Jaime Escobar/ [email protected] Lincoln Norambuena / [email protected] Marzo de 2013

“ELABORACIÓN DE SISTEMA DE REGISTRO Y HERRAMIENTA DE

CÁLCULO DE EMISIONES DE GASES EFECTO INVERNADERO PARA EL

PROGRAMA NACIONAL DE GESTIÓN DEL CARBONO”

Jaime Escobar/ [email protected] Norambuena / [email protected]

Marzo de 2013

http://www.sistam.cl - SISTAM Ingeniería / Av. 11 de Septiembre 2214 Depto. 41 / Fono: (56-2)9464061 / [email protected]

mailto:[email protected]

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OBJETIVO PRINCIPAL


Fortalecer la herramienta de cálculo de emisiones existente en la plataforma RETC para que sea capaz de realizar la estimación de GEI compatible con el estándar ISO 14064 “Parte 1: Especificaciones para la cuantificación, monitoreo e informe de emisiones y secuestro (captura) de gases efecto invernadero (GEI) para organizaciones”.

OBJETIVOS SECUNDARIOS


a) Revisar calculadora de emisiones de RETC y verificar los factores de emisión usados por tipo de fuente e información recibida a través del F138 de MINSAL.

b) Elaborar formularios voluntarios para completar la información del Alcance 1 y para recolectar la información necesaria para realizar el cálculo del Alcance 2 y 3. c) Elaborar un nuevo módulo para la calculadora de

emisiones web de RETC para realizar los cálculos de las emisiones de GEI necesarios para completar la huella de carbono de las organizaciones.

OBJETIVOS SECUNDARIOS


d) Analizar y proponer mejoras en información para la actualización de los factores de emisión desde nivel 1 a nivel 2 según las directrices del IPCC.

e) Diseñar un formato común de reporte de emisiones (FCR) obtenible a través de la página de RETC que sea compatible con la norma ISO 14064.

f) Diseñar un programa de entrenamiento y capacitación de la herramienta.

ACTIVIDADES ETAPA 1Investigación, Evaluación y

Análisis


ETAPA ACTIVIDAD SEGÚN TDR ACTIVIDADES ESPECÍFICAS

Investigación, Evaluación y Análisis

a. Revisión y análisis preliminar de la plataforma RETC.

a.1. Análisis de la información recibida a través del formulario 138 de MINSAL.a.2. Revisión calculadora web (Factores de Emisión-Estimación).a.3. Análisis de incertidumbre.a.4. Levantamiento información a nivel nacional para medir huella de carbono.

b. Análisis de consistencia del RETC con huella de carbono.

b.1. Análisis información Formulario 138 y estimaciones v/s metodología Alcance 1.b.2. Especificación de mejoras en el tratamiento y recolección de la información para Alcance 1.

c. Identificación del potencial de mejora de factores de emisión.

c.1. Evaluación del potencial existente para utilizar factores de emisión nivel 2 según IPCC.


Análisis


Revisión y análisis preliminar de la plataforma RETC.


Análisis


Análisis de la información recibida a través del formulario 138 de MINSAL. Revisión calculadora web (Factores de Emisión-Estimación).


Análisis


Sistema de declaración de emisiones de fuentes fijas atmosféricas

Formulario 138 web Módulo de administración de

emisionesFormulario 1

Formulario 2

Formulario 3

Formulario 4

Módulo de mediciones

Generador de archivos entrada a la calculadora

de emisiones

Administrador de escenario de emisiones

Datos de EmpresaDatos de EstablecimientosModos de OperaciónNiveles de ActividadConsumos de CombustibleDiagramas de DescargaParámetros declaradosEstimacionesMediciones

Módulo de SalidasRetc

Calculadora de emisiones

Módulo de metodologías de

estimación

Módulo de Bases de datos de entrada

Módulo de estimación de emisiones

Datos de EmpresaDatos de EstablecimientosModos de OperaciónNiveles de ActividadConsumos de CombustibleDiagramas de DescargaParámetros declaradosEstimacionesMedicionesEscenario de emisiones

Emisiones estimadasMetodología de estimación de emisiones empleadas

Módulo de Autenticación y contraseñas

Módulo de fizcalización y seguimiento

Evaluación de declaraciones

Evaluación de cumplimiento

Generación de reportes de fizcalizacion

Módulo de Autenticación y

contraseña


Análisis


Diagrama de revisión y validación de datos de fuentes fijas para la generación de inventarios de emisiones.

