Libro 1, Hacer pellets · Parte VIII, capítulo 43. Índice del libro. Antes: caldera a pellet para secaderos.
Al terminar este capítulo vas a poder:
- Calcular cuánta energía útil entrega un kilo de pellet en calor, en vapor y en electricidad.
- Saber qué tecnología corresponde a cada escala de generación eléctrica.
- Evaluar una cogeneración, con la cuenta de qué pasa si el calor no se usa.
- Decidir si tu pellet vale más vendido, quemado para calor o convertido en electricidad.
El caso: Maderas del Yuquerí
Rodolfo maneja Maderas del Yuquerí, un aserradero con una planta de pellet cerca de Concordia, en Entre Ríos. La planta consume 150 kW de promedio durante 4.000 horas por año: 600 MWh, unos USD 60.000 de electricidad. La secadora flash quema residuos propios y pide 400 kW de calor.
Rodolfo leyó que en Europa y en Asia hay centrales enteras que queman pellet. La cuenta le pareció obvia: "Yo hago pellet. ¿Por qué no pongo un generador y dejo de pagar la luz?"
Teresa, la contadora, le pidió que antes de hablar con un proveedor conteste una sola pregunta: cuánta electricidad sale de una tonelada de pellet, y qué otra cosa se podría hacer con esa tonelada.
Una tonelada, tres destinos
Una tonelada de pellet tiene 4,8 MWh de energía química, como vimos en el capítulo 39. Lo que sale depende de adónde va.
| Destino | Rendimiento | Energía útil por tonelada |
|---|---|---|
| Agua caliente | 88 % | 4,22 MWh de calor |
| Vapor de proceso | 80 a 85 % | 3,8 a 4,1 MWh de calor |
| Electricidad, escala chica | 10 a 25 % | 0,5 a 1,2 MWh eléctricos |
| Electricidad, gran central | 25 a 35 % | 1,2 a 1,7 MWh eléctricos |
| Cogeneración, 18 % + 62 % | 80 % en total | 0,86 MWh eléctricos + 3,0 MWh de calor |
Tabla 1. Rendimientos orientativos. La electricidad a escala chica es el rango que informa la literatura técnica; tu proveedor tiene que darte el valor neto de su equipo.
La tabla explica casi todo el capítulo. En calor se aprovecha casi todo el pellet. En electricidad, la mayor parte de la energía se va igual como calor, y si nadie la usa, se pierde.
La razón no es un defecto de los equipos. Es física: para convertir calor en electricidad hay que pasar por una máquina térmica, que nunca aprovecha todo. Y cuanto más chica es la máquina, menos temperatura y presión aguanta, y peor rinde.
Qué tecnología para qué escala
| Tecnología | Escala típica | Rendimiento eléctrico | Lo que hay que saber |
|---|---|---|---|
| Motor Stirling | 10 a 150 kW | bajo | Sirve con mucha demanda de calor. Oferta comercial escasa |
| Gasificador con motor | 100 kW a 2 MW | hasta 20 a 25 % | Pide combustible parejo y limpieza de alquitranes. La operación es exigente |
| Ciclo orgánico (ORC) | 400 a 1.500 kW | cerca de 20 % | Trabaja con aceite térmico y anda solo, pero la inversión es alta |
| Turbina de vapor chica | Hasta unos MW | baja | Agua tratada, operadores habilitados y mantenimiento alto |
| Central de vapor | Decenas de MW o más | 25 a 35 % | Rinde porque es grande. Pide contratos de combustible a largo plazo |
Tabla 2. Orden de magnitud de cada tecnología, según trabajos técnicos publicados. Comparar siempre con garantías del fabricante.
La ambición de "poner un generador" choca con esta tabla: a la escala de una planta chica las opciones son pocas, caras o exigentes de operar. Ninguna es como un grupo diésel que se prende con una llave.
Lo que cuesta cada kWh eléctrico
El costo de combustible por MWh eléctrico sale de dividir: a USD 150/t, un MWh de pellet cuesta 150 ÷ 4,8 = USD 31,25.
| Rendimiento eléctrico | kg de pellet por kWh | Combustible por MWh eléctrico |
|---|---|---|
| 15 % | 1,39 | USD 208 |
| 20 % | 1,04 | USD 156 |
| 25 % | 0,83 | USD 125 |
| 35 % | 0,60 | USD 89 |
Tabla 3. Solo el combustible, sin amortización, operadores ni mantenimiento.
Comparalo con dos referencias, siempre como supuestos del ejemplo:
- La red: USD 100 por MWh.
