Jornada Sobre Energía Solar de Concentración

Presentación del tema: "Jornada Sobre Energía Solar de Concentración"— Transcripción de la presentación:

1 Jornada Sobre Energía Solar de Concentración
Cayetano Hernández Gonzálvez Responsable Unidad de Prospectiva Tecnológica 26 de febrero de 2008

2 Planta Termosolar de Puertollano
Índice Planta Termosolar de Puertollano 1. IBERDROLA y las Energías Renovables 2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de Entorno 3.2. Proyectos de Innovación 4. Conclusiones 20 de diciembre de 2007

3 Iberdrola Renovables está presente activamente en 19 Países …
Situación Actual Iberdrola Renovables está presente activamente en 19 Países … Fuente: Datos de la compañía a 30 de junio de 2007 Países en los que está presente Iberdrola Renovables China Estados Unidos Méjico Brasil Canadá Marruecos Chipre Grecia Italia Polonia Alemania Francia España Portugal R.U.. Hungría Bulgaria Estonia Guatemala … y cuenta con 7,704 MW de capacidad instalada a 31 de diciembre de 2007 y con proyectos de 42,053 MW

4 Líder mundial en energía eólica… De capacidad instalada
Situación Actual Líder mundial en energía eólica… Cartera España 17% 7,704 MW De capacidad instalada 42,053 MW Cartera de proyectos* + R.U. 13% EEUU 52% RdM 18% … con una gran cartera de proyectos que asegurará el crecimiento futuro * Incluye mini-hidráulica & otras tecnologías renovables

5 Solar termoeléctrica: a punto de despegar
Crecimiento UE Mercado Distribución geográfica: MW Sólo existe experiencia de explotación comercial en el desierto de Mojave (California, EEUU), 300 MW Desarrollo actual de la industria en España por marcos de apoyo Desarrollo próximo en países desarrollados (por elevado coste) 20.000 Volumen de inversión x66 Mercado por desarrollar: MW adicionales a instalar en el período Coste de inversión: 4 M€/MW Inversión total: M€ 300 Posición industria española * * * * * 4/5 Fuente: World Energy Outlook 2006 (alternative scenario) Factores Determinantes Experiencia. Necesidad de ayudas para los primeros proyectos Desarrollo de técnicas dedicadas a la fabricación de componentes Mayor información sobre radiación directa

6 Planta Termosolar de Puertollano
Índice Planta Termosolar de Puertollano 1. IBERDROLA y las Energías Renovables 2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de entorno 3.2. Proyectos de innovación 4. Conclusiones 20 de diciembre de 2007

7 Tecnologías Termoeléctricas
Cilindro-Parabólico Esta tecnología es la más madura dentro del mercado. Se empezó a usar en los años 80, y actualmente hay centrales en Europa y EEUU. La potencia típica de estas centrales es de entre 50 MW y 200 MW. Torre Central La primera central comercial de este tipo se terminó en junio de 2007 en España. Esta es de 10 MW. Hay 16,5 MW en construcción y 17 MW en desarrollo. Disco Stirling En Europa sólo hay plantas piloto de este tipo. La potencia media de una unidad de disco Stirling es de 10 KW. Las centrales de energía de este tipo pueden ser de la potencia que se necesite. Fresnel En Europa no hay ninguna central de este tipo. El principio de operación es el mismo que para las centrales cilindro-parabólicas.

8 Índice 1. IBERDROLA y las Energías Renovables
2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de entorno 3.2. Proyectos de innovación 4. Conclusiones 1. IBERDROLA y las Energías Renovables 2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de entorno 3.2. Proyectos de innovación 4. Conclusiones

9 IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
Análisis del mercado Solar Termoeléctrico en España El Plan de Energías Renovables en España , de agosto de 2005, establece el objetivo de lograr 500 MW de Energía Solar Termoeléctrica en 2010. El recién aprobado RD 661/2007 mejora las condiciones retributivas de la tecnología termoeléctrica. Además, el texto mantiene la posibilidad de hibridación en unos porcentajes determinados. Estos factores han suscitado el interés de diferentes inversores por la Energía Solar Termoeléctrica. Aun persisten riesgos inherentes debidos a la inmadurez de esta tecnología. IBERDROLA, como empresa fuerte en el sector de las energías renovables, está analizando en detalle esta tecnología.