SISTEMA 138 WEB

CARGA ARCHIVOS

REVISION CORRECTA?

CORREGIR

CALCULADORA DE EMISIONES

SI

NO

CALCULO CORRETCTO?

RETC

CORREGIR / VALIDAR

NO

CARGA ARCHIVOSSI

SI


Análisis



Análisis


Análisis de consistencia del RETC con huella de carbono.

Actualmente los rubros existentes en el RETC para los que se cuenta con factores de emisión para huella de carbono son los siguientes:

• Calderas generadoras de vapor y/o agua caliente• Producción de celulosa• Fundiciones primarias y secundarias• Centrales termoeléctricas• Producción de Cemento, Cal o Yeso• Producción de Cerámica• Siderurgia• Petroquímica• Asfaltos• Equipos electrógenos


Análisis


Análisis de consistencia del F138 con huella de carbono.

Actualmente tipos de fuentes existentes en F138 para los que se cuenta con factores de emisiones de para huella de carbono son los siguientes

• Calderas• Quemadores• Turbinas• Calentadores• Hornos, incluyendo los altos hornos• Incineradores• Hornos

• Secadores• Los motores de combustión interna• oxidantes térmicos• Quema a cielo abierto (por ejemplo, chimeneas)• Bengalas• Cualquier otro equipo o maquinaria que entra en combustión de combustibles de carbono que lleva o flujos de residuos.

Metodologías de Cálculo de GEI


2. Análisis de consistencia del RETC con huella de carbono.

Guía ISO 14064-1:2006 “Especificaciones para la cuantificación, monitoreo e informe de emisiones y secuestro (captura) de gases efecto invernadero (GEI) para organizaciones”Guía Específica GHG Protocol GHG Protocol: A Corporate Accounting and

Reporting Standard GHG Protocol: Product Accounting & Reporting

Standard GHG Protocol: Product Life Cycle Accounting

and Reporting Standard



2. Principios que Convergen entre ambos.

• Relevancia: Asegura que el inventario de GEI refleje de manera apropiada las emisiones de una empresa y que sea un elemento objetivo en la toma de decisiones tanto de usuarios internos como externos a la empresa.• Integridad: Conlleva a hacer la contabilidad y el reporte de manera íntegra, abarcando todas las fuentes de emisión de GEI y las actividades incluidas en el límite del inventario. Se debe reportar y justificar cualquier excepción a este principio general.




• Consistencia: Utiliza metodologías consistentes que permitan comparaciones significativas de las emisiones a lo largo del tiempo. Documenta de manera transparente cualquier cambio en los datos, en el límite del inventario, en los métodos de cálculo o en cualquier otro factor relevante en una serie de tiempo.• Transparencia: Atiende todas las cuestiones significativas o relevantes de manera objetiva y coherente, basada en un seguimiento de auditoría transparente. Revela todos los supuestos de importancia y hace referencias apropiadas a las metodologías de contabilidad y cálculo, al igual que a las fuentes de información utilizadas.




• Precisión: Asegura que la cuantificación de las emisiones de GEI no observe errores sistemáticos o desviaciones con respecto a las emisiones reales, hasta donde pueda ser evaluado, y de tal manera que la incertidumbre sea reducida en lo posible. Es necesario adquirir una precisión suficiente que permita a los usuarios tomar decisiones con una confianza razonable con respecto a la integridad de la información reportada.Estos principios tienen por finalidad garantizar que el reporte se realice de manera imparcial y precisa. Su función primordial es orientar la implementación de los protocolos en situaciones en donde pueda existir cierta ambigüedad.

Límites Organizacionales


2. Enfoque Organizacional.

Una compañía debe escoger un enfoque para consolidar las emisiones de GEI y entonces aplica consistentemente el enfoque escogido para definir aquellas operaciones de negocios que constituyen la empresa con el propósito de contabilizar y reportar las emisiones de GEI.Enfoque de participación accionaria (cuotas de capital)

Enfoque de control

Control Financiero

Control Operacional

Límites Operacionales


• Emisiones Directas

Las emisiones directas son aquellas emitidas desde fuentes que son controladas o que son propiedad de la empresa.

Emisiones Indirectas

• Las emisiones indirectas son aquellas que son consecuencias de las actividades de la empresa, pero que son emitidas desde fuentes que no son controladas o que no son propiedad de la empresa.

“Clasificar las emisiones directas o indirectas depende del enfoque de consolidación (de cuotas de capital o de control) que establece los límites organizacionales”.


Análisis


Especificación de mejoras en el tratamiento y recolección de la información para Alcance 1.