- Un grupo a gasoil: rinde cerca de 35 %, y un litro de gasoil da 3,5 kWh. A USD 0,90/L son USD 257 por MWh.
Con pellet comprado a precio de mercado, a escala chica, solo el combustible ya cuesta más que la red. Contra el gasoil, en cambio, se puede competir. Por eso la generación con biomasa tiene sentido donde no hay red o donde la red es cara y mala.
Por qué el pellet no suele ser el mejor combustible para electricidad
Hay otro argumento que suele faltar. El pellet es madera a la que ya le pagaste el secado, la molienda y el prensado. Esos costos se justifican cuando hay que transportar lejos, guardar mucho tiempo o alimentar un equipo chico sin atención.
Las grandes centrales que queman pellet lo hacen por esos motivos: lo traen por barco desde otro continente, o lo usan en plantas de carbón ya existentes, con sus molinos y sus cintas. Allá conviene porque no tienen bosque al lado.
Un aserradero argentino está en el caso contrario: tiene residuo al pie de la máquina. Si va a generar, le conviene quemar el residuo directamente y vender el pellet.
La cogeneración, y el calor que manda
Cogenerar es producir calor y electricidad a la vez, aprovechando el calor que la máquina térmica igual descarta. Es la forma de que el rendimiento total llegue a 80 %. Pero hay una regla que decide si anda o no:
La cogeneración se dimensiona por el calor, no por la electricidad.
Si usás todo el calor, durante todo el año, el combustible cargado a la electricidad se reduce mucho. Si solo usás la mitad, o solo en invierno, volvés a estar cerca de los números de la tabla 3.
Con pellet, al 18 % eléctrico y 62 % de calor, una tonelada da 0,864 MWh eléctricos y 2,976 MWh de calor. Si ese calor reemplaza a una caldera de pellet al 88 %, evita 2,976 ÷ 4,22 = 0,705 t de pellet. Lo que realmente se carga a la electricidad son 0,295 t, es decir 0,34 t por MWh eléctrico. A USD 150/t, son USD 51 por MWh. Baja a la mitad de la red.
Queda por pagar el equipo. La cuenta simple para eso, sin hablar de ningún precio en particular, es esta:
costo por MWh = inversión por kW × 1.000 ÷ (años de repago × horas por año)
Cada USD 1.000 invertidos por kW, con 10 años de repago, suman USD 25/MWh si trabaja 4.000 horas por año, y USD 12,5/MWh si trabaja 8.000 horas. Por eso casi todas las plantas que cierran trabajan en continuo. A escala chica, además, la inversión por kW suele ser alta. Pedí la cotización y aplicá esta cuenta.
Cuándo la electricidad con biomasa sí tiene sentido
Con todo lo anterior, hay casos donde la cuenta cierra o se acerca:
- Lugares sin red, o con una red muy mala, donde lo que se reemplaza es gasoil a más de USD 250 por MWh.
- Industrias con mucho calor todo el año, como un secadero continuo o una aceitera, con residuo propio y más de 7.000 horas de trabajo.
- Escala de varios MW, con contrato de combustible y venta de la energía a largo plazo.
En esos casos conviene un estudio serio, y empezar por el calor, porque es lo que paga la instalación.
Vapor y calor: el camino que ya funciona
Mientras la electricidad con pellet tiene pocos casos claros, el calor industrial tiene muchos:
- Vapor de proceso, en lavanderías, frigoríficos, lácteos y aceiteras.
- Aire caliente, en secaderos de yerba, té, granos y madera.
- Agua caliente, en piletas, hoteles, escuelas y calefacción de distrito.
- Calor directo, en algunos hornos, con los cuidados de la fundición.
Estas son las inversiones que suelen pagarse antes. Son también el mercado natural de quien produce pellet.
Qué dice la norma en Argentina
Dos leyes marcan el terreno, y conviene consultarlas con un profesional:
- Ley 27.191, que promueve las fuentes renovables para producir electricidad, biomasa incluida.
- Ley 27.424, de generación distribuida. Permite ser usuario-generador: producir para consumo propio e inyectar los excedentes a la red, con un equipo limitado según la demanda contratada.
La reglamentación distingue usuarios pequeños (hasta 3 kW), medianos (hasta 300 kW) y mayores, y la Resolución 235/2024 de la Secretaría de Energía actualizó esos límites. La adhesión y las condiciones cambian de una provincia a otra, y por eso la primera conversación es con tu distribuidora. Además, una caldera o una central de biomasa necesita sus propias habilitaciones ambientales y de seguridad.
