09_setor_de_energia_unitednationsframework

Setor Energia
Materiais de treinamento para o Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa
Grupo Consultivo de Especialistas (CGE)

Prefácio, Direitos Autorais e Isenção de Responsabilidade
• Estes materiais de apresentação, desenvolvidos para explicar o conteúdo das Diretrizes 2006 :
1) baseiam-se nas apresentações (exceto aquela para o QA / QC) feitas pela Unidade de Suporte Técnico do
Grupo de Trabalho em Inventários Nacionais de Gases de Efeito Estufa do Painel Intergovernamental para o
Mudança do Clima (IPCC TFI TSU) durante o Workshop Regional da África para o a Construção Sustentável de
Sistemas Nacionais de Gerenciamento de Inventários de Gases de Efeito Estufa, e o uso das Diretrizes 2006 do
IPCC para Inventários Nacionais de Gases de Efeito Estufa (Swakopmund, Namíbia, 24-28 de abril de 2017);
2) não foram submetidos ao processo formal de revisão do IPCC
http://www.ipcc.ch/pdf/ipcc-principles/ipcc-principles-appendix-a-final.pdf; e
3) serão periodicamente atualizados.
Caso deseje utilizar esses materiais (por exemplo, fazer uso de um dos mais slides em sua apresentação em um
workshop), favor informar o TFI TSU através do site : http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/mail. Leia também as notas nos
seguintes sites.
4) Direitos autorais : http://www.ipcc.ch/home_copyright.shtml
5) Isenção de responsabilidade: http://www.ipcc.ch/home_disclaimer.shtml
• O CGE reconhece as contribuições e expressa seu agradecimento ao IPCC TFI TSU.
2

Sumário
1. Setor de energia: escopo e importância
2. Queima (combustão) de combustível (estacionária e móvel): emissões
de CO2
3. Queima de combustível: emissões de CH4 e N2O
4. Questões metodológicas :
4.1 Biomassa
4.2 Transporte Rodoviário
4.3 Combustível para Aviação/Navegação Internacional
4.4 Combustível derivado de Resíduos
4.5 Abordagem de Referência
4.6 Carbono excluído / Combustíveis para fins não energéticos
5. Emissões fugitivas
5.1 Minas de carvão
5.2 Sistemas de Petróleo & Gás
6. Transporte, Injeção e Armazenamento Geológico de Dióxido de
Carbono
7. Resumo
3

Setor de Energia: Apresentação
1. Exploração e produção de fontes de energia primárias
2. Conversão de fontes de energia primária em formas de energia mais
utilizáveis em refinarias e centrais elétricas
3. Transmissão e distribuição de combustíveis
4. Utilização de combustíveis em aplicações estacionárias e móveis
4

Setor Energia
5

Anexo I: Emissões do Setor Energia por gás
9

10

1A. Queima (Combustão) de combustível
Para fins de inventário, a queima de combustível pode ser definida
como a oxidação intencional de materiais dentro de um aparato
projetado para fornecer calor ou trabalho mecânico para um processo,
ou para uso fora do aparato.
 Não incluído no Setor Energia :
• incineração de resíduos sem recuperação de energia → Resíduos
• uso de combustíveis fósseis como matéria prima no setor
Processos Industriais (por exemplo, coque em Ferro & Aço) →
IPPU
• queima de biomassa/queima aberta → AFOLU
 Queima em mina de carvão e queima de gás são relatadas em
Emissões Fugitivas
11

. Queima de combustível. CO2
• As emissões de CO2 dependem quase inteiramente do teor de carbono
do combustível, embora uma pequena quantidade de carbono não seja
oxidada (inferior a 1%).
• Durante o processo de combustão, a maior parte do carbono é
imediatamente emitida como CO2, independentemente da tecnologia de
combustão.
• Como método padrão, as Diretrizes 2006 do IPCC assumem um
processo de combustão completa (100% de conversão do carbono ou
fração de oxidação igual a 1).
C + O2 = CO2
1 tonne C => 3.667 tonne CO2
(44/12)
12

Exercício 1: Emissões de CO2 ?
Antracite (80-98% de carbono, por massa):
1. “Antracite hipotético": 100% de Carbono, 100% de queima
2. Antracite: 85% de Carbono, 100% de queima
3. Antracite: 85 % de Carbono, 99% de queima
Emissões de CO2 = quantidade de combustível * Fator de emissão (EF)
EF = Teor de Carbono * Fração de Oxidação * 44/12
Antracite - 1 tonelada:
1. Emissões de CO2 = 1 * 1* 1 * 44/12 = 3.667 tonelada
2. Emissões de CO2 = 1 * 0.85 * 1 * 44/12 = 3.117 tonelada
3. Emissões de CO2 = 1 * 0.85 * 0.99 * 44/12 = 3.086 tonelada
Image (Antracite): applied from the US
Geological Service:
http://www.usgs.gov/blogs/features/slidedeck2/t
ypes-of-coal/Antracite-2/
(April, 16, 2015)
13