Análisis


Pasos Sugeridos por el GHG Protocol.


Análisis


Las emisiones de GEI típicamente provienen de las siguientes categorías de fuentes:Combustión fija: combustión de combustibles en equipos estacionarios o fijos, como calderas, hornos, quemadores, turbinas, calentadores, incineradores motores, flameadores, etc.Combustión móvil: combustión de combustibles en medios de transporte, como automóviles, camiones, autobuses, trenes, aviones, buques, barcos, barcazas, embarcaciones, etc.Emisiones de proceso: emisiones de procesos físicos o químicos, como el CO2 de la etapa de calcinación en la manufactura de cemento, el CO2 del "cracking" catalítico en procesos petroquímicos, las emisiones de PFC en la fundición de aluminio, etc.Emisiones fugitivas: liberaciones intencionales y no intencionales, como fugas en las uniones, sellos, empaques, o juntas de equipos, así como emisiones fugitivas derivadas de pilas de carbón, tratamiento de aguas residuales, torres de enfriamiento, plantas de procesamiento de gas, etc.


Análisis


Cálculo de emisiones (Alcance 1)El cálculo de las emisiones debe realizarse de acuerdo a la disponibilidad de datos.Lo óptimo para determinar las emisiones de procesos de Alcance 1 es utilizar mediciones directas de los gases de escape de los diferentes procesos. Sin embargo, como generalmente no se cuenta con estas mediciones, las emisiones deben estimarse multiplicando el consumo de combustible por factores de emisión específicos.Los factores de emisión están asociados a combustibles, debido a que el diferente contenido de carbono de estos influye directamente en la cantidad de CO2 producido. Sin embargo, la tecnología con la cual se realiza la combustión influye en la cantidad de otros GEI producidos, por lo que idealmente, se debe contar con factores de emisión por proceso o por tecnología de combustión. De esta forma, la recomendación es que, de ser posible, se utilice factores de emisión específicos para el combustible y proceso analizado. De no estar disponibles factores específicos, se debe recurrir a factores más genéricos nacionales y de no estar disponibles estos últimos, a factores internacionales.


Análisis


Cálculo de emisiones (Alcance 2)

Caso: Proveedor de la energía eléctrica tenga estimado el factor de emisión asociado a la generación, trasmisión y distribución. Cuando este tipo de información no se encuentra disponible, se deben utilizar los factores de emisión nacionales asociados al sistema interconectado donde se encuentre la instalación o proceso analizado; para el caso chileno: SIC, SING, Aysén o Magallanes.


Análisis


Cálculo de emisiones (Alcance 3)Las emisiones correspondientes al alcance 3 se pueden clasificar en 15 diferentes categorías

• Bienes y servicios adquiridos • Bienes de Capital• Actividades asociadas a Combustibles y Energía• Transporte y Distribución (Aguas Arriba)• Desechos producidos en la operación• Viajes de Negocios


Análisis


Cálculo de emisiones (Alcance 3)Las emisiones correspondientes al alcance 3 se pueden clasificar en 15 diferentes categorías• Movilización de Trabajadores• Bienes Arrendados (Aguas Arriba)• Inversiones• Transporte y Distribución (Aguas Abajo)• Procesamiento de Productos Vendidos• Utilización de Productos Vendidos• Tratamiento de fin de ciclo de vida para productos vendidos• Bienes Arrendados (Aguas Abajo)• Franquicias


Análisis


Ejemplos de Operaciones dentro de los diferentes Alcances

• Alcance 1: Emisiones directas de operaciones centrales de la empresa (calderas y calentadores propiedad de la empresa)

• Alcance 1: Emisiones directas de operaciones externas de la empresa (equipo de recolección y transporte de la empresa)

• Alcance 2: Emisiones indirectas relacionadas con la compra y el consumo de energía eléctrica, calor o vapor

• Alcance 3: Otras emisiones indirectas (las emisiones de las operaciones que no sean propiedad o bajo el control de empresa) que no están relacionadas con la importación de energía eléctrica (tratamiento de aguas residuales) pero que pueden ser importante considerarlas a nivel gerencial.