10 Un marco regulatorio en progreso
Nuevo avance en la Regulación de las Energías Renovables 1994 1997 1998 1999 2002 2004 REALES DECRETOS LEY ELÉCTRICA R. D. de “RÉGIMEN ESPECIAL” PLAN NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES PLANIFICACIÓN ENERGÉTICA NACIONAL REAL DECRETO “436/2004” Prioridad de acceso Incentivo en base a primas 29% de la producción eléctrica 2010 será renovable Marco Básico para renovables 200 MW de centrales termoeléctricas en 2010 MW de parques eólicos en 2011 Estabilidad regulatoria para alcanzar los objetivos 2005 2007 NUEVO PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES EN 2020, OBJETIVO VINCULANTE DE UN 20% DE ENERGÍAS RENOVABLES REAL DECRETO “661/2007” 500 MW de centrales termoeléctricas en 2010 Objetivo vinculante en Europa Estabilidad regulatoria para alcanzar los objetivos

11 El acuerdo de la UE del 20% de Renovables para 2020
Las instituciones europeas adoptan una decisión muy ambiciosa 20% Renovables (vinculante) 20% Eficiencia -20% Emisiones Objetivo del “20” Para el año 2020 Para España supone: 20% de energías renovables en 2020 del total de consumo energético Un 42% de energía eléctrica a alcanzar al final del período La energía eólica crecerá hasta los MW instalados

12 Normativa Ley 54/1997, del Sector Eléctrico RD 661/2007 RD 1995/2000
Legislación Autonómica Diputaciones PGOU ayuntamientos

13 La termoeléctrica aumenta su nivel tanto en tarifa como en mercado
(€/MWh) RD 436 RD 661 * Prima Tarifa Termoeléctrica (b.1.2) 191,47 primeros 25 años 153,17 el resto 229,764 primeros 25 años 183,811 el resto 262,5 primeros 25 años 210,0 el resto 278,4 primeros 25 años 222,717 el resto * Orden de Tarifas de 2008 Datos actualizados a 1 de enero de 2008

14 Esquema de retribución: opción a mercado Termoeléctrica
Retribución Total (€/MWh) 1. Prima constante Retribución Total 2. Prima decrece Cap 355,5 3. No hay prima Se respeta el precio del pool Tarifa Prima 278,4 262,5 Floor 92,951 355,5 Precio Pool * Precio pool medio aritmético (01/01/07 a 31/05/07) Pendiente de actualización a 2008

15 Opción a mercado. Prima Variable
Ref Precio mercado > cap 355,5 €/MWh Prima Prima < 262,5 €/MWh, hasta alcanzar el techo 355,5 €/MWh Prima Ref Prima Límite Superior (Cap) Prima de referencia = Prima Precio mercado entre y cap 92,95 €/MWh Precio mercado < Precio del pool a partir del cual la prima disminuye 92,95 € 92,95€

16 Resources availability
La energía eólica es la más competitiva entre las tecnologías renovables El desarrollo de la eólica continuará siendo el primer vector de crecimiento de las renovables Technology Maturity / Cost Efficiency Geothermal Mini Hydro Onshore Wind High Offshore Wind Biomass Solar Thermal Solar PV Low Wave Energy Low High Resources availability La energía eólica es la más desarrollada. Muestra costes de generación sensiblemente inferiores al resto de las renovables Fuente: Datos de la Compañía

17 IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
Posición frente al mercado Solar Termoeléctrico En la actualidad IBERDROLA está promocionando varias Plantas Termosolares de HTF (Heat Transfer Fluid) con tecnología CCP (Colectores Cilindro Parabólicos). Se han instalado varias estaciones meteorológicas, en diferentes emplazamientos, con el objeto de medir la radiación existente en la zona. Se analiza la radiación obtenida mediante satélite y se elaboran las posibles correlaciones. Se están analizando los riesgos tecnológicos asociados a un mercado que está poco desarrollado y muy limitado en cuanto a competencia. Se analizan: Tubos absorbedores, Espejos reflectantes, Estructura soporte y Sistema de almacenamiento térmico. Se está optimizando el diseño de diferentes tamaños de planta con sistema de almacenamiento térmico. Se siguen analizando el resto de Tecnologías Termoeléctricas, y se estudian la posibilidades de la GDV (Generación Directa de Vapor).

18 Índice 1. IBERDROLA y las Energías Renovables
2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de entorno 3.2. Proyectos de innovación 4. Conclusiones 1. IBERDROLA y las Energías Renovables 2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de entorno 3.2. Proyectos de innovación 4. Conclusiones

19 Lanzamiento del proyecto
Principales aspectos a tener en cuenta antes de promocionar una planta termosolar SELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO - ¿hay sol? TERRENOS - ¿están disponibles? LEGISLACIÓN APLICABLE - ¿se puede hacer? AYUNTAMIENTOS AFECTADOS - ¿quieren que se haga? INFRAESTRUCTURA ELÉCTRICA - ¿se puede conectar? ESTIMACIÓN DE COSTES - ¿es rentable? ¿Sí? Lanzamiento del proyecto

