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Energía Solar: Desarrollo tecnológico y oportunidades de mercado en el contexto energético actual Dr. José González Aguilar Dr. Manuel Romero Alvarez.

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Presentación del tema: "Energía Solar: Desarrollo tecnológico y oportunidades de mercado en el contexto energético actual Dr. José González Aguilar Dr. Manuel Romero Alvarez."— Transcripción de la presentación:

1 Energía Solar: Desarrollo tecnológico y oportunidades de mercado en el contexto energético actual Dr. José González Aguilar Dr. Manuel Romero Alvarez

2 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Indice Recurso solar Tecnologías solares Fotovoltaico Térmico de baja temperatura Térmico de alta temperatura Combustibles solares - Hidrógeno Conclusiones - Perspectivas Tendencias de mercado Tendencias de I+D

3 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Recurso solar La energía solar, en sus diversas manifestaciones directas (radiación solar directa, difusa…) o indirectas (biomasa, eólica, hidráulica, mareomotriz…) es la fuente de energía mas abundante en la Tierra. El consumo energético anual actual (=DG) de energía primaria es aproximadamente 425 EJ/año. La energía solar total anual que alcanza la superficie de la Tierra y su atmósfera es EJ/año, que representa (~7000 veces la demanda global en 2004, DG) unas 9 veces el recurso total de todas las demás energías no-renovables, estimado en EJ (765 veces la DG) Petróleo: 8690 EJ (~20 DG), Gas: EJ (~40 DG), Uranio: EJ (~270 DG), Carbón: EJ (~440 DG).

4 El 1% de las áreas áridas o semiáridas, sería suficiente para abastecer la demanda anual de electricidad en el Mundo Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Recurso solar Potencial de implantación de CET 1.Radiación solar global sobre la superficie terrestre (TWh/año)240 * Áreas desérticas (7% de la superficie terrestre) (TWh/año)16 * Fracción útil de la radiación solar global (70%) (TWh/año)11,2 * Eficiencia energética de la electricidad solar (15%) (TWh/año)1,68 * Porcentaje del área que cumpliría los requisitos de infraestructura (1% de las áreas desérticas) (TWh/año)16,8 * Demanda eléctrica en el Mundo en el año 2000 (TWh/año)15 * 10 3

5 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Tecnologías solares Aire acondicionado Refrigeración solar Vapor de proceso piscinas, secaderos, ACS,desalinización, fotoquímica FV – Alta conc. Termoelectricidad Combustibles solares FV - Media FV - Baja

6 Multiplicidad de tecnologías en FV module efficiency (%) module price (/Wp) c-Si tf-Si & CIGSS new concepts >2030 OSC technology families technology generations tf-Si = thin- film silicon CIGSS = copper- indium/gallium- selenium/sulfur c-Si = wafer- type crystalline silicon X-tech = concentrator technology OSC = organic solar cells new concepts = advanced versions of existing technologies & new conversion principles X-tech commercial Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Fotovoltaica

7 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Fotovoltaica

8 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Fotovoltaica REN21s annual Renewables Global Status Report 2010

9 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Fotovoltaica El caso de España (I)

10 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Fotovoltaica El caso de España (II)

11 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Fotovoltaica El caso de España (III) Inversión media de una instalación FV en suelo La inversión media para un parque FV en España en 2010 se estima en 2,5 M/MW para cristalino y 3,0 M/MW para capa delgada.

12 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Solar térmica de baja temperatura Tecnología Captador de tubos de caucho Captador de tubos de vacío Captador de aire Captador solar de placa plana Solar Heat Worldwide 2008, 2010 edition.

13 Mercado mundial: El poder de China (Año 2008: 87.8 GW) Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Solar térmica de baja temperatura Solar Heat Worldwide 2008, 2010 edition.

14 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Solar térmica de baja temperatura

15 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Solar térmica de baja temperatura

16 Receptor Central Helióstatos Cilindro-parabólicos Tubo Absorbedor Tubería fluido térmico Espejo curvado Fresnel Lineal Tubo absorbedor y reconcentrador Espejo curvado Discos parabólicos Receptor/Motor Reflector Hora solar Desde almacén Suministro directo solar A almacenamiento Desde almacén Potencia constante E. Térmica a turbina Hora solar Apoyo fósil Suministro directo solar Apoyo fósil Potencia constante E. Térmica a turbina Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Solar termoeléctrica - Tecnología

17 Extresol 1 y 2 (ACS/Cobra) PS10 and PS20 (Abengoa Solar) Puertollano 50 MW (Iberdrola Renovables) Gemasolar (Torresol) Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Solar termoeléctrica - Tecnología

18 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Solar termoeléctrica - Implantación Sun and Wind Energy

19 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Solar termoeléctrica - Tecnología

20 Total : empleosTotal : empleos – empleos REN21s annual Renewables Global Status Report Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Empleo

21 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Costes

22 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Combustibles solares Descomposición H 2 O/CO 2 H 2 O/CO 2

23 Laboratorio (<1 kW) Piloto (1-100 kW)Industriales (>100 kW) Tubulares Doble cámara Partículas Volumétricos DCORE McNaughton SOLZINC Gokon Weimer Flamant Steinfeld Wieckert Wömer SOLREF Kodama HYDROSOL Flamant Steinfeld Kodama Bertocchi Imhof APPCDC Steinfeld SYNPET Siegel y Kolb Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Combustibles solares - Reactores

24 - 400 kW - Rh catalyst K - 10 bar EU-Project SOLREF DLR (D), WIS (IL), Hexion (NE), JM (UK), CERTH (GR), ESCO-Solar (I), ETH/PSI (CH) Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Combustibles solares Reformado de gas natural

25 NREL//UCCNRSWIS ETH//PSI Dahl J. et al., JSEE 127, 76-85, Kogan et al., IJHE 30, 35-43, Hirsch et al., Chem. Eng. Science 59, , Abanades et al., IJHE 30, 843–853, Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Combustibles solares. Pirólisis de gas natural CNRS EU FP6 SolHyCarb ( )

26 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Combustibles solares. Gasificación de coke

27 Ciclos retenidos: >35% (LHV) Ciclos basados en el azufre Oxidos volátiles Oxidos no volátiles Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Combustibles solares. Ciclos termoquímicos

28 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Combustibles solares. Ciclos termoquímicos

29 A. Meier, SolarPACES 2010 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Combustibles solares. Ciclos termoquímicos

30 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Combustibles solares. Ciclos termoquímicos

31 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Conclusiones El potencial de la energía solar es inmenso y su desarrollo agrupa un gran número de disciplinas científicas y técnicas; fundamentales y aplicadas. Se observa una gran dinámica en todas las áreas. No así en la distribución geográfica, bien definida por algunos actores. El paso a la madurez de la electricidad a partir de fuentes renovables requiere aumentar capacidad y adaptación a la demanda. La influencia de las políticas favoreciendo la implantación de solar es hoy en día un elemento clave. Sin embargo, no existe un solución única. En combustibles solares, nos acercamos progresivamente hacia la escala industrial.

32 Gracias por su atención

33 Energía Solar: I+D y mercado en el contexto energético actual Fotovoltaica


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