Análisis


Determinación de Factores de Emisión para el Alcance 1. Factores de Emisión de Combustibles

Combustible kg CO2/TJ kg CO2/kg

PCI kcal/kg

Densidad kg/m3

Gasolina para vehículos 69.300 3.24 11.200 730

Kerosene 71.900 3.34 11.100 810

Diésel 74.100 3.38 10.900 840

Petróleo combustible

Petróleo combustible n° 5

77.400 3.4 10.500 927

Petróleo combustible n° 6

77.400 3.4 10.500 945

Petróleo combustible IFO 180

77.400 3.4 10.500 936

Gas licuado de petróleo 63.100 3.19 12.100 550

Gas natural 56.100 2.19 9.341 -

Carbón bituminoso 94.600 2.44 6.164 -

Carbón sub- bituminoso 96.100 1.81 4.515 -


Análisis


Determinación de Factores de Emisión para el Alcance 1. Factores de Emisión de Combustibles asociados a tecnologías en la industria

Tecnología Configuración CH4 [kg/TJ] N2O [kg/TJ]Combustibles líquidos

Calderas de petróleo combustible 3 0,3

Calderas diésel 0,2 0,4

Motores grandes estacionarios de diésel >600hp (447 kW) 4 NDCalderas de gas licuados de petróleo 0,9 4

Combustibles sólidos

Calderas bituminosas/sub- bituminosas con cargador mecánico de alimentación superior 1 0,7

Calderas con cargador mecánico de alimentación inferior 14 0,7

Calderas con pulverizado bituminoso/sub-bituminoso

Fondo seco, encendido en la pared 0,7 0,5

Fondo seco, encendido0,7 1,4

tangencial

Fondo húmedo 0,9 1,4

Otros cargadores mecánicos esparcidores bituminosos 1 0,7

Calderas con cargador mecánico y cámara de combustión de lecho fluidizado

Lecho de circulación 1 61

Lecho efervescente 1 61Gas natural

Calderas 1 1

Turbinas2 de gas >3MW 4 1


Análisis


Factores de emisión asociados a procesos industriales

Ej. Producción de clinker en la industria cementera: MÉTODO DE NIVEL 1

En el Nivel 1, se utiliza el valor por defecto un 65 por ciento para el contenido de CaO del clínker, de suponer que el 100 %del CaO proviene del material carbonato de calcio y de incorporar un factor corrector del 2% para el polvo de horno de cemento. Para la composición por defecto del CaO, 1 tonelada de clínker contiene 0,65 toneladas de CaO provenientes del CaCO3. Este carbonato contiene 56,03 por ciento de CaO y 43,97 por ciento de CO2 por peso. La cantidad (X) de CaCO3 necesaria para rendir 0,65 toneladas de CaO es: X = 0,65/0,5603 = 1,1601 toneladas de CaCO3 (sin redondear). La cantidad de CO2 liberada por calcinación de este CaCO3 = 1,1601 • 0,4397 = 0,5101 toneladas de CO2 (sin redondear). Si se supone una corrección aditiva del 2 por ciento para dar cuenta del polvo emitido, el factor de emisión por defecto (EFclc) para el clínker es, una vez redondeado:EFcl: 0,52 toneladas CO2/tonelada de Clinker.

MÉTODO NIVEL 2

Se reemplaza el valor por defecto de 65 % de CaO en el Clinker, por el valor real determinado en el Clinker producido en cada establecimiento.


Análisis


ANÁLISIS DE INCERTIDUMBRE: Guía GHG Protocol

El método pretende facilitar la agregación y clasificación de las incertidumbres de los parámetros estadísticos debido a errores aleatorios relacionados con el cálculo de las emisiones de gases de efecto invernadero. Utiliza la propagación de primer orden (Método Gausiano). Este método requiere que los datos de distribución de mediciones convergen a una distribución normal y que las incertidumbres individuales son más pequeñas que un 60% de la media esperada.


Análisis



Análisis



Se identifica la incertidumbre de la emisión en forma indirecta, mediante el nivel de actividad y del factor de emisión

Note: For individual uncertainties greater than 60%, the results of the tool are not valid 543.30 0.54

+/- 14.1% GoodStep 4: Cumulated Uncertainty:

M

IHu

n

iii

2

1

)(


Análisis


ANÁLISIS DE INCERTIDUMBRE: Guía GHG ProtocolEn el caso de existir mediciones se debe informar el nivel de incertidumbre de la emisión en forma directa

Step 4

B C D E

Estimated Uncertainty of calculated emissions

Certainty Ranking Auxiliary Variable 1

Auxiliary Variable 2

Estimation from directly

measured data(G*H) J2

Example: Source 1 +/- 10.0% Good 1.00 1.00Example: Source 2 +/- 5.0% High 0.00 0.00

