Problema Avançat - Càlcul Multi-Abast i Taxa de Carboni

Enunciat del Problema

Un complex industrial vol avaluar l'impacte econòmic i ambiental del seu recent pla de descarbonització. Per fer-ho, han d'analitzar les dades de dos anys clau: l'Any 2022 (abans de la transició) i l'Any 2024 (després d'aplicar les millores).

Dades de consum:

Període	Combustible Calefacció (Abast 1)	Electricitat (Abast 2)
Any 2022	Consum de 500 MWh de Gas natural (kWhPCS)*	Consum de 300 MWh, comercialitzat per ENDESA ENERGIA, S.A.
Any 2024	Consum de 102 tones de Biomasa pellets (kg)**	Consum de 320 MWh, comercialitzat per ACCIONA GREEN ENERGY DEVELOPMENTS, S.L.

            Atenció a les unitats: L'empresa paga una taxa de carboni de 45 € per cada tona mètrica de CO₂ (tCO₂) emesa en total.
        

Instruccions de cerca a l'Excel:

Obre el fitxer factoresemision_tcm30-542746.xlsx i localitza les següents dades:

A la pestanya 2. Instalaciones fijas: Cerca els factors per al Gas natural (kWhPCS)* i la Biomasa pellets (kg)**. Agafa el primer valor numèric disponible a la fila de cadascun.
A la pestanya 5. Factores de mix eléctricos: Cerca a la columna anomenada 0.18 kg CO2/kWh.18 els factors d'emissió exactes per a les comercialitzadores ENDESA ENERGIA, S.A. i ACCIONA GREEN ENERGY DEVELOPMENTS, S.L..

Què has de calcular?

Les emissions totals (Abast 1 + Abast 2) de l'Any 2022 en tones de CO₂ (tCO₂).
Les emissions totals (Abast 1 + Abast 2) de l'Any 2024 en tones de CO₂ (tCO₂).
El percentatge de reducció d'emissions que ha aconseguit el complex.
L'estalvi econòmic anual en euros gràcies a la reducció de la taxa de carboni.

Solució Detallada

Pas 1: Extracció de factors (Fitxer Excel)

Factor Gas natural (kWhPCS)* = 0.182 kg CO₂ / kWh
Factor Biomasa pellets (kg)** = 0.171 kg CO₂ / kg
Factor ENDESA ENERGIA, S.A. = 0.37 kg CO₂ / kWh
Factor ACCIONA GREEN ENERGY DEVELOPMENTS, S.L. = 0 kg CO₂ / kWh

Pas 2: Càlcul de l'Any 2022 (Situació Inicial)

Abans d'aplicar la fórmula, cal convertir els MWh a kWh multiplicant per 1.000:

$$ E_{\text{gas}} = 500.000 \text{ kWh} \times 0.182 \text{ kg/kWh} = 91.000 \text{ kg CO}_2 = 91 \text{ tCO}_2 $$ $$ E_{\text{elec, 22}} = 300.000 \text{ kWh} \times 0.37 \text{ kg/kWh} = 111.000 \text{ kg CO}_2 = 111 \text{ tCO}_2 $$ $$ \text{Total 2022} = 91 + 111 = 202 \text{ tCO}_2 $$

Pas 3: Càlcul de l'Any 2024 (Post-Transició)

Cal convertir les tones de biomassa a kg multiplicant per 1.000:

$$ E_{\text{pellets}} = 102.000 \text{ kg} \times 0.171 \text{ kg/kg} = 17.442 \text{ kg CO}_2 = 17,442 \text{ tCO}_2 $$

Per a l'electricitat verda de l'Any 2024 (factor zero):

$$ E_{\text{elec, 24}} = 320.000 \text{ kWh} \times 0 \text{ kg/kWh} = 0 \text{ tCO}_2 $$ $$ \text{Total 2024} = 17,442 + 0 = 17,442 \text{ tCO}_2 $$

Pas 4: Reducció i Estalvi Econòmic

Calculem primer la reducció absoluta en tones de CO₂:

$$ \Delta E = 202 - 17,442 = 184,558 \text{ tCO}_2 $$

El percentatge de reducció s'obté dividint la reducció pel total inicial:

$$ \% \text{ Reducció} = \left( \frac{184,558}{202} \right) \times 100 \approx 91,37 \% $$

Finalment, calculem l'estalvi multiplicant la reducció per la taxa de 45 €/tCO₂:

$$ \text{Estalvi} = 184,558 \text{ tCO}_2 \times 45 \text{ €/tCO}_2 = 8.305,11 \text{ €} $$

Conclusió: El complex ha reduït les seves emissions un 91,37%, evitant emetre més de 184 tones de CO₂ a l'atmosfera i estalviant 8.305,11 € anuals en impostos mediambientals.

Càlcul d'Emissions Multi-Abast i Taxa de Carboni