1A. Queima de Combustível. Combustíveis
• SÓLIDO (Carvão e derivados do carvão)
- incluindo carvão, coque e gases derivados
• LÍQUIDO (Petróleo bruto e outros produtos do petróleo)
- incluindo Óleo Combustível, Gasolina, GLP, Etano e Coque de Petróleo
• GÁS (Gás Natural)
• OUTROS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS (Resíduos municipais e industriais
de fontes não biomassa, óleos residuais)
• TURFAS
- tratadas como combustível fóssil
• BIOMASSA (Madeira, Carvão, Biocombustíveis, fração de Biomassa no
Manejo de Resíduo Sólido (MSW))
- Emissões de CO2 não estão incluídas nas emissões totais do setor
Energia
 Veja a definição dos tipos de combustível na Tabela 1.1, Volume 2,
Diretrizes 2006 do IPCC.
14

1A. Queima de Combustível. Unidades
O teor de carbono pode variar consideravelmente tanto entre quanto nos
próprios tipos de combustíveis primários, por massa ou por volume. Esta
variabilidade pode ser reduzida pela conversão em unidades de energia.
Unidades de medida para combustíveis :
• Volume: barris (galões), pés cúbicos, metros cúbicos, litros
• Massa: toneladas, quilos
• Energia (expressa como NCV ou GCV): óleo/carvão equivalente, calorias, kW,
MJ, BTU
Diretrizes 2006 do IPCC - Sistema Internacional de Unidades :
1. Combustível - Gg (TJ)
2. NCV - TJ / Gg
3. Teor de carbono - kg / GJ
4. Fator de Emissão para CO2 – kg/TJ (por base energética)
15

Unidades de Energia
Biomass (Wood) 15.6 30.5 112 000
Peat 9.76 28.9 106 000
Lignite 8.9 27.6 101 000
Anthracite 26.7 26.8 98 300
Coking Coal 28.2 25.8 94 600
Residual Fuel Oil 40.4 21.1 77 400
Diesel Oil 43 20.2 74 100
Motor Gasoline 44.3 18.9 69 300
Natural Gas 48 15.3 56 100
Default CO2 EF,
kg/TJ
Carbon Content,
kg/GJ
NCV, TJ/Gg
16

NCV versus GCV
• Alguns escritórios estatísticos utilizam valores calóricos brutos (GCV)
• A diferença entre valores calóricos líquidos (NCV) e GCV é o calor
latente de vaporização da água produzida durante a queima do
combustível:
– para carvão e óleo, o NCV é aproximadamente 5% menor do que o GCV
– para a maior parte de gás natural e manufaturado, o NCV é
aproximadamente 10% menor
• Se as características do combustível são conhecidas (umidade, conteúdo
de hidrogênio e oxigênio), as Diretrizes 2006 do IPCC fornecem um
método mais preciso para converter dados de GCV para NCV:
NCV = GCV − 0.212H − 0.0245M − 0.008Y
M – Umidade, H – Hidrogênio, Y – Oxigênio, %
17

Exercício 2: Emissão de CO2 ?
1. Diesel queimado por :
 Fonte estacionária - um gerador a diesel
 Fonte móvel - um carro
2. Quantidade de diesel queimado - 1 Gigagrama (ou 1 201 923 litros, ou
317 561 galões)*
3. Assumindo queima completa
CO2 emissions = Amount of Fuel * NCV * EF
CO2 emissions = 1 * 43 * 74 100 = 3 186 300 kg CO2
= 3.19 Gg
CO2
___________
* densidade do diesel 0.832 kg/litro ou 6.943 lb/US galão
18

Gases não-CO2: CH4 e N2O
• Os fatores de emissão para gases não-CO2 pela queima de
combustível dependem do combustível e tecnologia utilizados
(condições de funcionamento, tecnologias de controle, qualidade da
manutenção, idade dos equipamentos)
• Os fatores de emissão variam consideravelmente, da mesma forma
que o conjunto de tecnologias aplicadas em cada setor
• Assim sendo, não é útil fornecer fatores de emissão padrão para
esses gases, com base apenas nos combustíveis
19