Source description+/- 10.0% Good 10.00 100.00

High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00High 0.00 0.00

A

100.00

Steps 1-3

Estimated GHG emissions in kg

10,000.00


Análisis


ANÁLISIS DE INCERTIDUMBRE: Guía GHG ProtocolInterpretación de los resultados mediante la incertidumbre acumulada, la cual se determina con la incertidumbre de las mediciones y la incertidumbre de las estimaciones

Aggregated Uncertainty

Uncertainty Ranking

Step 4: Aggregated Uncertainty for the total of all directly and indirectly measured emissions

+/- 12.0% Good

Auto calculated values:Automated uncertainty ranking:

Uncertainty Aggregation from the Worksheets 1 and 2

+/- 10.0%Step 4: Cumulated Uncertainty:M

IHu

n

iii

2

1

)(

Valoración de los resultados por intervalos según GHG


Análisis



Para los casos en que no existe información, se proponen valores por defecto

1 2 3 4 5Gas Source category Emission factor Activity data Overall uncertaintyCO2 Energy 7% 7% 10%

CO2 Industrial Processes 7% 7% 10%

CO2

Land Use Change and Forrestry 33% 50% 60%

CH4 Biomass Burning 50% 50% 100%

CH4 Oil and Nat. Gas Activities 55% 20% 60%

CH4 Rice cultivation 1

CH4 Waste 1

CH4 Animals 25% 10% 20%

CH4 Animal waste 20% 10% 20%

N20 Industrial Processes 35% 35% 50%

N20 Agricultural Soils 2 orders of magnitude

N20 Biomass Burning 100%

Source:

Uncertainties due to emission Factors and Activity Data

Note: Individual uncertainties that appear to be greater than ± 60% are not show n. Instead judgement as to the relative importance of emissions factor and activity data uncertainties are show n as fractions w hich sum to one

Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse GasInventories: Reporting Instructions

43

41

32

31

ACTIVIDADES ETAPA 2ETAPA DE DESARROLLO


ETAPA ACTIVIDAD SEGÚN TDR ACTIVIDADES ESPECÍFICAS

Desarrollo d. Diseño de formularios web.

d.1. Diseño formulario web para complementar la información necesaria para el cálculo del Alcance 1.d.2. Incorporación sección para el cálculo del Alcance 2 y sección opcional para el Alcance 3.



1. Diseño de formularios web

Diseño formulario web para complementar la información necesaria para el cálculo del Alcance 1.

Incorporación sección para para el cálculo del Alcance 2 y sección opcional para el Alcance 3.

Dentro de las funcionalidades del formulario estará la función de entregar Emisiones de consumo generados automáticamente basados en el banco de Factores de Emisiones registrados en el sistema Calculadora de Emisiones.



La huella de carbono será determinada en el 138 en forma opcional para el establecimiento en su totalidad y será responsabilidad del titular identificar que parte de la organización esta involucrada.

Por otra parte, los datos reportados para la determinación de los alcances 1,2 y 3 deberán ser aportados siguiendo las directrices del GHG protocol tomando en cuenta los limites de la organización y no los limites del establecimiento declarado en el sistema 138.


(Alcance 1)


El diseño de los formularios del sistema 138 se están obteniendo a partir de los formatos Worksheet entregados por el IPCC para cada categoría de fuente tomando como base la información de actividad y agrupadas según el GHG protocol.


(Alcance 1)


Esta información será integrada desde los formularios 2 y 3 del sistema 138 y las fuentes serán agrupadas según código IPCC homologado al CCF8 actual

El nivel de incertidumbre será solicitado al titular para cada nivel de actividad solicitado y el sistema poseerá valores por defecto cuando no estén disponibles.


(Alcance 2)


Incertidumbre


(Alcance 3)


El diseño de los formularios del sistema 138 se están obteniendo a partir de los formatos Worksheet entregados por el IPCC y calculadoras de huella disponibles y agrupadas según el GHG protocol.


(Alcance 3)



(Calculadora WEB)


• Incorporación de nuevas actividades: transporte, fugitivas.• Administración de factores de emisión para proveedores o

destinatarios característicos• Incorporación de valores de incertidumbre para factores de

emisión• Lectura de datos de actividad y mediciones de nuevos tipos

de actividades• Administración de valores de incertidumbre por defecto para

actividades


(Calculadora WEB)


Factores por defecto para proveedores y destinos


(Calculadora WEB)


Incertidumbre por defecto

“”GRACIAS!

Marzo de 2013


Jaime Escobar/ [email protected] Lincoln Norambuena / [email protected] Marzo de 2013

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