Convenios de demostración de aprovechamiento de biomasa forestal residual y de utilización de plantas de producción de energía eléctrica.

José María Solano López, Dr. Ingeniero de Montes.

Como una de las consecuencias y al mismo tiempo como uno de los trabajos previos a la elaboración de la Estrategia de Uso Energético de la Biomasa Forestal se impulsaron unos convenios de colaboración entre el Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, el Instituto para Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), algunas Comunidades Autónomas interesadas (Galicia, Asturias, Castilla y León y Navarra) y operadores eléctricos (ENDESA, IBERDROLA, HIDROCANTÁBRICO) para el uso energético de la biomasa forestal en procesos de co–combustión.

Se trataba de obtener información fidedigna y cercana a la experiencia real sobre distintos aspectos de la extracción de biomasa y sobre su empleo para producción de energía eléctrica.

Por una parte se pensó que aunque el rendimiento eléctrico de la biomasa es muy inferior al térmico, si se empleaba en grandes calderas de carbón reemplazando una parte relativamente pequeña del combustible sin que el rendimiento de la caldera sufriera disminuciones perceptibles se podía obviar este inconveniente. En España hay 18 centrales de generación eléctrica de carbón, y si en cada una de ellas se sustituyera un 5 % de este material por biomasa significaría una demanda de más de tres millones de toneladas anuales, lo que constituye una parte significativa de la demanda total.

Para la determinación de este aspecto se realizaron sendas pruebas en dos de estas centrales. Por un lado, la de Velilla, una instalación termoeléctrica de ciclo convencional situada junto al río Carrión, en el término municipal de Velilla del Río Carrión, provincia de Palencia. Consta de dos grupos térmicos de 350 y 148 MW y es propiedad de la empresa Iberdrola. Por otra parte, la de Aboño, en Asturias, central termoeléctrica convencional propiedad de Hidrocantábrico, de 921,7 MW, situada en el valle del mismo nombre, entre los municipios de Carreño y Gijón, que posee dos unidades generadoras: la primera, de 365,5 MW, y la segunda, de 556,2 MW de potencia. Ambas unidades pueden usar simultáneamente varios combustibles, tanto sólidos como líquidos y gaseosos.

Estos dos convenios, que incluyeron al IDAE como referente tecnológico, a las empresas propietarias de las centrales y a los servicios forestales de la Junta de Castilla y León y del Principado de Asturias, también conllevaron la explotación forestal de montes gestionados por los servicios forestales de dichas Comunidades Autónomas. El astillado, el transporte y la preparación e inyección en caldera de distintas proporciones de biomasa sirvieron también para realizar un estudio de los rendimientos y costes de todas estas operaciones.

El convenio realizado con la Xunta de Galicia y la empresa Endesa, propietaria de la central térmica de As Pontes de García Rodríguez, en la provincia de La Coruña, con cuatro grupos de generación de 350 MW cada uno que fueron agrupados en uno solo de 1.400 MW, no pudo, por razones tecnológicas, llevar a cabo las operaciones de combustión, pero en cambio aportó una gran cantidad de información en lo referente al apilado y conservación de la biomasa en parque, ya que las labores de campo: explotación forestal, astillado y transporte se realizaron igualmente.

Por último cabe citar en este bloque un estudio realizado en el monte Sabaiza (Navarra), gestionado por el Gobierno de Navarra, que aportó una gran cantidad de experiencia en lo referente a formas y economía de la explotación forestal con fines energéticos en montes repoblados con coníferas, así como en su almacenamiento previo al uso. En este caso no se incluyó ninguna central térmica, limitándose la experiencia al monte.

El presupuesto que el Ministerio ha aportado para la ejecución de los trabajos que se incluyen en los cuatro convenios ha ascendido a un total de 1.475.000 €, con los siguientes objetivos principales:
- Análisis de los costes de aprovechamiento
- Análisis de procesos y maquinaria para el aprovechamiento de la biomasa forestal
- Investigación sobre el pretratamiento necesario para la adecuación del recurso
- Comprobación de la adecuación técnica de las centrales para el uso de la biomasa forestal como recurso energético
- Efecto demostrativo para creación de empresas de aprovechamiento
- Mejora ambiental de los montes cercanos a las centrales

