energy management: 2013/14 class # 2 portuguese energetic balance prof. tânia sousa...

Energy Management: 2013/14

Class # 2

Portuguese Energetic Balance

Prof. Tânia [email protected]

Energy Management

Class # 3 :: Portuguese Energetic Balance

The Portuguese Energetic Balance

• What is the Portuguese Energetic Balance?

Energy Management



• The Portuguese Energetic Balance, PEB, is an energy accounting framework to describe the annual energy flows in Portugal for each fuel/energy vector

• In Portugal the EB is elaborated by the Direcção Geral de Energia e Geologia (DGEG).– Data is (1) obtainned with surveys to the consumers and

(2) provided by the suppliers of the energetic market

• PEB’s are available in excel files from 1990 in DGEG: http://www.dgeg.pt/

• Portuguese and other countries’s EB’s are available from IEA from 1960 or 1970 onwards

http://www.dgeg.pt/

Energy Management



• What type of issues can an energetic balance help you with?

Energy Management



• What type of issues can an energetic balance help you with?– Energy supply mix– Share of renewable energies in supply– Self-reliance in energy supply– Refining efficiency– Electricity production efficiency– Per capita use of final energy – Energy intensity

Energy Management


Energy Accounting Framework: Production

• Energy flows considered for each individual fuel or energy type

Energy Management


Energy Accounting Framework: Transformation


Energy Management


Energy Accounting Framework: Final Use


Energy Management


Energy Accounting Framework: Units

• The unit used in the Energetic Balance is TOE (Ton of oil equivalent)– 1 TOE = 41.87 GJ

• Conversion Factors:– Natural Gas:

• 45.1 GJ/ t = 1.077 toe/t

• Heat released on burning (LHV, HHV)– Electricity:

• 1 GWh = 86 toe

• Direct heat equivalent

22

, ,2 2ji

in i i i out j j ji j

vvdEQ W m h gz m h gz

dt

CH4, N2 & O2 CO2, H2O, N2

Energy Management



• An energetic Balance is a matrix:– Each type of fuel/energy vector is considered along the

columns– Each row captures the flow of energy

BALANÇO ENERGÉTICOtep Total de

CarvãoTotal de Petróleo

Gás Natural(*)

Gases o Outros

Derivados

Total de Eectricidade

CalorResíduos

IndustriaisRenováveisSem Hídrica

TOTAL GERAL

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 30 = 24 a 29 36 = 31 a 35 37 38 46 = 39 a 45 47=4+22+23+30+36+37+38+46

IMPORTAÇÕES 1. 2 327 219 16 608 384 4 163 167 923 984 24 022 754

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 1 142 338 39 800 3 190 679 4 372 817 VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. - 223 603 315 673 5 960 - 837 97 193 SAÍDAS 4. 24 949 3 680 661 112 918 17 634 3 836 162 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA

5. 2 525 873 12 612 050 4 157 207 1 953 404 39 800 3 173 882 24 462 216

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA

6. 2 444 703 1 079 137 2 597 143 -2 810 996 -1 472 450 1 120 1 367 391 3 206 048

CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO

7. 475 376 56 103 605 301 270 736 3 1 407 519

CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA 1 275 842 1 275 842

DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL

8. 81 170 9 781 695 1 503 961 4 159 099 1 201 714 38 680 1 806 488 18 572 807

ACERTOS 9. 9 851 - 47 340 - 1 382 12 279 - 38 580 CONSUMO FINAL 10. 71 319 9 829 035 1 505 343 4 159 087 1 201 714 38 680 1 806 209 18 611 387 AGRICULTURA E PESCAS 10.1 358 801 3 359 87 218 2 366 21 451 765 INDÚSTRIAS EXTRACTIVAS 10.2 66 103 8 444 49 882 30 844 4 155 277 INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS

10.3 71 319 1 085 788 1 027 157 1 340 009 1 154 293 38 680 615 382 5 332 628

CONSTRUÇÃO E OBRAS PÚBLICAS

10.4 576 210 5 063 50 490 21 631 784

TRANSPORTES 10.5 6 680 176 6 659 46 677 3 452 6 736 964 SECTOR DOMÉSTICO 10.6 552 680 300 190 1 157 672 1 180 750 3 191 292

SERVIÇOS 10.7 509 277 154 471 1 427 139 14 211 6 579 2 111 677

Energy Management




Gás Natural(*)

Gases o Outros

Derivados


CalorResíduos


TOTAL GERAL

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 30 = 24 a 29 36 = 31 a 35 37 38 46 = 39 a 45 47=4+22+23+30+36+37+38+46

IMPORTAÇÕES 1. 2 327 219 16 608 384 4 163 167 923 984 24 022 754


5. 2 525 873 12 612 050 4 157 207 1 953 404 39 800 3 173 882 24 462 216


6. 2 444 703 1 079 137 2 597 143 -2 810 996 -1 472 450 1 120 1 367 391 3 206 048


7. 475 376 56 103 605 301 270 736 3 1 407 519



8. 81 170 9 781 695 1 503 961 4 159 099 1 201 714 38 680 1 806 488 18 572 807


10.3 71 319 1 085 788 1 027 157 1 340 009 1 154 293 38 680 615 382 5 332 628


10.4 576 210 5 063 50 490 21 631 784


SERVIÇOS 10.7 509 277 154 471 1 427 139 14 211 6 579 2 111 677




Energy Management




Energy Management


BALANÇO ENERGÉTICOtep Gás Natural

(*)

2008 23

IMPORTAÇÕES 1. 4 163 167

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2.

VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. 5 960

SAÍDAS 4. Exportações 4.1

Transportes Marítimos Internacionais 4.2

Aviação Internacional 4.3

CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. 4 157 207


• Main flows considered:– Imports (expand domestic supply)– Domestic Production– Change in stocks (an increase (decrease) in stocks

represents a decrease (increase) in domestic supply)– Exports (decrease domestic supply)– Bunkers (International Aviation & Internacional Maritime

transport)

– How do you obtain consumption of primary energy?

Example:Cover fluctuations in supply and demand

Energy Management



(*)

2008 23



VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. 5 960

SAÍDAS 4. Exportações 4.1



CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. 4 157 207


• Main flows considered:– Imports (expand domestic supply)– Domestic Production– Change in stocks (an increase (decrease) in stocks

represents a decrease (increase) in domestic supply)– Exports (decrease domestic supply)– Bunkers (International Aviation & Internacional Maritime

transport)Example:

Energy Management



• Biggest energy imports and exports?...• What types of fuels/energy vectors do we produce in

Portugal?• Highest consumption of primary energy?



Gás Natural

Total de Eletricidade

Resíduos Industriais

Solar Térmico

Lenhas e Resíduos Vegetais

Resíduos Sólidos Urbanos

Licores Sulfítivos

Outros Renová

veisBiogás Biodiesel

2010 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 36 = 31 a 35 38 39 40 41 42 43 44 45

IMPORTAÇÕES 1. 1 700 470 15 168 389 4 523 693 500 004 15 528

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 2 248 929 54 190 48 089 1 771 286 191 827 878 291 14 515 31 593 283 990

VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. - 26 703 - 295 559 16 876 - 26 287

SAÍDAS 4. 70 416 4 222 819 274 426 92 994 61

Exportações 4.1 70 416 2 875 185 274 426 92 994 61 Transportes Marítimos Internacionais

4.2 458 732

Aviação Internacional 4.3 888 902 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA

5. 1 656 757 11 241 129 4 506 817 2 474 507 54 190 48 089 1 678 292 191 827 878 291 14 515 31 593 325 744

Energy Management



• In 2010 – The biggest energy imports (and exports) are oil– The most relevant domestic production is electricity and

biomass– The highets consumption of primary energy is also oil



Gás Natural

Total de Eletricidade

Resíduos Industriais

Solar Térmico



Licores Sulfítivos

Outros Renová


2010 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 36 = 31 a 35 38 39 40 41 42 43 44 45

IMPORTAÇÕES 1. 1 700 470 15 168 389 4 523 693 500 004 15 528

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 2 248 929 54 190 48 089 1 771 286 191 827 878 291 14 515 31 593 283 990

VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. - 26 703 - 295 559 16 876 - 26 287

SAÍDAS 4. 70 416 4 222 819 274 426 92 994 61

Exportações 4.1 70 416 2 875 185 274 426 92 994 61 Transportes Marítimos Internacionais

4.2 458 732

Aviação Internacional 4.3 888 902 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA

5. 1 656 757 11 241 129 4 506 817 2 474 507 54 190 48 089 1 678 292 191 827 878 291 14 515 31 593 325 744

Energy Management



• Compare the imports of nat. gas in 2008 with the maximum capacity of importing (Campo-Maior -> 122.4 GWh/day and Sines -> 192,8 GWh/dia)


(*)

2008 23


Liquefaction of natural gas

T=-162ºC

Decrease in volume: 1/600

Energy Management



• Compare the imports of nat. gas in 2008 with the maximum capacity of importing (Campo-Maior -> 122.4 GWh/day and Sines -> 192,8 GWh/dia)

– 4163167 toe /365 days= 48409 GWh /365 days = 133 GWh /day


(*)

2008 23


Carriço storage capacity (2155 GWh -> 16 dias)

Storing Pressure: 180 bar

Energy Management



• What is the primary energy supply for jets in 2008?

BALANÇO ENERGÉTICOtep Jets

2008 10

IMPORTAÇÕES 1. 256 500


VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. - 10 310 SAÍDAS 4. 641 740

Exportações 4.1 14 561


Aviação Internacional 4.3 627 179

Energy Management



• What is the primary energy supply for jets in 2008?

• Other fuels had a negative primary energy supply in 2008: fueloil, naphtha, gasoline, lubricant, paraffin, solvent, propylene– What is the meaning?

BALANÇO ENERGÉTICOtep Jets

2008 10



VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. - 10 310

SAÍDAS 4. 641 740 Exportações 4.1 14 561


Aviação Internacional 4.3 627 179

CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. - 374 930

Energy Management




Gás Natural(*)

Gases o Outros

Derivados


CalorResíduos


TOTAL GERAL

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 30 = 24 a 29 36 = 31 a 35 37 38 46 = 39 a 45 47=4+22+23+30+36+37+38+46

