2006 SEMINARIO II UNAM Ing Jaime Garcia -...

Generación solar termoeléctrica, opciones tecnológicas y perspectivas de futuro

ABENER

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Solú

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Torre y Heliostatos Cilindro-Parabólicos Discos-Stirling

Plantas de Vapor SaturadoPS10 – 11 MW (Torre)

PS20 – 20 MW (Mixta) AZ 20 – 20 MW (Mixta)

AZ 50 – 50 MW(Parabólicos)

Plantas de Vapor Sobrecalentado

Plantas Mixtas de 50 MW35 MWequ Parabólicos para generar Vapor

Saturado 15 MWequ Torre, sobrecalentar el Vapor de

Parabólicos

Desarrollos de I+D asociadosTorre•Receptor Generación Directa de Vapor Sobrecalentado

Parabólicos•Tubo Absorbedor de Baja Temperatura y Coste•Sistemas Reflectivos basados en Vidrios Delgados y

Láminas Metálicas sobre Estructuras Rigidizantes•Sistema Captador Fresnel de Baja Temperatura y Coste

Sin Concentración Con Concentración

Plantas EuroDish

AZ TH – 80kW

Plantas de Baja Conc. 2XSevilla PV 1.2 MWCopero PV 0.5 MWCopero PV H1 100 kWCopero PV H2 100 kWCopero PV H3 100 kW

Media Conc. 5X – 50x

Alta Conc. 500X – 1000x

Instalaciones Fijas en Pérgolas y CubiertasToledo PV Forum BarcelonaCubiertas en DesaladorasCubiertas en Cogeneraciones

Instalaciones con Sistemas de Seguimiento

Planta Flatcon PV 100kWCélulas de Conc. 1000x

Sistema Hicon PV 1000x

Sistema Fresnel PV 5xSistema CAC 30x

Energía Solar

Fotovoltaica

Tecnología para Producción de Electricidad

Termoeléctrica

Sistemas de Baja Concentración•Seguimiento en 1 Eje de Bajo Coste para Instalaciones sin y con Baja Conc.•Sistemas de Refrigeración Pasiva de Módulos Fotovoltáicos•Reducción de la Resistencia Serie de Módulos Fotovoltáicos

Sistemas de Media y Alta Concentración•Células de Media Concentración a partir de Obleas de Silicio Estándar

- Dopaje y Metalización•Tecnología asociada al Desarrollo de Semiconductores para Células 1000x•Sistemas de Medida de Flujo Concentrado sobre Células

Principales Líneas de I+D Solar en Abengoa

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Desarrollo de distintos prototipos de heliostatos bajo los Programas de Marco de la UE

Principales Hitos en el desarrollo de la Actividad Solar en Abengoa

Construcción llave en mano de la planta fotovoltáica Toledo PV, España de 1 MWp.

1994

1993

11ABENER


Construcción de un heliostato de 120 m2 para el Paul Scherrer Institut en Suiza

1994

Desarrollo de prototipos de colectores cilindro-parabólicos bajo el IV y V Programa Marco de la UE entre los que destacan los proyectos DISS y Eurothrough

1995-2000

ABENER

Proyecto ACE-20, con el diseño, fabricación y montaje de un colector cilindro-parabólico para su aplicación en desalación.


Construcción del campo solar de la Plataforma Solar de Almería, España (Torre CESA)

1984

1990

ABENER

Capacidades en la Promoción y Construcción de Plantas Solares

Abener construirá en España en los próximos años más de 300 MW en plantas termo-solares, proyectos de promoción propia de Abengoa. El primer proyecto, Sanlúcar Solar 11 MW tiene su puesta en servicio prevista en 2006, y será el mayor del mundo en su tecnología.

Estos proyectos colocarán a Abengoa a la cabeza de Europa en el desarrollo e implantación de la energía solar térmica.

ABENER

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Capacidades para la Promoción, Construcción, Operación y Mantenimiento de Plantas Solares – Lista de proyectos en Tecnología Solar

Ubicación Nombre Potencia Fecha

Comienzo

Sanlúcar PS10 10MWe 2004-2T

Sanlúcar PS20 20 MWe 2006-2T

Sanlúcar Solnova 1 50 MWe 2007-1T





ABENER

Las Centrales Solares Termoeléctricas son sin duda una de las tecnologías energéticas renovables que pueden hacer un aporte considerable de electricidad no contaminante para las generaciones venideras.

