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Taller de Capacitacióndel GCE sobre Inventarios
deGases de Efecto Invernadero Sector Energía
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Cuestionario

• 20 minutos

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Respuestas al Cuestionario

• Cuestionario de Energía 1 (soluciones).doc

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Esquema del Curso

• Quema de Combustibles (5-6 horas)
• Cuestionario
• Presentaciones
• Mesa redonda de discusión sobre los problemas
  enfrentados
• Referencias
• Procesos básicos de emisiones
• Metodologías
• Relación con otras fuentes y sectores
• Incertidumbre
• Control de calidad y exhaustividad

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Esquema del Curso (continuación)

• Emisiones fugitivas (2-3 horas)
• Cuestionario 1
• Referencias
• Extracción y Manejo del Carbón
• Sistemas de Petróleo y Gas Natural
• Problemas referidos a los datos
• Cierre

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Sector Energía

• Los sistemas energéticos constituyen componentes
  extremadamente complejos y amplios de las
  economías nacionales. Esto hace que la magnitud
  de la tarea de compilar un registro completo de
  las cantidades consumidas de cada tipo de
  combustible en cada actividad de uso final sea
  considerable. Las emisiones de gases de efecto
  invernadero del Sector Energía son el resultado
  de la producción, transformación, manejo y
  consumo de productos energéticos.

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Mesa Redonda de discusiones

• Sondeo sobre la experiencia de los
  participantes...
• Experiencia previa en inventarios
• Problemas enfrentados en el pasado en el Sector
  de Energía
• Planes a futuro para mejorar su inventario

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Sector Energía Emisiones Provenientes de la
Quema de Combustibles
9
Emisiones Provenientes de la Quema de
Combustibles
10
Emisiones Provenientes de la Quema de
Combustibles en Latinoamérica y El Caribe
Cuál de estos es su país?
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Emisiones Provenientes de la Quema de
Combustibles en Latinoamérica y El Caribe
Porcentaje del total nacional
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Material de Referencia

• Secretaría de la CMNUCC en Bonn (Decisiones de la
  COP, guías para la presentación de informes,
  etc.)
• IPCC
• Directrices revisadas 1996 del IPCC
• Orientación sobre Buenas Prácticas
• Base de Datos de Factores de Emisión (EFDB)
• Agencia Internacional de Energía (IEA)
• OLADE para las estadísticas de Latinoamérica y El
  Caribe

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Directrices del IPCC

• Los métodos fundamentales se presentan en las
  Directrices Revisadas 1996
• La Orientación sobre Buenas Prácticas del IPCC
  clarifica algunos temas (por ejemplo, los
  combustibles de los búnkeres internacionales) y
  suministra algunos factores actualizados
• pero no realiza cambios significativos para la
  quema de combustibles!
• Análisis de categorías principales
• Las principales categorías de fuentes de quema de
  combustibles siempre serán claves

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Fuentes Estacionarias

• Industrias de la Energía
• Extracción, producción y transformación
• Generación de electricidad, refinación de
  petróleo
• Autoproducción de electricidad
• Industrias Manufactureras y de la Construcción
• Producción de hierro y acero
• Producción de metales no ferrosos
• Industria química
• Celulosa, papel e imprenta
• Procesamiento de alimentos, bebidas y tabaco
• Comercial/Institucional
• Residencial
• Agricultura/Silvicultura/Pesca.

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Autoproductores

• Cuadro 3
• Autoproductores
• Un autoproductor de electricidad o energía
  térmica es una empresa que genera electricidad o
  vende energía térmica como actividad secundaria,
  es decir, no como su principal actividad, a
  diferencia de los productores principales de
  energía, los cuales pueden ser de propiedad
  pública o privada y para quienes la generación de
  electricidad o venta de energía térmica
  constituye su principal actividad comercial
  (actividad primaria). El suministro de energía
  por parte de los productores principales se
  denomina Servicio Público, a pesar de que, en
  forma creciente, la demanda pública está siendo
  cubierta por autoproductores.