20 Agentes implicados Los agentes implicados en la obtención de los Permisos y Autorizaciones necesarios para Construir y Conectar una Instalación son los siguientes: Promotor. Administración Estatal y Autonómica. Ayuntamientos. Confederaciones Hidrográficas. Suministrador de gas Diputaciones. Propietarios Terrenos Operador del Sistema y Gestor de la Red de Transporte Propietarios Red transporte. Gestores/Propietarios Red Distribución. En

21 Tramitación Administrativa
Solicitud Autorización Administrativa y Declaración de Impacto Ambiental Información pública Alegaciones y contestación de alegaciones Declaración de Impacto Ambiental Autorización Administrativa Solicitud Aprobación de Proyecto de Ejecución Consulta organismos afectados Aprobación de Proyecto de ejecución Solicitud Licencia de Obras Obtención de Licencia de Obras Información pública. Publicación Diario Oficial Provincia / Comunidad Autón. Periódico local. Exposición pública. Alegaciones. Propietarios afectados. Organizaciones “ecologistas”. Ayuntamientos. Organismos Oficiales. Alegaciones a favor. Apoyo institucional Iberdrola. Contestación alegaciones. Autorización Administrativa y Declaración Ambiental. Condiciones desarrollo parque y plazos. Preinscripción régimen especial. Declaración utilidad pública. Documentación: Memoria y Proyecto instalaciones. Estudio de impacto ambiental Estudio de producción. Presupuesto ejecución. Plazo ejecución. Estudio de viabilidad económica. Organismos y propietarios afectados-Acuerdos

22 Procedimientos Acceso y Conexión a las Redes Transporte/Distribución
Procedimientos Acceso y Conexión a las Redes Transporte/Distribución. RD 1955/2000 Procedimiento - Presentación aval 20 €/kW (RD.661/2007) - Solicitud y concesión de la Gestionabilidad (REE - PO agosto 2007) - Solicitud de acceso al Gestor de la Red (REE) o al distribuidor de la zona - Aceptación de las condiciones del acceso y presentación proyectos por parte del promotor. - Solicitud de punto de conexión a REE o al distribuidor de la zona. - Obtención de punto de conexión

23 IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
Estaciones Meteorológicas Equipos Piriheliómetro (Radiación Directa) Piranómetro (Radiación Global) Anemoveleta (Velocidad y Dirección del viento) Termohidrómetro (Humedad relativa y temperatura)

24 IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
MODELOS DE SATELITE Vapor de agua Aerosol Radiación solar horaria METEOSAT Indice de nubosidad

25 IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
Tecnología CCP (Concentradores Cilindro-Parabólicos) HTF (Heat Transfer Fluid) Principio de funcionamiento: 1. El campo solar calienta aceite (HTF) 2. Con el aceite se genera vapor. 3. Con el vapor se genera electricidad. SOBRERRECALENTADOR ECONOMIZADOR VAPORIZADOR TURBINA DE VAPOR RECALENTADOR TANQUE FRÍO CALIENTE CALDERA DE COMBUSTIBLE FÓSIL Componentes: 1. Campo Colectores Solares 2. Sistema de Apoyo 3. BOP (Bloque de Potencia) CAMPO DE COLECTORES SOLARES

26 IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
Existen 13 proyectos en diferentes fases de promoción, situadas en distintas comunidades autónomas y con una potencia total de 650 MW PROMOCIÓN

27 IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
Esquema de operación de un día concreto en una Central Termoeléctrica CCP de HTF con Sistema de Almacenamiento. Planta Tipo 50 MW El grado de carga cambia durante el día según la radiación solar Radiación Solar Grado de Carga Energía Almacenada Durante las Horas de Sol Energía Almacenada Usada Cuando No Hay Radiación Solar

28 PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO
Sociedad: IBERDROLA ENERGIA SOLAR DE PUERTOLLANO 90% IBERCAM 10% IDAE Datos de diseño: Potencia: 50MWe Producción: 114,2GWh/año Consumo eléctrico auxiliar: 11,08 GWh/año Hibridación con gas: 15% Horas equivalentes: h/año Consumo de agua: m3/año Consumo de gas: kWh/año Periodo de construcción: Comienzo de los trabajos: En operación: Finales de 2008

29 PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO
ISLA DE POTENCIA O BOP CAMPO SOLAR

30 PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO
Número de lazos (600 m) 88 Número de colectores (150 m) 352 Superficie total de captación m2 Volumen de aceite térmico ton Temperatura límite de aceite 12 – 400 ºC Número de tubos absorbedores (4 m) Número de espejos En resumen: 4224 módulos de 12 m ó 52,8 km de colector