IMPORTAÇÕES 1. 2 327 219 16 608 384 4 163 167 923 984 24 022 754


5. 2 525 873 12 612 050 4 157 207 1 953 404 39 800 3 173 882 24 462 216


6. 2 444 703 1 079 137 2 597 143 -2 810 996 -1 472 450 1 120 1 367 391 3 206 048


7. 475 376 56 103 605 301 270 736 3 1 407 519



8. 81 170 9 781 695 1 503 961 4 159 099 1 201 714 38 680 1 806 488 18 572 807


10.3 71 319 1 085 788 1 027 157 1 340 009 1 154 293 38 680 615 382 5 332 628


10.4 576 210 5 063 50 490 21 631 784


SERVIÇOS 10.7 509 277 154 471 1 427 139 14 211 6 579 2 111 677




Energy Management



• Summarizing the energy flow considered for each individual fuel or energy type

Energy Management



• Main flows considered in the energy transformation sector:– Transformation of primary into secondary energies

(consumption appears (+), production appears (-))– Energy sector’s own use (e.g energy used for pumping,

ilumination and heating) including transmission and distribution losses

– Net supply available– Statistical difference (between

available for final consumption & final consumption)

– Consumption as raw material

– How do you obtain energy available for final consumption?

Example:


(*)

2008 23

CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA

5. 4 157 207


6. 2 597 143


7. 56 103

CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA


8. 1 503 961

ACERTOS 9. - 1 382

CONSUMO FINAL 10. 1 505 343

Energetic Oil Products that are also consumed as raw material: naphta

Energy Management



• Main flows considered in the energy transformation sector:– Transformation of primary into secondary energies

(consumption appears (+), production appears (-))– Energy sector’s own use (e.g energy used for pumping,

ilumination and heating) including transmission and distribution losses

– Net supply available– Statistical difference (between

available for final consumption & final consumption)

– How do you obtain energy available for final consumption?

Example:


(*)

2008 23

CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA

5. 4 157 207


6. 2 597 143


7. 56 103

CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA


8. 1 503 961

ACERTOS 9. - 1 382

CONSUMO FINAL 10. 1 505 343

Energy Management


• Secondary energies considered:


Example :


(*)

2008 23


6. 2 597 143

Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3

Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5

Electricidade 6.6 1 970 751

Cogeração 6.7 626 392

Coal products

Oil products (output from refinaries)

Gases (produced from naphtha in the Petrochemical industry)

Heat & Electricity

What is the meaning of these numbers?

Energy Management




Example :


(*)

2008 23


6. 2 597 143

Briquetes 6.1

Coque 6.2


Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5



Coal products

Oil products (output from refinaries)

Gases (produced from naphtha in the Petrochemical industry)

Heat & Electricity

Natural Gas used to produce Electricity

Natural Gas used to produce Electricity & Heat

Energy Management



– Cogeneration of the non-energetic sector is included here


Example :BALANÇO ENERGÉTICO

tep Gás

Natural(*)

2008 23

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 2 597 143 Cogeração 6.7 626 392

Produção de Electricidade 6.7.1

(Central do Barreiro) 6.7.1.1

Refinação de Petróleo 6.7.2 28 206

Gás de Cidade 6.7.3

Agricultura 6.7.4 3 957

Alimentação e Bebidas 6.7.5 80 866

Texteis 6.7.6 95 985

Papel e Artigos de Papel 6.7.7 174 524

Químicas e Plásticos 6.7.8 113 492

Cerâmicas 6.7.9 32 986

Vidro e Artigos de Vidro 6.7.10

Cimento 6.7.11

Metalurgicas 6.7.12

Siderurgia 6.7.13

Vestuário, Calçado e Curtumes 6.7.14 1 982

Madeira e Artigos de Madeira 6.7.15

Borracha 6.7.16

Metalo-Electro-Mecânicas 6.7.17

Outras 6.7.18

Indústrias Extractiva 6.7.19 60 201

Serviços 6.7.20 34 193


(*)

2008 23


6. 2 597 143

Briquetes 6.1

Coque 6.2


Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5



Central Barreiro (fechou fim 2009)

Energy Management



• Energy Sector own consumption?Example:


(*)

2008 23


7. 56 103

Energy Management



• Energy Sector own consumption:Example:

BALANÇO ENERGÉTICOtep

Gás Natural

(*)

2008 23

CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO 7. 56 103

Consumo Próprio da Refinação 7.1 34 530

Perdas da Refinação 7.2

Coquerie e outras não especificadas 7.3

Centrais Eléctricas 7.4

Bombagem Hidroeléctrica 7.5

Gás de Cidade 7.6

Extracção de Carvão, Petróleo e GN 7.7

Perdas de Transporte e Distribuição 7.8 21 573


(*)

2008 23


7. 56 103

Oil Energy Sector

Electric Energy Sector

Coal Sector

Natural Gas or Electric Energy Sectors

Energy Management





Gás Natural

(*)

2008 23







Gás de Cidade 7.6




(*)

2008 23


7. 56 103

Oil Energy Sector


Coal Sector


What is the meaning of this term?