Ejemplo resuelto: la respuesta de Teresa
Datos. 600 MWh eléctricos por año, 4.000 horas, 150 kW. Secadora: 400 kW de calor, 1.600 MWh por año, hoy con residuos en una caldera al 80 %. Residuo propio al 40 %, valorado en USD 30/t, con 2,9 MWh/t: USD 10,3 por MWh. Pellet: USD 150/t. Red: USD 100/MWh.
Paso 1. Comprar de la red. 600 × 100 = USD 60.000 por año.
Paso 2. Electricidad sola con pellet, 15 %. 600 ÷ 0,15 = 4.000 MWh de combustible. 4.000 ÷ 4,8 = 833 t. A USD 150/t, USD 125.000 por año. Más del doble que la red.
Paso 3. Cogeneración con pellet. 18 % eléctrico y 62 % de calor. Combustible: 600 ÷ 0,18 = 3.333 MWh, 694 t, USD 104.200. Da 2.067 MWh de calor, y la secadora usa 1.600. Deja de quemar 1.600 ÷ 0,80 = 2.000 MWh de residuo, que valían USD 20.700. Costo neto: USD 83.500. Sigue peor que la red.
Paso 4. Cogeneración con residuo propio. Mismo equipo, con combustible a USD 10,3/MWh. 3.333 × 10,3 = USD 34.400. Menos los USD 20.700 de la secadora: USD 13.700 netos. Contra la red, ahorra USD 46.300 por año.
Paso 5. El costo de oportunidad. Parece bueno, pero hay que mirar de dónde sale ese residuo. La cogeneración quema 1.149 t por año, y la secadora ya consumía 690 t. Son 459 t más. Al 40 % de humedad, esas toneladas equivalen a 459 × 0,60 ÷ 0,92 = 299 t de pellet, que Rodolfo podría vender a USD 150/t: unos USD 45.000 de venta. Descontado el costo de producirlas, una parte importante de esos USD 46.300 ya se la estaba ganando con pellet.
Paso 6. El equipo. Con 4.000 horas por año, cada USD 1.000 por kW de inversión son USD 15.000 por año para los 150 kW, a 10 años. Sumale operadores y mantenimiento. A esta escala y con estas horas, los números no cierran con una inversión razonable para un equipo así.
Paso 7. La respuesta. Una tonelada de pellet da cerca de 0,7 MWh eléctricos en un equipo chico, y Rodolfo la vende por el doble de lo que valen en la red. No conviene generar con su pellet. Teresa deja escritas las condiciones para volver a mirarlo: trabajar más de 7.000 horas por año, usar todo el calor, llegar a escala de ORC, o que suba mucho el precio de la red. Mientras tanto, los ahorros de electricidad están en otro lado: la potencia contratada, el factor de potencia y los motores que trabajan en vacío, temas de potencia instalada y conexión eléctrica.
Ejercicios
Ejercicio 1 (cálculo): un obrador sin red
Un obrador consume 100 kW durante 3.000 horas por año, con un grupo a gasoil de USD 257/MWh. Evalúa un gasificador con motor, al 20 %, alimentado con pellet a USD 150/t. ¿Cuánto ahorra en combustible por año?
Solución
Electricidad: 300 MWh. Gasoil: 300 × 257 = USD 77.100. Pellet: 300 ÷ 0,20 = 1.500 MWh, 312,5 t, USD 46.875. El ahorro de combustible es de USD 30.225 por año. Con eso hay que pagar el equipo, un operador más atento y el mantenimiento del gasificador. Puede cerrar, y sin red es un caso real, pero no es un cambio simple.
Ejercicio 2 (decisión): qué hacer con una tonelada
Con una tonelada de pellet, un industrial puede reemplazar calor de gasoil a USD 0,90/L con rendimiento de 90 %, o generar electricidad al 20 % y evitar comprar a la red a USD 100/MWh. ¿Qué vale más?
Solución
Calor: 4,22 MWh útiles ÷ 9 kWh/L = 469 L de gasoil; a USD 0,90, USD 422. Electricidad: 4,8 × 0,20 = 0,96 MWh; a USD 100, USD 96. En calor vale más de cuatro veces más. Por eso el primer destino del pellet es el calor, en especial donde reemplaza gasoil o GLP.
Ejercicio 3: Para tu planta
Antes de hablar con un proveedor de generación:
- Medí tu demanda eléctrica y tu demanda de calor, hora por hora, por lo menos una semana normal.