31 PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: MONTAJE CCP EN CAMPO

32 PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO
EQUIPOS CAMPO SOLAR GENERADOR DE VAPOR

33 Índice 1. IBERDROLA y las Energías Renovables
2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de entorno 3.2. Proyectos de innovación 4. Conclusiones 1. IBERDROLA y las Energías Renovables 2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de entorno 3.2. Proyectos de innovación 4. Conclusiones

34 Planta ALMERIA GDV Propuesta de Proyecto de I+D OBJETIVOS DEL PROYECTO
Diseño detallado de una planta solar de Generación Directa con Vapor de 3 MWe, usando los conocimientos adquiridos en la PSA Compra de componentes y construcción de la planta en la PSA Evaluación de la planta bajo condiciones solares reales para demostrar la viabilidad de la tecnología GDV para grandes plantas solares con finalidad comercial

35 Esquemas de una plantal solar termoeléctrica HTF y de una planta GDV
La Generación Directa de Vapor (GDV) Esquemas de una plantal solar termoeléctrica HTF y de una planta GDV Sobrecalentador Generador de vapor . Desgasificador Recalentador Dep. expansión aceite Caldera auxiliar Campo de colectores Solares Turbina de vapor Condensador Aceite a 295 ºC Aceite a 390 ºC Vapor a 104 bar/371 ºC Circuito de aceite Planta HTF Caldera auxiliar colectores Solares Campo de Desgasificador Condensador Turbina de vapor Planta GDV Vapor a 104 bar/400 ºC Agua a 114 bar / 120 ºC

36 Beneficios del Proyecto Propuesto
Reducción de más del 20% en el coste de la electricidad generada con plantas solares termo-eléctricas con cilindro parabólicos. Menores riesgos medioambientales debido a la sustitución del aceite térmico usado actualmente por agua. Posibilidad de alcanzar rendimientos más altos al poder aumentar la temperatura del vapor sobrecalentado. Reducción de la dependencia tecnológica del exterior en relación con este tipo de plantas solares. Creación de un núcleo industrial español que estaría colocado en una óptima posición para la explotación de esta tecnología, tanto a nivel nacional como internacional.

37 Datos generales del Proyecto
Antecedentes del proyecto: Este proyecto es la lógica continuación de las actividades llevadas previamente a cabo dentro de los proyectos europeos de I+D DISS e INDITEP (1996 – 2005), y concluye el programa de I+D iniciado en 1996 para el desarrollo de la tecnología GDV. Duración del proyecto: 3 años

38 Vista de la fila de colectores DISS Vista aérea de la planta DISS
Planta Experimental DISS de la PSA Características básicas: Única planta existente en el mundo para investigar el proceso GDV bajo condiciones solares reales Potencia: 1.8 MWt Vista de la fila de colectores DISS Edificio del B.O.P. Temperatura y presión máximas del vapor de salida: 400 ºC y 100bar. 13 colectores cilindro-parabólicos, con un área total de apertura de 3822 m2 y dispuestos en orientación norte-sur. Fila de colectores Vista aérea de la planta DISS instalada en la PSA

39 Localización de la planta Almería GDV en la PSA
Power Block Recirculation pump Feed pump 

40 OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO
PROYECTO DE DISEÑO Y DESARROLLO DE NUEVOS COMPONENTES DE UNA CENTRAL ELECTROSOLAR OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO Diseño y Desarrollo de un Nuevo Colector Cilindro Parabólico optimizado de centros eléctricos termosolares que permita un mejor aprovechamiento de la energía proveniente del sol.

41 PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO

42 Índice 1. IBERDROLA y las Energías Renovables
2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de entorno 3.2. Proyectos de innovación 4. Conclusiones 1. IBERDROLA y las Energías Renovables 2. Tecnologías Termoeléctricas 3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica 3.1. Condiciones de entorno 3.2. Proyectos de innovación 4. Conclusiones

43 Conclusiones Iberdrola apuesta por un negocio con perspectivas a largo plazo Apostando por las tecnologías más maduras: eólica y minihidráulica… …también desarrollando tecnologías emergentes: biomasa, solar termoeléctrica y olas Pionera en la integración de las renovables en el sistema eléctrico, mejorando su eficiencia Aumento de la presencia internacional de Iberdrola Estimaciones de crecimiento continuado de la demanda por el desarrollo de países emergentes Control de la promoción, construcción y operación Es una estrategia pionera que convierte a Iberdrola en líder del sector

44 Jornada Sobre Energía Solar de Concentración
Cayetano Hernández Gonzálvez Responsable Unidad de Prospectiva Tecnológica 26 de febrero de 2008