Energy Management





Gás Natural

(*)

2008 23







Gás de Cidade 7.6




(*)

2008 23


7. 56 103

Oil Energy Sector


Coal Sector


Natural Gas lost in the transportation & distribution

Energy Management



• What is the energetic consumption of the electric sector in TOE?BALANÇO ENERGÉTICO

tep Total de Carvão

Total de Petróleo

Energético

Total de Petróleo

Não Energético

Total de Petróleo

Gás Natural(*)


Calor Biodiesel

2008 4 = 1 a 3 15 = 5 a 14 21 = 16 a 20 22= 15 + 21 23 36 = 31 a 35 37 45


7. 465 965 9 411 475 376 56 103 605 301 270 736 3

Consumo Próprio da Refinação 7.1 383 155 3 464 386 619 34 530 50 532 270 736

Perdas da Refinação 7.2 82 737 847 83 584 Coquerie e outras não especificadas

7.3

Centrais Eléctricas 7.4 55 5 100 5 155 136 439

Bombagem Hidroeléctrica 7.5 54 954

Gás de Cidade 7.6 Extracção de Carvão, Petróleo e GN

7.7 18 18 800

Perdas de Transporte e Distribuição

7.8 21 573 362 576 3

Energy Management



• What is the energetic consumption of the electric sector in TOE?

– It is equal to = 55 + 136439 + 54954 + 362576


Carvão

Total de Petróleo

Energético

Total de Petróleo

Não Energético

Total de Petróleo

Gás Natural(*)


Calor Biodiesel

2008 4 = 1 a 3 15 = 5 a 14 21 = 16 a 20 22= 15 + 21 23 36 = 31 a 35 37 45


7. 465 965 9 411 475 376 56 103 605 301 270 736 3

Consumo Próprio da Refinação 7.1 383 155 3 464 386 619 34 530 50 532 270 736

Perdas da Refinação 7.2 82 737 847 83 584 Coquerie e outras não especificadas

7.3

Centrais Eléctricas 7.4 55 5 100 5 155 136 439

Bombagem Hidroeléctrica 7.5 54 954

Gás de Cidade 7.6 Extracção de Carvão, Petróleo e GN

7.7 18 18 800

Perdas de Transporte e Distribuição

7.8 21 573 362 576 3

Energy Management


Conversion Processes (Fossil Fuels)

• Oil

Energy Management



• Oil– Electricity (Setúbal)

– Electricity & Heat (Cogeneration)

– Transportation Fuels (Refineries in Sines e Matosinhos)

– Non-energetic Materials (Refineries)

• Coal

Refinery, Sines

Examples: chemical industry

Energy Management







• Coal– Electricity (Pego & Sines)

• Gas

Coal Power Plant, Sines

Refinery, Sines


Energy Management







• Coal– Electricity (Pego & Sines)

• Gas– Electricity (Tapada Outeiro, Ribatejo, Lares, Pego)


Coal Power Plant, Sines

CCTG Power Plant, Tapada Outeiro

Refinery, Sines

Examples: paper industry


Energy Management



• Oil– Crude oil & intermediate products are

consumed to produce:• Fuels (Refineries)• Non-energetic Materials (Refineries)

BALANÇO ENERGÉTICOtep Petróleo

Bruto

Refugos e Produtos

IntermédiosGPL Gasolinas Petróleos Jets Gasóleo Fuelóleo Nafta Lubrificantes Asfaltos Parafinas Solventes Propileno

2008 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 17 18 19 20


6. 12 188 085 306 740 - 421 097 -2 252 347 - 1 265 - 767 426 -4 756 333 -1 476 065 -1 174 938 - 163 140 - 283 474 - 15 904 - 21 714 - 81 985

Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3 12 188 085 219 844 - 421 097 -2 252 347 - 1 265 - 767 426 -4 776 745 -2 678 848 -1 199 317 - 163 140 - 283 474 - 15 904 - 21 714 - 81 985

Energy Management


BALANÇO ENERGÉTICOtep Fuelóleo

2008 12


6.-1 476

065 Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3 -2 678 848

Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5

Electricidade 6.6 455 522


Produção de Electricidade 6.7.1 108 923

(Central do Barreiro) 6.7.1.1 70 694




Texteis 6.7.6 94 017




Vidro e Artigos de Vidro 6.7.10 1 102


Madeira e Artigos de Madeira 6.7.15 38 241

Serviços 6.7.20 10 873


• Oil– Crude oil & intermediate products are

consumed to produce:• Fuels (Refineries)• Non-energetic Materials (Refineries)

Fueloil is produced in the refineries


Bruto

Refugos e Produtos

IntermédiosGPL Gasolinas Petróleos Jets Gasóleo Fuelóleo Nafta Lubrificantes Asfaltos Parafinas Solventes Propileno

2008 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 17 18 19 20


6. 12 188 085 306 740 - 421 097 -2 252 347 - 1 265 - 767 426 -4 756 333 -1 476 065 -1 174 938 - 163 140 - 283 474 - 15 904 - 21 714 - 81 985

Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3 12 188 085 219 844 - 421 097 -2 252 347 - 1 265 - 767 426 -4 776 745 -2 678 848 -1 199 317 - 163 140 - 283 474 - 15 904 - 21 714 - 81 985

Energy Management



2008 12


6.-1 476

065 Briquetes 6.1

Coque 6.2


Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5








Texteis 6.7.6 94 017







Serviços 6.7.20 10 873



Fueloil is consumed to produce electricity

Fueloil Power Plant, Setúbal

Energy Management



2008 12


6.-1 476

065 Briquetes 6.1

Coque 6.2


Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5








Texteis 6.7.6 94 017







Serviços 6.7.20 10 873


• Oil– Electricity (Setúbal)– Electricity & Heat (Cogeneration)

Energy Management


Conversion Processes (Renewables)

• Solar– Heat – Electricity

• Moura – Amareleja 46 MW • Serpa – Hércules 11 MW• Total – 157 MW (60 MW em microgeração)

Central Solar Fotovoltaíca Moura

BALANÇO ENERGÉTICOtep Solar

Térmico

2008 39

IMPORTAÇÕES 1.