- Sumá cuántas horas al año hay calor que se pueda usar.
- Con eso, calculá el tamaño de cogeneración que tu calor justifica.
- Calculá el costo por MWh con tu combustible, con las horas reales.
- Preguntale a tu distribuidora cómo aplica el régimen de usuario-generador en tu provincia.
Errores comunes
- Dimensionar por la electricidad. Sin uso para el calor, la mayor parte de la energía se tira.
- Valorar el pellet propio a costo cero. Si lo podés vender, ese es su valor en la cuenta.
- Confiar en el rendimiento bruto. El que importa es el neto, descontado lo que consume la propia planta.
- Contar pocas horas por año. El equipo se paga por MWh, y a pocas horas cuesta mucho más cada uno.
- Copiar la escala de una central grande. Rinde por ser grande, y sus números no se reducen en proporción.
Qué máquina corresponde
Los generadores y las calderas no forman parte hoy de nuestro catálogo. Lo que fabricamos es la línea que hace el pellet, cuyo mejor destino suele ser el calor que reemplaza gasoil y GLP.
- Planta para vender pellet a la industria: planta de pellets de 1.000 kg/h, con peletizadora anular, 120 kW.
- Para empezar con residuos de un aserradero: planta compacta de 300 kg/h. Consultá los datos para tu material.
- Una sola peletizadora: MKFD360C, 250 a 400 kg/h con madera, 22 kW, 510 kg.
Resumen en cinco líneas
- Una tonelada de pellet da 4,2 MWh de calor útil y solo de 0,5 a 1,2 MWh eléctricos a escala chica.
- A esa escala, con pellet comprado, el combustible solo ya cuesta más que la red, aunque compite contra un grupo a gasoil.
- La cogeneración se dimensiona por el calor, y sirve si ese calor se usa todo el año y muchas horas.
- Si generás, conviene hacerlo con residuo directo y vender el pellet, que tiene más valor.
- El mejor destino del pellet en Argentina hoy es el calor que reemplaza gasoil o GLP donde no llega el gas.
Preguntas de repaso
1. ¿Por qué rinde tan poco la electricidad comparada con el calor? Porque hay que pasar por una máquina térmica que descarta gran parte del calor. A escala chica, esa máquina rinde todavía menos.
2. ¿Por qué las grandes centrales usan pellet si es caro? Porque lo traen de lejos y lo queman en plantas grandes, con mejor rendimiento. El pellet se transporta y se guarda mejor que el chip.
3. ¿Qué es lo que decide el tamaño de una cogeneración? La demanda de calor. El calor que no se usa arruina la cuenta.
4. ¿Por qué importan tanto las horas de trabajo? Porque la inversión se reparte entre los MWh generados. Con el doble de horas, la amortización por MWh es la mitad.
5. ¿Quién puede ser usuario-generador? Un usuario de la red que genere con renovables para consumo propio y pueda inyectar excedentes, según la Ley 27.424 y las condiciones de su provincia y su distribuidora.
Conceptos clave
- Rendimiento eléctrico neto: electricidad que sale de la planta por cada unidad de combustible, descontado su propio consumo.
- Cogeneración: producción conjunta de electricidad y calor útil.
- Ciclo orgánico (ORC): ciclo térmico con un fluido orgánico en lugar de agua, apto para potencias medianas.
- Gasificador: equipo que convierte la biomasa en gas combustible con poco aire.
- Alquitranes: compuestos del gas de biomasa que ensucian motores si no se limpian.
- Usuario-generador: usuario de la red con generación renovable propia.
- Costo de oportunidad: lo que dejás de ganar por usar un recurso en otra cosa.
Referencias
- Van Loo, Sjaak y Koppejan, Jaap (editores). The Handbook of Biomass Combustion and Co-firing. Earthscan. 2008.
- Obernberger, Ingwald y Thek, Gerold. The Pellet Handbook: The Production and Thermal Utilisation of Biomass Pellets. Earthscan. 2010.
- Argentina. Ley 27.191: Régimen de fomento nacional para el uso de fuentes renovables de energía. 2015.
- Argentina. Ley 27.424: Régimen de fomento a la generación distribuida de energía renovable integrada a la red eléctrica pública. 2017.
Lo que sigue
En el capítulo 44 cambiamos de combustible a forraje, y hacemos la misma pregunta con la alfalfa: cuándo vale la pena pagar por el pellet. Si estás pensando en vender pellet para calor industrial, contanos qué tenés y armamos con vos la línea.