La tecnología solar termoeléctrica consiste en el empleo de la radiación solar para el calentamiento de un fluido que se hace pasar posteriormente por una etapa de turbina o motor, o bien directamente, o a través de un sistema de intercambio con otro fluido que circula por la turbina.

Características más reseñables de las CET

11,00 – 1,14*11,00 – 0,96*

3,83 – 2,16*2,09 – 0,78*

3,49 – 2,34*3,49 – 1,13*

Coste W instalado� /W� /Wp

Prototipos – demostraciónAltoBateríasSi

DemostraciónMedioSiSi

DisponibleBajoLimitadoSi

Estado comercialRiesgo TecnológicoAlmacenamiento disponibleDiseños híbridos

5 – 25 kW750 ºC25%29,4%12 – 25%

10 – 200 MW565 ºC20 – 77%*23%7 – 20%*

30 – 80 MW390 ºC23 – 50%*20%11 – 16%*

PotenciaTemperatura operaciónFactor de capacidad anualEficiencia picoEficiencia Neta Anual

Discos ParabólicosReceptor Central

Cilindro-parabólicos

* El rango indicado se refiere al periodo de 1997 al año 2030.** � /Wp se refiere al coste por W instalado eliminando el efecto de almacenamiento de energía.

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Diversas opciones tecnológicas se encuentran disponibles

Centrales termosolares cilindroparabólicas

Son concentradores de foco lineal con seguimiento en un solo eje, concentraciones de la radiación de 30 a 80 veces.

Tecnología empleada en varios proyectos del mundo, tanto aisladamente como combinada con ciclo combinado.

ABENER

Esta experiencia se combinará con proyectos de exportación, tales como el contrato de la central termosolar híbrida de hassi R´Mel en Argelia, promocionada por Abener en consorcio con las empresas públicas argelinas Sonatrach y Sonelgaz.

Abener mantiene un plan muy ambicioso de construcción de plantas en España, con una inversión total de 1.200 MEUR y más de 300 MW a instalar en esta tecnología.

ABENER

Centrales termosolares de torre

En Septiembre de 2006 Abener preveeponer en servicio la primera planta termosolar comercial de tipo torre del mundo en Sanlúcar la Mayor.

La referencia consolidad de esta planta establecerá un nuevo estándar para plantas termosolares, con grandes ventajas en términos de implementación del proyecto y eficiencia térmica, dado el nivel de concentración solar alcanzable y por tanto la eficiencia derivada de las temperaturas que pueden obtenerse.


Desarrollo del concepto de receptor volumétrico para su aplicación a plantas de torre; proyectos Sirec, Hitrec, Solgate y Solar

2000 Actualidad

Desarrollo de la tecnología de concentración fotovoltáica(Proyectos Cac, Hicon PV, Tilt Roll PV y Fresnel 5x)

2003 Actualidad

ABENER

ABENER

Torres de potencia experimental en el mundo

1996Sal NitratoNitrato Fundido10EEUUSolar Two

1993CerámicoAire1EspañaTSA

1986Agua/VaporVapor5RusiaSPP-5

1984Sal de Alta TecnologíaSal de Alta Tecnología2,5FranciaTHEMIS

1983Sal NitratoNitrato Fundido1EEUUMSEE/Cat B

1982Sal NitratoVapor1EspañaCESA-1

1982Aceite/RocaVapor10EEUUSolar One

1981Sal Nitrato/AguaVapor1JapónSUNSHINE

1981Sal Nitrato/AguaVapor1ItaliaEURELIOS

1981SodioSodio Líquido0,5EspañaSSPS

Comienzo operaciones

Medio de Almacenamiento

Fluido de Transferencia

Térmica

Potencia (MWe)

PaísProyecto

ABENER

Discos cilindroparabólicos

Son pequeñas unidades independientes con reflector parabólico habitualmente conectado a un motor Stirling situado en el foco. Los niveles de concentración son superiores (1.000 – 4.000) y las potencias unitarias son de 5 a 25 kW. Abener dispone de tecnología para estas aplicaciones, con eficiencias cercanas al 40%.


Desarrollo de prototipos de discos parabólicos: Eurodish y Envirodish

1995-2000

Desarrollo de distitnas generaciones de heliostatos: Colon-70, Sanlúcar-90 y Sanlúcar-120

2000 Actualidad

ABENER

CELDAS SOLARES

• A LA FECHA LA CENTRAL DE MAYOR POTENCIA ESTÁ EN ALEMANIA, CON CAPACIDAD DE 12 MW.