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 26 316

BALANÇO ENERGÉTICOtep Hidro-

electricidadeEólica

Foto-voltaica

Geo-térmica

Termo-electricidade

2008 31 32 33 34 35

IMPORTAÇÕES 1.

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 627 456 495 102 3 268 16 512

Energy Management



• Wind– Electricity

• Offshore 2 MW• Microgeneration 0.6 MW• Total 4300 MW

• Hydro– Electricity

• Fio de Água 2244 MW• Total 5250 MW



Foto-voltaica

Geo-térmica

Termo-electricidade

2008 31 32 33 34 35

IMPORTAÇÕES 1.

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 627 456 495 102 3 268 16 512

Energy Management



• Geothermal– Electricity (S. Miguel – 10MW)

• Biomass– Electricity

• Total: 116 MW– Electricity & Heat (Cogeneration)

• 459 MW

Central Geotérmica S. Miguel, Açores



Foto-voltaica

Geo-térmica

Termo-electricidade

2008 31 32 33 34 35

IMPORTAÇÕES 1.

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 627 456 495 102 3 268 16 512 Central Resíduos Florestais Mortágua

Energy Management



• Licores Sulfitivos– Electricity & Heat (Cogeneration)

• Biodiesel– Transportation Fuels

• Biogás– Electricity (43 MW) – Electricity & Heat (Cogeneration)

• Urban Waste– Electricity (77 MW)

• Industrial Waste– Electricity & Heat (Cogeneration)

ValorSul, Lisboa

Aterro Sanitário com aproveitamento Biogás, Portimão

Paper industry

Energy Management


• What is the mean efficiency in producing thermoelectricity?




Gás Natural(*)

Termo-electricidad

e



Biogás

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 35 40 41 44

Electricidade 6.6 2 444 703 475 571 1 970 751 -2 325 570 61 957 182 765 19 729

Meaning ?

Energy Management






Gás Natural(*)

Termo-electricidad

e



Biogás

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 35 40 41 44

Electricidade 6.6 2 444 703 475 571 1 970 751 -2 325 570 61 957 182 765 19 729

Thermoelectricity produced with coal, oil, natural gas, biomass, urban waste and biogasCoal used to produce electricity

Energy Management






Gás Natural(*)

Termo-electricidad

e



Biogás

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 35 40 41 44

Electricidade 6.6 2 444 703 475 571 1 970 751 -2 325 570 61 957 182 765 19 729

Thermoelectricity produced with coal, oil, natural gas, biomass, urban waste and biogasCoal used to produce electricity

2 325 57045%

2 444 703 475 571+1 970 751 61 957+1 82 765+1 9 729

Energy Management



• What is the efficiency in producing electricity from urban waste in 2008?– ValorSul 286 GWh– Lipor 191 GWh– ValorAmbiente 53 GWh



Gás Natural(*)

Termo-electricidad

e



Biogás

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 35 40 41 44

Electricidade 6.6 2 444 703 475 571 1 970 751 -2 325 570 61 957 182 765 19 729

Energy Management




• What is the efficiency in producing electricity from coal?



Gás Natural(*)

Termo-electricidad

e



Biogás

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 35 40 41 44

Electricidade 6.6 2 444 703 475 571 1 970 751 -2 325 570 61 957 182 765 19 729

286 191 53 3600GJ25%

182765 41.87GJ

Energy Management




• What is the efficiency in producing electricity from coal?– The information in the PEB is not detailled enough to

answer this question



Gás Natural(*)

Termo-electricidad

e



Biogás

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 35 40 41 44

Electricidade 6.6 2 444 703 475 571 1 970 751 -2 325 570 61 957 182 765 19 729

286 191 53 3600GJ25%

182765 41.87GJ

Energy Management


Efficiency in Electricity Generation

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Hydro

pow

er p

lant

Tidal p

ower

plan

t

Larg

e ga

s fire

d CCGT p

ower

plan

t

Melt

ed ca

rbon

ates

fuel

cell (

MCFC)

Pulver

ised

coal

boile

rs w

ith u

ltra-

critic

al ste

am p

aram

eter

s

Solid

oxide

fuel

cell (

SOFC)

Coal fi

red

IGCC

Atmos

pher

ic Circ

ulatin

g Flui

dised

Bed

Com

busti

on (C

FBC)

Press

urise

d Flui

dised

Bed

Com

busti

on (P

FBC)

Larg

e ga

s tur

bine

(MW

rang

e)

Steam

turb

ine co

al-fir

ed p

ower

plan

t

Steam

turb

ine fu

el-oil

pow

er p

lant

Wind

turb

ine

Nuclea

r pow

er p

lant

Biomas

s and

biog

as

Was

te-to

-elec

tricit

y pow

er p

lant

Diesel

engin

e as

dec

entra

lised

CHP u

nit (e

lectri

cal s

hare

)

Small

and

micr

o tu

rbine

s (up

to 1

00 kW

)

Photo

volta

ic ce

lls

Geoth

erm

al po

wer p

lant

Solar p

ower

tower

Eff

icie

ncy

(%

)

Energy Management


• What is the total amount of thermoelectricity? How is it obtainned?