20

21

Emissões pela Queima - Níveis Superiores
Nível 1
Quantidade de combustível queimado, NCV padrão, teor de carbono e
fator de emissão para CO2 (combustão completa)
Emissions = AD * EF
Nível 2
Quantidade de combustível, NCV específico do país, teor de carbono e
fator de emissão para CO2 (taxa de oxidação), EF para N2O, EF para
CH4
Nível 3
As emissões dependem do tipo de combustível utilizado, da
tecnologia de combustão (queima), das condições de funcionamento,
da tecnologia de controle, da qualidade da manutenção, da idade dos
equipamentos utilizados para queimar o combustível – EFs específico
da planta (medições)
22
Materiais de treinamentopara o Inventário Nacional de Gases de Efeito

Biomassa
A biomassa é um caso particular:
• As emissões de CO2 pela queima de biomassa não estão incluídas
no total nacional. Eles são informadas separadamente (item de
informação)
• As emissões de gases não-CO2 são informadas no total nacional
• As emissões líquidas de carbono são contabilizadas no setor Uso
da Terra, Mudança do Uso da Terra e Florestas (LULUCF) e
Agricultura, Floresta e Outros Usos da Terra (AFOLU)
• A turfa é tratada como combustível fóssil
23

Transporte Rodoviário
• Todos os combustíveis vendidos no país são incluídos nas estimativas
nacionais, mesmo no caso de veículos que atravessam fronteiras ou
combustíveis exportados em tanques de combustível de veículos
• O Carbono de biocombustíveis é removido do total e informado
separadamente
• O Carbono também é emitido a partir de catalisadores à base de uréia e
são incluídos nas Diretrizes (não estritamente queima)
• CH4 e N2O são fortemente relacionados à tecnologia. Em níveis
superiores é necessário conhecer as tecnologias na frota (proporção e
tipo de catalisadores específicos)
• Cuidado com os dados de "combustível vendido" :
– sobreposição com veículos para terrenos acidentados (off-road) e
potencialmente outros setores (por exemplo, agricultura)
– combustíveis misturados (por exemplo, bioetanol) e lubrificantes
– contrabando
24

Combustíveis para Aviação/Navegação Internacional
Aviação e Navegação (navegação marítima e fluvial) internacional:
• Emissões domésticas incluídas no Total Nacional
• Emissões internacionais informadas separadamente como
“tanques de combustível internacional” (bunker fuels)
• Viagens domésticas são trajetos entre pontos no país
• Viagens internacionais são trajetos entre países
25

Combustível derivado de Resíduos
• Alguns incineradores de resíduos também produzem calor ou
energia
• Nesses casos, o fluxo de resíduos aparecerá nas estimativas
nacionais de energia e é boa prática informar essas emissões no
setor Energia.
• Isto pode acarretar em dupla contagem quando, no setor Resíduos,
o volume total de resíduos é usado para estimar emissões
• Apenas a fração de CO2 derivada do combustível fóssil de resíduos
está incluído nas emissões totais nacionais
26

Abordagem de Referência
A abordagem de referência é uma abordagem de cima para baixo,
(top-down) utilizando dados de suprimento de energia do país para
calcular as emissões de CO2 provenientes da queima de combustível:
CO2 emissions = (Apparent Consumption - Excluded Carbon) * EF
Apparent consumption = Production + Import - Export - International
bunker - Stock change
 apenas CO2
 usado como verificação para a abordagem setorial
27

Carbono excluído / Combustíveis para fins não energéticos
28

1B. Emissões Fugitivas
Emissões fugitivas são emissões de gases ou vapores provenientes
de equipamentos devido a vazamentos e outros lançamentos não
intencionais ou irregulares de gases, principalmente por atividades
associadas à produção e distribuição de combustíveis fósseis. Inclui
vazamentos de equipamentos pressurizados, evaporação e
deslocamento de vapor, e lançamentos acidentais
• Emissões de CH4 de :
– Minas de Carvão
– Vazamentos em refinarias
– Gasodutos para distribuição de gás
• Métodos simples de EF de nível 1. Níveis superiores requerem
dados mais detalhados sobre tecnologia, idade das plantas/minas,
etc.
30

Minas de Carvão
CH4 é o principal GEE emitido pela mineração e manuseio de carvão. O
CO2 também pode estar presente em algumas camadas de carvão. As
principais etapas para emissões de GEE para minas de carvão
subterrâneas e de superfície são:
• Emissões de mineração - gás liberado pelo processo de extração do carvão
durante a mineração. Esse gás pode ser coletado (por segurança) e queimado
ou usado para gerar energia. A emissão pode continuar após o fechamento da
mina.
• Emissões pós-mineração - emissões durante o processamento, manuseio e
distribuição.
• Oxidação de baixa temperatura - o carvão oxida lentamente à CO2 quando
exposto ao ar.
• Combustão descontrolada - a oxidação pode provocar um incêndio ativo no
local de armazenamento do carvão ou camadas expostas de carvão, com
rápida formação de CO2. Isso pode ocorrer naturalmente.
 Fatores de emissão simples são fornecidos para o nível 1; dados específicos do
país são necessários para melhores estimativas (níveis superiores)
31

Petróleo e Gás
• Emissões fugitivas de Petróleo & Gas incluem todas as emissões de
sistemas de petróleo e gas exceto aqueles para o uso do petróleo e
gas para fins energéticos ou como matéria prima.
• Engloba tudo, desde o poço de petróleo até o consumidor:
a) Exploração e Produção
b) Processamento e Refinamento
c) Distribuição e Entrega
• Inclui vazamentos de equipamentos, perdas por evaporação,
ventilação, queima e lançamentos acidentais.

