actualidad UPS opera una flota con camiones Kenworth T800 en el corredor de Salt Lake City – Las
GNL en el transporte de carga pesada •
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Un camión clase 8 que utiliza diesel tiene un precio promedio US$ 100000 – US$ 125000. Si utiliza el GNL el precio puede incrementarse en promedio en US$ 50000. (American Trucking Associations - ATA) En EUA, en abril de 2012 el precio del GNL era de US$1.70/gal comparado con el diesel con un precio de US$3.91/gal. Según el reporte de HIS CERA este diferencial de precios permitía que sea economico utilizar el GNL en el transporte pesado aun cuando el precio de un camion con GNL era en promedio mayor a US$ 40000 – 75000 US$ que un camion a diesel.
Corredores de GNL •
El corredor interestatal para el transporte limpio (Interstate clean transportation corridor - ICTC) es un proyecto que desarrolla un corredor interestatal entre Los Angeles, el Valle de San Joaquín, Sacramento, San Francisco, Las Vegas, Reno y Salt Lake City que sirve para dar cobertura de GNC y GNL para el transporte liviano y pesado, a través del desarrollo de estaciones de servicio en el corredor. Este proyecto ha desarrollado estaciones de servicio y trabaja con flotas nacionales y locales como: Burrtec Waste Industries, la ciudad de Barstow, la ciudad de San Bernardino, Harris Ranch, Hayday Farms, Hunter and Hunter Trucking, Stater Bros Markets, Sysco Foods, Temecula Downs, United Parcel Service, and Waste Management. Como puede colegirse es un esfuerzo de empresas privadas y entidades municipales (ICTC, 2013).
Camiones a GNL
Camiones a GNL
Camiones a GNL
IV. GNL en el transporte de carga pesada – Minería
GNL – Truck off road •
El GNL tiene un uso potencial en el transporte de acarreo en las operaciones mineras a tajo abierto, existe la tecnología que permite reducir el consumo del diesel en los camiones off-road que se utilizan en las minas hasta en un 50%. La empresa GFS Corp en junio de 2012 puso en operación el sistema EVO-MT 7930 en un Caterpillar 793 para sustituir en un 50% el consumo del diesel. Mediante este sistema de conversión de utilización de combustible, el camión utiliza automáticamente el GNL cuando está disponible caso contrario empieza a operar con diesel al 100%. Aunque también admite una operación manual de selección del combustible. Posteriormente GFS introdujo otro sistema, el EVOMT 7770 para los camiones de la serie Caterpillar 777 en el 2012 (GFS Corp, 2012).
GNL – Truck off road •
En Setiembre de 2013, GFS introdujo dos nuevos modelos de conversión de combustible en los caminones off-road; el EVO-MT 8300 y EVO-MT 9300 para los camiones Komatsu 830 E y 930 E (modelo de propulsión eléctrica). El sistema EVO-MT 8300 estará entrando en operaciones en el último trimestre del 2013 (GFS Corp, 2013a). Recientemente GFS introdujo un sistema de conversión de uso de combustible en el transporte ferroviario, el sistema EVO-LT 4400 para ser utilizado en la locomotora de General Electric AC4400 que opera con diesel. Se espera que entre en operación en el 2014 (GFS Corp, 2013b).
GNL – Truck off road •
El sector minero puede implementar este tipo de tecnología de conversión del uso del diesel a GNL en los camiones off – road, siempre que los ahorros económicos de dicha sustitución sean mayores a los costos de aprovisionamiento del GNL y de la conversión. El riesgo para este sector puede estar en el aseguramiento del aprovisionamiento del GNL, sin embargo, al tener una demanda importante con el parque de camiones off-road de las empresas mineras en el norte y sur del país, pueden convertirse en una demanda ancla que puede complementarse con demanda de GNL para los otros sectores económicos como el industrial, comercial y servicios en las regiones.
V. Barreras asociadas a implementar la utilización del GNL en el Transporte
Barreras a la implementación del GNL en el transporte •
Dentro de los riesgos asociados podemos mencionar: los riesgos asociados con los costos y el desempeño de la tecnología, los costos de adquisición de los camiones, la falta de infraestructura, es decir, la logística de aprovisionamiento del GNL, insuficiente información sobre las bondades del GNL en el transporte. Uno de los ejemplos, citados anteriormente, es la construcción de un corredor energético que puede ser posible con el trabajo conjunto del gobierno y las empresas privadas interesadas en participar en estas iniciativas de cambio de diesel por GNL en el transporte pesado.
Barreras a la implementación del GNL en el transporte •
En el caso de la compra de los camiones con GNL, se puede implementar una política de incentivos para la adquisición como créditos a través de la Corporación Financiera de Desarrollo (COFIDE) para reconversión de camiones de transporte con periodos de repago que hagan posible que el valor presente neto de la inversión sea positiva. Eliminar gradualmente los subsidios que favorecen a los combustibles más contaminantes para fomentar la utilización del GNL en el transporte pesado..
VI. Conclusiones y Recomendaciones
Conclusiones •
El presente trabajo de investigación con la descripción del uso potencial del GNL en el transporte pretende dar inicio a la discusión de ideas sobre la utilización del GNL en el transporte pesado, situación que debe ser analizada en profundidad, ya se dicho sector es uno de los sectores que más demanda energía en el Perú. La experiencia internacional reciente muestra una tendencia a fomentar el uso del GNL en el transporte marítimo y terrestre. Noruega es un país que demos analizar con detalle para encontrar los incentivos y retos que en su oportunidad tuvieron que vencer para el desarrollo de la infraestructura de aprovisionamiento del GNL en mediana y pequeña escala.
Conclusiones •
Pese a que el Perú no tiene una industria de transporte por vía marítima en el cual se pueda utilizar el GNL, existe la posibilidad que el puerto del Callao se convierta en un Hub marítimo con lo cual llegaría un flujo importante de barcos internacionales que necesitarían el aprovisionamiento de un combustible limpio para cumplir con las exigencias que impone la regulación marítima. Esta es otra de las oportunidades por analizar en detalle, ya que si esto se materializa, se podría replicar este abastecimiento de GNL para otros puertos importantes del sur y norte del país.