Foto-voltaica

Geo-térmica Termo-

electricidadeTotal de

Electricidade

2008 31 32 33 34 35 36 = 31 a 35


PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 627 456 495 102 3 268 16 512 1 142 338

VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3.




CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. 627 456 495 102 3 268 16 512 1 953 404

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 627 456 495 102 3 268 16 512 -2 810 996 -2 810 996 Briquetes 6.1

Coque 6.2


Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5

Electricidade 6.6 627 456 495 102 3 268 16 512 -2 325 570 -2 325 570

Cogeração 6.7 - 485 426 - 485 426



Energy Management


• What is the total amount of thermoelectricity? How is it obtainned?

• What is the total amount of electricity available for final consumption?



Foto-voltaica

Geo-térmica Termo-

electricidadeTotal de

Electricidade

2008 31 32 33 34 35 36 = 31 a 35


PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 627 456 495 102 3 268 16 512 1 142 338

VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3.




CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. 627 456 495 102 3 268 16 512 1 953 404

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 627 456 495 102 3 268 16 512 -2 810 996 -2 810 996 Briquetes 6.1

Coque 6.2


Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5

Electricidade 6.6 627 456 495 102 3 268 16 512 -2 325 570 -2 325 570

Cogeração 6.7 - 485 426 - 485 426



DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL 8. 4 159 099

Energy Management




Gás Natural(*)

Gases o Outros

Derivados


CalorResíduos


TOTAL GERAL

2008 4 = 1 a 3 22= 15 + 21 23 30 = 24 a 29 36 = 31 a 35 37 38 46 = 39 a 45 47=4+22+23+30+36+37+38+46

IMPORTAÇÕES 1. 2 327 219 16 608 384 4 163 167 923 984 24 022 754


5. 2 525 873 12 612 050 4 157 207 1 953 404 39 800 3 173 882 24 462 216


6. 2 444 703 1 079 137 2 597 143 -2 810 996 -1 472 450 1 120 1 367 391 3 206 048


7. 475 376 56 103 605 301 270 736 3 1 407 519



8. 81 170 9 781 695 1 503 961 4 159 099 1 201 714 38 680 1 806 488 18 572 807


10.3 71 319 1 085 788 1 027 157 1 340 009 1 154 293 38 680 615 382 5 332 628


10.4 576 210 5 063 50 490 21 631 784


SERVIÇOS 10.7 509 277 154 471 1 427 139 14 211 6 579 2 111 677




Energy Management


Energy Accounting Framework: Consumption

• Summarizing the energy flow considered for each individual fuel or energy type

Energy Management


Energy Accounting Framework: Consumption

• Main flows considered in final consumption:– Agriculture & Fisheries (2 sectors)– Extractive Industries (1 sector)– Transformation Industries

– Construction & Public Works– Transports

– Domestic Sector (1 sector)– Services (1 sector)

Example:

Biomass consumption by the household sector is estimated based on surveys



2008 40

CONSUMO FINAL 10.1 741

469 AGRICULTURA E PESCAS 10.1

INDÚSTRIAS EXTRACTIVAS 10.2

INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS 10.3 580 456

CONSTRUÇÃO E OBRAS PÚBLICAS 10.4

TRANSPORTES 10.5

SECTOR DOMÉSTICO 10.6 1 161 013

SERVIÇOS 10.7

Aviação Nacionais 10.5.1

Transportes Marítimos Nacionais 10.5.2

Caminho de Ferro 10.5.3

Rodoviários 10.5.5

Alimentação, bebidas e tabaco

Têxteis

Papel e Artigos de Papel

Químicas e Plásticos

Cerâmicas

Vidro e Artigos de Vidro

Cimento

Metalúrgicas

Siderurgia

Vestuário, Calçado e Curtumes

Madeira e Artigos de Madeira

Borracha

Metálo-eletro-mecânicas

Outras Industrias Transformadoras

Energy Management


Exercise: Prepare the Energy Balance

1 TWh = 0.086 Mtoe

Energy Management


Exercise: Prepare the Energy Balance

Energy Management


Energy Accounting Framework

• What happens to biodiesel?

BALANÇO ENERGÉTICOtep Biodiesel

2008 45


VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. - 837


CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. 132 206

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 128 426 Produtos de Petróleo 6.3 128 426

CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO 7. 3

DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL 8. 3 777

ACERTOS 9. 279

CONSUMO FINAL 10. 3 498

AGRICULTURA E PESCAS 10.1 21 Agricultura 10.1.1 21

Pescas 10.1.2

INDÚSTRIAS EXTRACTIVAS 10.2 4

CONSTRUÇÃO E OBRAS PÚBLICAS 10.4 21

TRANSPORTES 10.5 3 452 Rodoviários 10.5.5 3 452

SECTOR DOMÉSTICO 10.6

SERVIÇOS 10.7

Energy Management



• What happens to biodiesel?