Nota p. 1.32 de las Directrices del IPCC,
Manual de Referencia Volumen 3
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Fuentes Móviles

• Aviación Civil
• Transporte por Carretera
• Autos
• Camiones livianos
• Camiones pesados y omnibus
• Motocicletas
• Transporte Ferroviario
• Navegación
• Otras actividades de transporte (e.g.,
  gasoductos)
• Los combustibles de los búnkeres internacionales
  se reportan por separado

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Emisiones de dióxido de carbono (CO2)

• Oxidación del carbono contenido en el combustible
  durante la combustión
• En condiciones de combustión perfecta, el total
  del carbono contenido en el combustible sería
  convertido en CO2
• Los procesos reales de combustión generan
  pequeñas cantidades de carbono parcialmente
  oxidados o sin oxidar

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Flujo de Carbono para un proceso de combustión
típico

• La mayor parte del carbono es liberado como CO2
  en forma inmediata
• Una pequeña fracción es liberada en forma de
  gases diferentes del CO2
• CH4, CO, COVDMs
• En última instancia se oxidan a CO2 en la
  atmósfera
• Se integran al cálculo general de las emisiones
  de CO2
• Contabilización doble intencional
• La parte restante del carbono del combustible
  permanece sin quemarse
• Se presume que permanece en forma sólida (cenizas
  y hollín)
• Se contabiliza mediante factores de oxidación

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Factores de Oxidación

• Gas Natural
• Menos del 1 queda sin quemar
• Permanece como hollín en el quemador, la chimenea
  o el ambiente.
• Factor de oxidación por omisión del IPCC 99,5
• Es mayor aún para la quema en antorcha en la
  industria petrolera y gasífera
• Petróleo
• 1,5 1 queda sin quemar
• Factor de oxidación por omisión del IPCC 99
• Carbón
• El rango sin quemar varía entre 0,6 y 6,6
• Principalmente como cenizas pesadas y volátiles
• Factor de oxidación por omisión del IPCC 98

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Emisiones de gases distintos del CO2

• Gases de efecto invernadero directo
• Metano (CH4)
• Óxido nitroso (N2O)
• Óxidos de Nitrógeno (NOx)
• Monóxido de Carbono (CO)
• Compuestos Orgánicos Volátiles distintos del
  Metano (COVDMs)
• Dióxido de Azufre (SO2)

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Se requiere información detallada sobre procesos

• Condiciones de combustión
• Potencia y antigüedad de la tecnología de
  combustión
• Mantenimiento
• Operación de los equipos
• Controles de emisión
• Características del combustible

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Metano (CH4)

• Emisiones como función de
• Contenido de metano en el combustible
• Hidrocarburos que pasan sin quemarse a través de
  la maquinaria
• Tipo de maquinaria (motores, turbinas, etc.)
• Controles posteriores a la combustion
• Dependen de la temperatura en la
  caldera/horno/estufa
• Las mayores emisiones se dan en aplicaciones
  residenciales (e.g., pequeñas estufas, quema de
  biomasa a cielo abierto, producción de carbón
  vegetal)

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Óxido Nitroso (N2O)

• Menores temperaturas de combustión tienden a
  producir mayores emisiones de N2O
• Los controles de emisiones en los vehículos
  (catalizadores) pueden aumentar la tasa de
  generación de N2O, dependiendo de
• modos de conduccción (por ejemplo, cantidad de
  arranques en frío)
• tipo y antigüedad del catalizador
• Se observan cantidades significativas de
  emisiones en países con un alta penetración de
  vehículos con catalizadores

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Oxidos de Nitrógeno (NOx)

• Gases de efecto invernadero indirecto
• Las actividades de quema de combustibles son la
  fuente antropogénica de NOx más significativa
• Industrias de la energía
• Fuentes móviles
• Dos mecanismos de formación
• "NOx del combustible"
• NOx térmico"

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Monóxido de Carbono (CO)

• Gas de efecto invernadero indirecto.
• La mayor parte proviene de vehículos a motor,
  pero también de la combustión residencial y
  comercial en pequeña escala
• Es un producto intermedio del proceso de
  combustión

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Compuestos Orgánicos Volátiles distintos del
Metano (COVDMs)

• Gases de efecto invernadero indirecto
• Productos de una combustión incompleta
• Fuentes móviles y combustión residencial,
  especialmente quema de biomasa
• Bajas emisiones para grandes plantas de
  combustión

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Dióxido de Azufre (SO2)