• ESTA SEMANA, NOVIEMBRE 21, CHINA ANUNCIÓ LA CONSTRUCCIÓN DE UN COMPLEJO DE 100 MW, CON TECNOLOGÍA PROPIA.

62.55041.735.731.327.82522.720.85000

$/kWp

57.54638.332.928.825.62320.919.24600

$/kWp

52.542353026.323.32119.117.54200

$/kWp

47.53831.727.123.821.11917.315.83800

$/kWp

42.53428.324.321.318.91715.514.23400

$/kWp

37.5302521.418.816.71513.612.53000

$/kWp

32.52621.718.616.314.41311.810.82600

$/kWp

27.52218.315.713.812.211109.22200

$/kWp

22.5181512.911.31098.27.51800

$/kWp

17.51411.7108.87.876.45.81400

$/kWp

12.5108.37.16.35.654.54.21000

$/kWp

7.5654.33.83.332.72.5600 $/kWp

2.521.71.41.31.110.90.8200 $/kWp

800 kWh/kWp

1000 kWh/kWp

1200 kWh/kWp

1400 kWh/kWp

1600 kWh/kWp

1800 kWh/kWp

2000 kWh/kWp

2200 kWh/kWp

2400 kWh/Kw

20 years

South Germany: ~900-1,130 kWh/kWp

Italy, Sicily: ~1,800 kWh/kWp

South Spain: ~1,800 kWh/kWp

China, Takla Makan: ~1,840 kWh/kWp

U.S.A., Great Basin: ~1,930 kWh/kWp

Spain, Canary Islands: ~2,000 kWh/kWp

U.S.A., Hawaii: ~2,100 kWh/kWp

Africa, Sahara: ~2,270 kWh/kWp

Australia, Great Sandy: ~2,320 kWh/kWp

Middle-East, Arabian: ~2,360 kWh/kWp

South America, Atacama: ~2,410 kWh/kWp

PRECIOS DE PV, 2005

Polycrystalline modules (manufacturingcosts): ~$2,000 / kWp

• Polycrystalline modules (commercialprices): from $3,490 up to $5,100 / kWp (8 m²/kWp)

• Installation: from $600 up to $2,000 / kWp(self-construction: from $100 up to $400 / kWp)

• Inverter for grid feed-in: ~$400 /kWp

0.445Italy0.5500.300France0.450Greece0.421Spain0.518Germany€ / kWh

INCENTIVOS FINANCIEROS PV

SUPRASISTEMA DE ELECTRICIDAD

• LA PRODUCCIÓN + TRANSMISIÓN + DISTRIBUCIÓN DE ELECTRICIDAD ESTÁN EN EL CENTRO.

• UPSTREAM O HACIA ATRAS, TECNOLOGÍA Y PRODUCCIÓN DE EQUIPOS.

• DOWNSTREAM O HACIA DELANTE, TRANSFORMACIÓN DEL FLUÍDO.

TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD

• EL ESTADIO TECNOLÓGICO DEFINE LA CAPACIDAD DE I & D Y POTENCIAL DE MANUFACTURA DE EQUIPOS.

• EN LAS TECNOLOGÍAS ACTUALES SOMOS DEPENDIENTES EN TODO.

• LAS ENERGÍAS RENOVABLES SON LA OPORTUNIDAD PARA DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS.

TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA

• LA INTENSIDAD ENERGÉTICA-JOULE POR $ DE PIB-ES ALTA.

• CONSUMIMOS EL DOBLE QUE JAPÓN, 70 % MÁS QUE EUROPA Y USA.

• URGE UN PLAN NACIONAL DE USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA.

• DESARROLLO DE TECNOLOGÍA Y FABRICACIÓN DE EQUIPOS

RANKING GLOBAL

• MEJORAMOS EN CORRUPCIÓN• PESIMA EDUCACIÓN• MENOS COMPETITVOS• DESIGULADAD SOCIAL• POLÍTICOS CON MAYORES SALARIOS

• TIME TO WAKE UP

SURREALISMO

• Un apagón interrumpe el Consejo de Ministros de Energía de la UE, Nov.23

• Un corte deL suministro eléctrico ha interrumpido hoy durante unos 25 minutos el Consejo de Ministros de Energía de la UE, que precisamente tenía previsto analizar el apagón que afectó a varios países de Europea el pasado día 4 de noviembre.

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