BALANÇO ENERGÉTICOtep Biodiesel

2008 45


VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. - 837



PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 128 426 Produtos de Petróleo 6.3 128 426

CONSUMO DO SECTOR ENERGÉTICO 7. 3


ACERTOS 9. 279


AGRICULTURA E PESCAS 10.1 21 Agricultura 10.1.1 21

Pescas 10.1.2

INDÚSTRIAS EXTRACTIVAS 10.2 4

CONSTRUÇÃO E OBRAS PÚBLICAS 10.4 21

TRANSPORTES 10.5 3 452 Rodoviários 10.5.5 3 452

SECTOR DOMÉSTICO 10.6

SERVIÇOS 10.7

The majority is mixed with diesel

The rest is mostly used directly in transportation

Biodiesel production with: Colza and Sunflower

Energy Management



• What are these renewable energies used for?BALANÇO ENERGÉTICO

tep Solar Térmico



Licores Sulfítivos

Outros Renová


RenováveisSem Hídrica

2008 39 40 41 42 43 44 45 46 = 39 a 45

IMPORTAÇÕES 1.

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 26 316 1 985 559 182 765 789 311 34 926 22 799 149 003 3 190 679

CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. 26 316 1 985 559 182 765 789 311 34 926 22 799 132 206 3 173 882

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 244 090 182 765 789 311 22 799 128 426 1 367 391

Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3 128 426 128 426

Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5

Electricidade 6.6 61 957 182 765 19 729 264 451

Cogeração 6.7 182 133 789 311 3 070 974 514 Produção de Electricidade 6.7.1 (Central do Barreiro) 6.7.1.1 Refinação de Petróleo 6.7.2 Gás de Cidade 6.7.3 Agricultura 6.7.4 329 329 Alimentação e Bebidas 6.7.5 Texteis 6.7.6 Papel e Artigos de Papel 6.7.7 164 763 789 311 1 328 955 402 Químicas e Plásticos 6.7.8 Cerâmicas 6.7.9 Vidro e Artigos de Vidro 6.7.10 Cimento 6.7.11 Metalurgicas 6.7.12 Siderurgia 6.7.13 Vestuário, Calçado e Curtumes 6.7.14 Madeira e Artigos de Madeira 6.7.15 17 370 17 370 Borracha 6.7.16 Metalo-Electro-Mecânicas 6.7.17 Outras 6.7.18 Indústrias Extractiva 6.7.19 Serviços 6.7.20 1 413 1 413

Energy Management



• What are these renewable energies used for?BALANÇO ENERGÉTICO

tep Solar Térmico



Licores Sulfítivos

Outros Renová


RenováveisSem Hídrica

2008 39 40 41 42 43 44 45 46 = 39 a 45

IMPORTAÇÕES 1.

PRODUÇÃO DOMÉSTICA 2. 26 316 1 985 559 182 765 789 311 34 926 22 799 149 003 3 190 679

CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. 26 316 1 985 559 182 765 789 311 34 926 22 799 132 206 3 173 882

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 244 090 182 765 789 311 22 799 128 426 1 367 391

Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3 128 426 128 426

Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5

Electricidade 6.6 61 957 182 765 19 729 264 451

Cogeração 6.7 182 133 789 311 3 070 974 514 Produção de Electricidade 6.7.1 (Central do Barreiro) 6.7.1.1 Refinação de Petróleo 6.7.2 Gás de Cidade 6.7.3 Agricultura 6.7.4 329 329 Alimentação e Bebidas 6.7.5 Texteis 6.7.6 Papel e Artigos de Papel 6.7.7 164 763 789 311 1 328 955 402 Químicas e Plásticos 6.7.8 Cerâmicas 6.7.9 Vidro e Artigos de Vidro 6.7.10 Cimento 6.7.11 Metalurgicas 6.7.12 Siderurgia 6.7.13 Vestuário, Calçado e Curtumes 6.7.14 Madeira e Artigos de Madeira 6.7.15 17 370 17 370 Borracha 6.7.16 Metalo-Electro-Mecânicas 6.7.17 Outras 6.7.18 Indústrias Extractiva 6.7.19 Serviços 6.7.20 1 413 1 413

Electricity & Heat production

Central Biomassa Mortágua

Energy Management



• What happens to industrial waste?


Resíduos Industriai

s

2008 38



PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 1 120 Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3 - 1 403

Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5

Electricidade 6.6


Borracha 6.7.16 2 523



INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS 10.3 38 680 Químicas e Plásticos 10.3.4 20


Cimento 10.3.7 35 120

Energy Management



• What happens to industrial waste?


Resíduos Industriai

s

2008 38



PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 1 120 Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3 - 1 403

Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5

Electricidade 6.6


Borracha 6.7.16 2 523



INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS 10.3 38 680 Químicas e Plásticos 10.3.4 20


Cimento 10.3.7 35 120

Coincineration in the cement industry Cimpor (Souselas), Secil (Outão) e Leiria

Cimenteira (Secil), Arrábida

Energy Management


• What happens to heat?– Why are the values negative in lines 6?


Calor

2008 37

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. -1 472 450

Cogeração 6.7 -1 472 450 Produção de Electricidade 6.7.1 - 53 171 (Central do Barreiro) 6.7.1.1 - 52 661 Refinação de Petróleo 6.7.2 - 270 736 Agricultura 6.7.4 - 2 366 Alimentação e Bebidas 6.7.5 - 70 540 Texteis 6.7.6 - 50 203 Papel e Artigos de Papel 6.7.7 - 775 898 Químicas e Plásticos 6.7.8 - 164 984 Cerâmicas 6.7.9 - 19 743 Vidro e Artigos de Vidro 6.7.10 - 31 Vestuário, Calçado e Curtumes 6.7.14 - 1 815 Madeira e Artigos de Madeira 6.7.15 - 16 677 Borracha 6.7.16 - 1 231 Indústrias Extractiva 6.7.19 - 30 844 Serviços 6.7.20 - 14 211

Energy Management


• What happens to heat?– Production of heat

(in cogeneration)


Calor

2008 37



Cogeneration with natural gas in Sines refinery

Energy Management


• What happens to heat?– What is the industry that produces the highest amount

of heat?