• Precursor de aerosoles
• Puede tener un efecto de enfriamiento del clima
• La concentración aumenta con la quema de
  combustibles fósiles que contienen azufre
• Estrecha relación con el contenido de azufre de
  los comustibles

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Métodos para el CO2

• Método de Referencia (Nivel 1)
• Estimaciones basadas en el balance energético
  nacional (producción importaciones -
  exportaciones) por tipo de combustible, sin
  información sobre las actividades
• Se realiza rápidamente si está disponible el
  balance energético básico
• Es una forma de cotejar las estimaciones de CO2
  realizadas con el Método Sectorial
• Método Sectorial (Nivel 1)
• Estimaciones basadas en datos de consumo de
  combustibles por actividad sectorial
• Métodos de abajo hacia arriba (Niveles 2 ó 3)
• Datos más detallados de actividades y combustibles

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Ecuación Fundamental

• Emisiones de carbono
• ? consumo de combustible de cada sector expresado
  en unidades de energía (TJ)
• x factor de emisión de carbono
• - Carbono almacenado
• x fracción oxidada

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Seis pasos básicos

• Recopilar datos sobre consumos de combustibles
• Convertir los datos de consumo a una unidad
  energética común
• Seleccionar factores de contenido de carbono para
  cada combustible fósil / tipo de producto y
  estimar el contenido total de carbono de los
  combustibles consumidos
• Restar el carbono almacenado en los productos por
  largos períodos
• Multiplicar por el factor de oxidación
• Convertir el carbono a peso total de moléculas de
  CO2 y sumar los resultados de todos los
  combustibles

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1. Datos de Consumo

• Método de Referencia
• Estimar el consumo aparente de combustibles
  dentro del país
• Método Sectorial
• Recolectar estadísticas reales de consumos por
  tipo de combustible y sector económico
• Niveles 2 ó 3
• Recopilar estadísticas reales de consumos por
  tipo de combustible, sector económico, y tipo de
  tecnología de combustión

32
Problemas en la Recopilación de Datos en
Latinoamérica y El Caribe

• La metodología sectorial del IPCC puede usarse
  aún cuando los datos energéticos no se recolectan
  usando las mismas categorías sectoriales
• Centre los esfuerzos en la exhaustividad y use
  juicio de expertos o datos aproximados para
  asignar los datos a los diversos subsectores
• La combustión de la biomasa no es relevante para
  el CO2, pero es reportada con fines informativos.
• El uso de combustibles en el sector informal es
  un aspecto importante si no se registra en las
  estadísticas energéticas
• El uso de kerosene residencial se puede estimar
  en forma aproximada sobre la base del juicio de
  expertos o de datos aproximados

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Detrás de los números

• Lo mejor que usted puede hacer como experto
  nacional en inventarios del Sector Energía
• es investigar cuidadosamente cómo se recolectan
  y procesan los datos energéticos de su país.

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2. Unidad energética común

• Convertir los datos de combustibles a una unidad
  energética común
• Producción y consumo de combustibles sólidos y
  líquidos en toneladas
• Combustibles gaseosos en metros cúbicos
• Unidades originales convertidas a unidades
  energéticas usando valores caloríficos netos (es
  decir poderes caloríficos inferiores)
• Método de Referencia se utilizan diferentes
  valores caloríficos para producción, importación,
  y exportación
• Los valores caloríficos utilizados deben ser
  reportados

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3. Estimación del contenido total de carbono en
los combustibles consumidos

• Gas Natural
• Depende de la composición (metano, etano,
  propano, butano e hidrocarburos más pesados)
• El gas natural quemado en el sitio de producción
  generalmente es húmedo - su contenido de
  carbono será diferente
• Factor de emisión típico 15 - 17 toneladas C/TJ
• Petróleo
• Menor contenido de carbono para derivados
  livianos tales como la gasolina
• Mayor contenido para productos más pesados tales
  como el fuel oil residual
• Un valor típico para el petróleo crudo es 20 ton
  C/TJ
• Carbón
• Depende del tipo de carbón y el contenido de
  hidrógeno, azufre, cenizas, oxígeno, y nitrógeno
• Factor de emisión típico 25 - 28 ton C/TJ

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4. Restar los usos no energéticos