De todos estos trabajos en conjunto se pudieron extraer algunas conclusiones generales muy relevantes para la planificación, tanto energética por parte del IDAE como forestal por parte del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino. Citamos a continuación las más importantes:
1. El coste de recogida y saca de los restos de corta disminuye drásticamente cuando la operación principal (la corta) se realiza teniendo en cuenta que van a ser sacados. Manteniendo el mismo coste en la corta, pero organizando el trabajo de otra forma, se puede ahorrar del orden de un 50 % del coste de recogida y saca del residuo. La tendencia debe ser a dejar los restos de corta apilados igual que se hace con los fustes limpios aunque en lugar diferente.
2. Un aprovechamiento de restos de corta cuando se ha realizado correctamente la operación principal tiene un coste que depende exclusivamente de la densidad. En general, para cortas finales de pinar en zonas de productividad media o alta (Ribera Navarra, Palencia o el valle del Narcea en Asturias) oscila entre 30 y 40 euros por ha, sin incluir el transporte de la astilla a la central.
3. No existe influencia alguna, suponiendo que las operaciones se realicen correctamente, en que los dos aprovechamientos sean realizados de forma simultánea o por el mismo equipo o entidad. En Sabaiza se demostró que el coste era el mismo cuando el aprovechamiento de madera y de restos se realizaban simultáneamente por parte de la empresa TRAGSA, medio empleado por el Ministerio, y cuando el aprovechamiento principal lo realizaba un rematante (Papelera de Navarra, en este caso) y los restos por parte de TRAGSA, siempre que el principal se realice conforme a las instrucciones dadas al efecto por el gestor (Gobierno de Navarra en este caso).
4. El transporte constituye una parte muy importante del coste. La distancia al centro de tratamiento y la calidad de los accesos son determinantes, pues la única forma de abaratar el coste es utilizar los sistemas más masivos disponibles: camiones muy grandes en carretera y ferrocarril si fuese posible, así como vehículos de gran capacidad en monte, los mismos camiones empleados para el transporte si resultase factible. Por esta razón, los accesos e infraestructuras son determinantes.
5. Es importante el tamaño de la explotación. Dado que los medios a emplear deben tener el mayor tamaño posible, es evidente que la cantidad de biomasa a tratar debe superar una entidad mínima.
6. Hay que tomar grandes precauciones para almacenar la astilla, ya que incluso en lugares relativamente frescos las fermentaciones que se producen dan lugar a calentamientos muy peligrosos con posibilidad de ignición. El mejor procedimiento para minimizar estos riesgos es el uso de un sistema de túneles artificiales de viento que refrigeren y ventilen el interior de las pilas (tubos de malla que atraviesen las pilas en horizontal en el sentido de los vientos dominantes, por ejemplo). En todo caso, deben tomarse precauciones y almacenar en lugares abiertos, separados de las masas forestales y con vigilancia de pilas, además de disponer de elementos de extinción, como una bomba de agua.
7. La astilla forestal no resulta directamente aplicable en la mayoría de los casos, por lo que hay que efectuar una molienda intensa hasta llegar a una granulometría muy cercana a la del polvo. Ello requiere la utilización de una gran cantidad de energía, lo que eleva el coste del tratamiento y reduce el rendimiento energético del conjunto.
8. El polvo resultante del tratamiento previo, que por lo general se procesa mediante el uso de soplantes y queda en suspensión en el aire, se muestra altamente explosivo y por tanto difícil de manejar, en especial en el entorno de una caldera en marcha y con la intención de introducirlo en su zona de combustión. Resultan en este caso muy atractivas las alternativas del tipo de la gasificación previa del combustible, para lo que se puede utilizar el calor de los gases quemados procedentes de la propia caldera. De esta forma se puede inyectar el gas directamente mezclándose con el aire en la combustión.
9. Se puede reemplazar hasta un 7 % del carbón por biomasa sin que el rendimiento de la caldera disminuya, lo que en una central como Aboño puede significar unas 200.000 toneladas anuales secas al aire, equivalentes a toda la producción anual de biomasa del Principado, o la mitad de esa cantidad en Velilla.
10. Las zonas de aprovechamiento quedaron tras el aprovechamiento libres de madera residual, aunque las hojas y las ramas más finas (un 30 o 35 %) no fueron recogidas por razones tecnológicas –los instrumentos de recogida y alimentación de la astilladora dejan caer estos elementos finos, centrándose en las piezas de cierto tamaño– y sería prohibitivo intentarlo. De esta manera, a la vez que se elimina la continuidad vertical y horizontal del combustible, muy importante desde el punto de vista de prevención de incendios, se deja un material susceptible de incorporarse al suelo en un espacio de tiempo relativamente breve.

Artículo completo con fotografías (páginas de la revista) “Especial Biomasa forestal: Convenios de demostración de aprovechamiento de biomasa forestal residual y de utilización de plantas de producción de energía eléctrica.”
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