Evaluación técnico-económica de un sistema de producción de combustibles basados en electricidad

Abstract

Este Trabajo Final evalúa la viabilidad técnica y económica de implementar un sistema de producción de combustibles sintéticos basados en electricidad, en los Llanos Orientales de Colombia. El caso de estudio parte de un yacimiento de crudo extrapesado que, debido a su baja viscosidad, requiere ser diluido con nafta para su transporte, aumentando los costos y huella de carbono. Adicionalmente, también se produce gas no comercial con un 50% de CO2. Considerando la disponibilidad de CO2 y la posibilidad de producir hidrógeno verde, se evaluó una solución técnico-económica para producir un combustible sintético con baja huella de carbono. La evaluación comprende tres tipos de combustible sintético: DME (Dimetil éter), gasolina y Diesel, con el fin de determinar cuál tendría el menor costo de producción. El cálculo del Costo Nivelado de Energía (LCOE) reveló que en todos los casos su valor es superior al de los combustibles fósiles. Adicionalmente, más del 70% del costo de producción está representado por el costo de la energía. Se concluyó que la viabilidad económica de los combustibles sintéticos estará condicionada a un costo de energía inferior a 175 COP/KWh para DME, 55 COP/KWh para gasolina y 25 COP/KWh para diésel. En caso de reducir el costo asociado al CO2 esta viabilidad se alcanzaría con costos menores a 300 COP/KWh, 160 COP/KWh y 140 COP/KWh, respectivamente. No obstante, debido a que la proyección del costo de energía es de 515 COP/KWh para el caso de estudio, la producción de estos combustibles sintéticos no es viable económicamente. (Tomado de la fuente)

This Final Work evaluates the technical and economic feasibility of implementing an electricity-based synthetic fuel production system in the Llanos Orientales Basin of Colombia. The case study includes an extra-heavy crude oil field that, due to its low viscosity, requires dilution with naphtha for transportation, increasing costs and carbon footprint. In addition, non-commercial gas with 50% CO2 is also produced. Considering the availability of CO2 and the possibility of producing green hydrogen, a technical-economic solution was evaluated to produce a synthetic fuel with a low carbon footprint. The evaluation includes three types of synthetic fuel: DME (Dimethyl Ether), gasoline and Diesel, in order to determine which would have the lowest production cost. The calculation of the Levelized Cost of Energy (LCOE) revealed that in all cases, its value is higher than that fossil fuels. Furthermore, more than 70% of the production cost is represented by the cost of energy. It was concluded that the economic viability of synthetic fuels will be conditional on an energy cost less than 175 COP/KWh for DME, 55 COP/KWh for gasoline and 25 COP/KWh for diesel. If the associated cost of CO2 is reduced, this viability would be achieved with costs less than 300 COP/KWh, 160 COP/KWh and 140 COP/KWh, respectively. However, due to the energy cost projection is 515 COP/KWh for the case study, the production of these synthetic fuels is not economically viable.