Calor

2008 37



Energy Management


• What happens to heat?– What is the industry that produces the highest amount

of heat?BALANÇO ENERGÉTICO

tep Calor

2008 37



Energy Management


• What happens to heat?– Where should the heat consumption of refineries

appear?

Energy Management


• What happens to heat?– Where should the heat consumption of refineries

appear?


Calor

2008 37Produção de Electricidade 6.7.1 - 53 171 (Central do Barreiro) 6.7.1.1 - 52 661 Refinação de Petróleo 6.7.2 - 270 736 Agricultura 6.7.4 - 2 366 Alimentação e Bebidas 6.7.5 - 70 540 Texteis 6.7.6 - 50 203 Papel e Artigos de Papel 6.7.7 - 775 898 Químicas e Plásticos 6.7.8 - 164 984 Cerâmicas 6.7.9 - 19 743 Vidro e Artigos de Vidro 6.7.10 - 31 Vestuário, Calçado e Curtumes 6.7.14 - 1 815 Madeira e Artigos de Madeira 6.7.15 - 16 677 Borracha 6.7.16 - 1 231 Indústrias Extractiva 6.7.19 - 30 844 Serviços 6.7.20 - 14 211



Energy Management


• What happens to heat?– What about the heat consumption of the paper industry?

Energy Management


• What happens to heat?– What about the heat consumption of the paper industry?


Calor

2008 37AGRICULTURA E PESCAS 10.1 2 366 Agricultura 10.1.1 2 366

INDÚSTRIAS EXTRACTIVAS 10.2 30 844 INDÚSTRIAS TRANSFORMADORAS 10.3 1 154 293 Alimentação e Bebidas 10.3.1 70 540 Texteis 10.3.2 50 203 Papel e Artigos de Papel 10.3.3 775 898 Químicas e Plásticos 10.3.4 217 645 Cerâmicas 10.3.5 19 743 Vidro e Artigos de Vidro 10.3.6 31


Madeira e Artigos de Madeira 10.3.11 16 677 Borracha 10.3.12 1 231 Outras 10.3.14 510

SERVIÇOS 10.7 14 211

Energy Management



• What happens to naphta?


BrutoNafta

Coque de Petróleo

Gás Natural(*)

Gases o Outros

Derivados

Termo-electricidade

Calor

2008 5 13 14 23 30 = 24 a 29 35 37

IMPORTAÇÕES 1. 12 225 495 185 126 623 539 4 163 167


VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. 16 321 - 24 160 86 476 5 960

SAÍDAS 4. 288 358 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. 12 209 174 - 79 072 537 063 4 157 207

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 12 188 085 -1 174 938 2 597 143 -2 810 996 -1 472 450

Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3 12 188 085 -1 199 317

Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5 24 379 - 24 379

Electricidade 6.6 1 970 751 -2 325 570

Cogeração 6.7 626 392 24 379 - 485 426 -1 472 450

Químicas e Plásticos 6.7.8 113 492 24 379 - 44 741 - 164 984

CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA 1 096 060

DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL 8. 5 537 063 1 503 961 1 201 714

ACERTOS 9. 5 2 347 - 1 382

CONSUMO FINAL 10. 534 716 1 505 343 1 201 714

Energy Management



• What happens to naphta?


BrutoNafta

Coque de Petróleo

Gás Natural(*)

Gases o Outros

Derivados

Termo-electricidade

Calor

2008 5 13 14 23 30 = 24 a 29 35 37

IMPORTAÇÕES 1. 12 225 495 185 126 623 539 4 163 167


VARIAÇÃO DE "STOCKS" 3. 16 321 - 24 160 86 476 5 960

SAÍDAS 4. 288 358 CONSUMO DE ENERGIA PRIMÁRIA 5. 12 209 174 - 79 072 537 063 4 157 207

PARA NOVAS FORMAS DE ENERGIA 6. 12 188 085 -1 174 938 2 597 143 -2 810 996 -1 472 450

Briquetes 6.1

Coque 6.2

Produtos de Petróleo 6.3 12 188 085 -1 199 317

Gás de Cidade 6.4

Petroquímica 6.5 24 379 - 24 379

Electricidade 6.6 1 970 751 -2 325 570

Cogeração 6.7 626 392 24 379 - 485 426 -1 472 450

Químicas e Plásticos 6.7.8 113 492 24 379 - 44 741 - 164 984

CONSUMO COMO MATÉRIA PRIMA 1 096 060

DISPONÍVEL PARA CONSUMO FINAL 8. 5 537 063 1 503 961 1 201 714

ACERTOS 9. 5 2 347 - 1 382

CONSUMO FINAL 10. 534 716 1 505 343 1 201 714

Produced in refineries from crude oil

Used as raw material in petrochemical industry to produce ethilene which is used to produce plastics

Transformed into gas in the petrochemical industry

Used for cogeneration in the petrochemical industry

Energy Management


Next week workgroup

• Please bring your computer (1 per group) for next week pratical classes!!!!

energy management: 2013/14 class # 2 portuguese energetic balance prof. tânia sousa...

Documents