• Varios usos no energéticos
• Refinerías asfalto y bitumen para construcción
  de caminos, naftas, lubricantes, y plásticos
• Gas natural para producción de amoníaco
• Gas licuado de petróleo (GLP) solventes y caucho
  sintético
• Proceso de coqueo aceites y alquitranes usados
  en la industria química
• En lo posible, se deben utilizar datos
  específicos de cada país en lugar de los valores
  de referencia del IPCC

Total de Carbono almacenado (Gg C) Uso No
Energético (103 t) x Factor de conversión (TJ/
103 t) x Factor de emisión (t C/TJ) x Fracción de
Carbono almacenado x 10-3
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5. Factor de Oxidación

• Multiplicar por un factor de oxidación para tomar
  en cuenta la pequeña fracción de carbono no
  oxidado que queda en las cenizas u hollín
• La cantidad de carbono sin oxidar debería ser
  baja para la combustión de derivados del petróleo
  y gas natural
• pero puede ser mayor y más variable para la
  combustión de carbón
• Cuando no se disponga de factores de oxidación
  nacionales se pueden utilizar los factores por
  omisión del IPCC

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6. Conversión a peso total de moléculas de CO2 y
suma

• Convertir el carbono estimado a peso total de
  moléculas de CO2 y sumar los resultados de todos
  los combustibles
• Para expresar los resultados como dióxido de
  carbono (CO2), multiplicar la cantidad de carbono
  oxidado por la relación entre los pesos
  moleculares del CO2 y el C (4412)

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Combustibles de los Bunkeres Internacionales

• Las emisiones de CO2 provenientes de los
  combustibles utilizados en navegación o aviación
  para transporte internacional no se incluirán en
  el total nacional
• Los combustibles provistos y consumidos en
  búnkeres internacionales deben ser sustraídos de
  la provisión de combustibles del país
• Las emisiones correspondientes a búnkeres deben
  ser mencionadas en una tabla separada como una
  partida informativa
• Ver los árboles de decisión del IPCC sobre la
  asignación de las emisiones en el transporte
  marino y aéreo

40
Combustibles de Biomasa

• Las emisiones de CO2 no deben ser incluidas en
  los totales nacionales de emisiones procedentes
  de la quema de combustibles
• Son reportadas solamente a título informativo
• Leña para uso doméstico
• Etanol y biodiesel para transporte
• Se contabiliza la mezcla de combustibles (por
  ejemplo, mezclas de etanol)
• Las emisiones netas de CO2 se contabilizan en
  forma implícita dentro del sector Cambio en el
  Uso de la Tierra y Silvicultura
• Las emisiones de gases distintos del CO2
  provenientes de la quema de biomasa se deben
  calcular y reportar dentro del Sector Energía!

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Metodología para emisiones de gases distintos del
CO2

• Nivel 1
• Multiplicar el combustible consumido por un
  factor de emisión promedio
• No se requieren datos detallados al nivel de
  actividad
• Se basa en datos fácilmente disponibles de
  suministro de combustibles y se presume que se
  utilizan tecnologías de combustión típicas
• Nivel 2/3
• Multiplicar el combustible consumido por factores
  de emisión detallados para cada tipo de
  combustible y específicos para cada tecnología
• Los métodos del Nivel 2 usan datos desagregados
  de acuerdo con los tipos de tecnologías
• Los métodos del Nivel 3 estiman las emisiones de
  acuerdo con los tipos de actividad (km recorridos
  o ton-km transportados) y datos específicos de
  eficiencia o consumo de combustibles
• Utilizar los factores de emisión más
  desagregados de que se disponga, por país y por
  tipo de tecnología.