Petróleo e Gás. Emissões Fugitivas de GEE
• O CO2 pode estar contido no petróleo ou no gás como extraído do
reservatório.
• O CH4 pode ser liberado diretamente (por exemplo, vazamentos de
gás natural).
• CO2, CH4 e N2O também podem ser formados na combustão de
energia não útil (por exemplo, queima – flaring; oxidação catalítica
para CO2)).
• Fatores de Emissão padrão (nível 1) para países desenvolvidos e em
desenvolvimento disponíveis.
• Para níveis superiores, é necessário o conhecimento detalhado do
sistema. Fatores de emissão específicos do país terão que ser
desenvolvidos com base em medições.
33

Petróleo e Gás. AD e EFs
Nível 1 :
• Os fatores de emissão (EF) padrão de nível 1 disponíveis são
apresentados nas Diretrizes 2006 do IPCC. Todos os EFs
apresentados são expressos em unidades de massa de emissões por
unidade de volume da produção (rendimento) total de petróleo ou
gás.
• Embora alguns tipos de emissões fugitivas apresentem uma baixa
correlação ou não são relacionadas com o rendimento total baseado
em uma fonte individual, as correlações ficam mais razoáveis quando
grandes populações de fontes são consideradas .
• Além disso, os dados de atividade mais consistentemente disponíveis
são as estatísticas de rendimento total, para uso em cálculos de nível
1.
34

Petróleo e Gás. Fatores de Emissões padrão
35
.

1C. Armazenamento Geológico de Dióxido de Carbono e Transporte
36

1C. Armazenamento Geológico de Dióxido de Carbono e Transporte
O CO2 pode ser capturado através de atividades de captura pré-combustão, pós-combustão e
combustão de oxi-combustível e também em alguns processos industriais (por exemplo, na indústria
do cimento)
 A Categoria 1C NÃO inclui orientação para captura e compressão de CO2 (as emissões
relevantes devem ser estimadas nos respectivos setores (por exemplo, Energia, IPPU)
O transporte de CO2 pode ser feito principalmente através de oleodutos (e navios)
 A única subcategoria para a qual se fornece valores padrão é 1C1a. Gasodutos
O CO2 pode ser armazenado em terra e no mar em formações salinas profundas, campos de óleo e
gás esgotados (parcialmente esgotados) com ou sem recuperação avançada de óleo/gás, e em
camadas de carvão com ou sem recuperação de metano
Embora o “Sumário para os Formuladores de Políticas do SRCCS” sugira que locais de
armazenamento geológicos adequadamente selecionados podem reter mais de 99% do CO2 armazenado
ao longo de 1000 anos ou mesmo milhares de anos, à época da escrita do relatório, o pequeno número
de locais de armazenamento monitorados significa que não há suficiente evidência empírica para
produzir fatores de emissão que possam ser aplicados a vazamentos de reservatórios geológicos de
armazenamento. Consequentemente, esta orientação não inclui uma metodologia de Nível 1 ou Nível 2.
No entanto, há possibilidade de tais metodologias serem desenvolvidas no futuro, quando um número
maior de locais de armazenamento monitorados estiver em operação e os locais existentes estiverem
operando há bastante tempo. No entanto, um metodologia de nível 3 específica do local pode ser
desenvolvida.
38

Síntese
• Setor de energia = queima de combustível (móvel e estacionária) +
emissões fugitivas + CCS
• As emissões do setor Energia são geralmente as mais importantes
― O CO2 da queima de combustível é a principal fonte
― CH4 resulta principalmente de emissões fugitivas
• O fator de emissão de CO2 depende do teor de carbono do
combustível e gases não-CO2 na tecnologia utilizada
• Questões metodológicas (biomassa, combustível de bancas, carbono
excluído/combustíveis em outros setores)
• A abordagem de referência é utilizada para verificação (CO2)
39

Obrigado pela atenção

09_setor_de_energia_unitednationsframework

Mais conteúdo relacionado

Semelhante a 09_setor_de_energia_unitednationsframework

Último

09_setor_de_energia_unitednationsframework

Notas do Editor