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Ecuación fundamental

• Emisiones
• S(Factor de Emisiónabc Consumo de
  Combustibleabc)
• donde,
• a tipo de combustible
• b actividad sectorial
• c tipo de tecnología, incluyendo controles de
  emisión

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Fuentes Fijas

• Las Directrices del IPCC presentan factores de
  emisión por omisión para CH4, N2O, NOx, CO, y
  COVDMs para los principales tipos de tecnologías
  y combustibles
• Muy importante emisiones de CH4 por quema a
  cielo abierto y combustión de biomasa
• Es probable que la producción de carbón vegetal
  ocasione emisiones de metano a una tasa mayor en
  varios órdenes de magnitud que la de cualquier
  otro proceso de combustión

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Fuentes Móviles

• Principales actividades de transporte (terrestre,
  aéreo, ferroviario y marítimo)
• Muy importante las emisiones de N2O del
  transporte terrestre son afectadas por el tipo de
  tecnología de control de emisiones
• Los países no pertenecientes al Anexo I deberían
  centrar sus esfuerzos en recopilar datos sobre la
  cantidad de vehículos con sistemas catalíticos de
  control de emisiones que operan en sus países

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Fuentes Móviles (cont.)

• Datos de actividad de transporte terrestre
• Asuma que la mayor parte de la gasolina se usa en
  el transporte
• Compruebe los datos con la contabilización del
  parque o los datos de ventas / importación /
  exportación de vehículos.
• Base sus hipótesis acerca de los tipos de
  vehículos y las tecnologías de control de
  emisiones en los datos de antigüedad del parque
  (p.e., año del modelo) y el nivel de actividad
  supuesto (i.e, km-recorridos/vehículo).
• Considere los estándares de emisiones nacionales,
  el predominio de uso de gasolina con plomo y el
  cumplimiento de los estándares.

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Relaciones con Otras Fuentes y Sectores

• Sector de Procesos Industriales
• Los datos de insumos de combustibles fósiles para
  usos no-energéticos, si están disponibles, pueden
  no ser confiables
• Los insumos para petroquímica pueden de hecho ser
  usados para energía
• El carbón comprado por la industria del hierro y
  el acero puede ser usado para producir coque
• Centre la atención en la industria petroquímica y
  la producción de metales (p.e., hierro y acero)
• Estimación conservadora asuma que el carbono de
  los plásticos, el asfalto, y algunos lubricantes
  es almacenado
• Reste el contenido de carbono de estos productos

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Relaciones con Otras Fuentes y Sectores
(continuación)

• Sector de Residuos
• La combustión de residuos para fines energéticos
  se incluye dentro del Sector Energía
• Incineración de plásticos
• Cambio en el Uso de la Tierra y Silvicultura
• El carbono de la biomasa se contabiliza en forma
  implícita
• Autoproducción para generación de electricidad
• Uso de combustibles para fines militares
• Fuentes móviles en Agricultura

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Control de Calidad y Verificación de Exhaustividad

• Todos los gases (CO2, CH4, y N2O)
• Todas las categorías de fuentes y sub-fuentes
• Se incluyen todos los territorios nacionales
• Combustibles de búnkeres y operaciones militares
• Todas las plantas de generación eléctrica que
  funcionan con combustibles fósiles
• Hornos de fundición y producción de coque
• Combustión de residuos con recuperación de
  energía
• Combustibles del mercado negro
• Uso no medido de combustible para transporte por
  ductos por las plantas de compresión

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Incertidumbre

• La incertidumbre respecto del contenido de
  carbono y los valores caloríficos de los
  combustibles se debe a la variabilidad en la
  composición de los combustibles y la frecuencia
  de las mediciones. Es probable que sea pequeña
  para todos los países.
• Para la mayor parte de los países no
  pertenecientes al Anexo I, la incertidumbre en
  los datos de actividad (es decir datos de
  consumos de combustibles) será el problema
  dominante!
• El esfuerzo se debe centrar en la recopilación de
  los datos de consumo de combustibles
• Es improbable que los factores nacionales
  específicos mejoren las estimaciones de CO2
  significativamente
• Es importante documentar las causas probables de
  la incertidumbre y discutir las medidas adoptadas
  para reducirlas.

50
Software del IPCC y tablas de presentación de
informes

• Software para ayudar en la confección de
  inventarios de gases de efecto invernadero
• Suministra el método por omisión del IPCC (es
  decir, de Nivel 1)
• Se pueden usar factores nacionales cuando estén
  disponibles

51
Ejercicio EFDB

• Buscar factores de emisión de CH4 para residuos
  vegetales agrícolas correspondientes a cualquier
  tipo de combustion

http//www.ipcc-nggip.iges.or.jp/EFDB/find_ef_s1.p
hp
52
Resultados de la búsqueda en la EFDB