El CeMIE-Sol: CENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA SOLAR Dr. Osvaldo Vigil Galán Escuela...
-
Upload
jose-antonio-venegas-saez -
Category
Documents
-
view
218 -
download
0
Transcript of El CeMIE-Sol: CENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA SOLAR Dr. Osvaldo Vigil Galán Escuela...
El CeMIE-Sol: CENTRO MEXICANO DE El CeMIE-Sol: CENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA SOLARINNOVACIÓN EN ENERGÍA SOLAR
Dr. Osvaldo Vigil GalánDr. Osvaldo Vigil Galán
Escuela Superior de Física y Matemáticas Instituto Politécnico Nacional (IPN), 07738México D. F., México.
4to Congreso Nacional de Investigación en Cambio Climático, 20-24 de octubre 2014 Dirección de Cómputo y Comunicaciones
ContenidoIntroducciónObjetivos de Largo PlazoElementos integradores del CeMIE-SolLa clave del Consorcio: formar una Red NacionalDiagrama del Consorcio de innovaciónDiagrama de la Estructura del ConsorcioDiagrama de conformación del Grupo DirectivoMiembros del Grupo DirectivoDiagrama de la estructura operativa del CeMIE-SolEquipo de ejecución de proyectos estratégicos Proyectos aprobadosProyectos en que participa la ESFM-IPN
Se pretende que los CeMIEs permitan al sector abatir las barreras y retos científicos y tecnológicos que enfrenta el país para el aprovechamiento sustentable de la energía.
Para ello se concibe que los CeMIEs se integren como redes de formación de capacidades y recursos humanos; de vinculación y expansión del tejido científico-tecnológico-empresarial; y de visión, estrategia y prospectiva de la energía en México.
Introducción
• La ordenación, integración, coordinación, gestión y desarrollo de investigación científica dirigida y orientada al cambio, asimilación, paquetes tecnológicos y desarrollo tecnológico.
• Expansión y consolidación de capacidades de investigación científica y tecnológica y la promoción de su uso, de modo colaborativo.
• Formación de recursos humanos.
• Innovación.
• Vinculación academia-industria.
• Fomento a la transferencia de tecnología.
• Estímulo al desarrollo de empresas tecnológicas.
• Fortalecimiento de capacidades de investigación y desarrollo tecnológico en las empresas del sector energético.
Objetivos de Largo Plazo
Investigadores de las Instituciones de Educación Superior y delos Centros de Investigación públicos y/o privados.Proyectos en colaboración que incluyan a estudiantes einvestigadores.Instalaciones de las Instituciones de Educación Superior o Centros de Investigación públicos y/o privados.Empresas interesadas en el uso comercial de los resultados de los proyectos desarrollados.
Elementos integradores del CeMIE-Sol
La clave del Consorcio: formar una Red NacionalRed de entidades académicas y empresariales para llevar a cabo investigaciones tecnológicas y de innovación, pruebas de sistemas y plantas pilotos; contando con instalaciones avanzadas y laboratorios en varias regiones del país.
Se considera que la investigación y el desarrollo tecnológico enaspectos de energía solar se puede potenciar por la innovación tecnológica (DT+I)i.
Diagrama del Consorcio de innovación
DIAGRAMA DE LA ESTRUCTURA DEL CONSORCIO
DIAGRAMA DE CONFORMACIÓN DEL GRUPO DIRECTIVO
MIEMBROS DEL GRUPO DIRECTIVO•Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV)• Centro de Investigaciones en Materiales Avanzados (CIMAV)• Instituto de Energías Renovables de la UNAM (IER-UNAM)• Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE)• Instituto Politécnico Nacional (IPN)• Empresa Abengoa •Además 2 representantes de las otras instituciones electos• Invitados permanentes:CONACYT y SENER
DIAGRAMA DE LA ESTRUCTURA OPERATIVA DEL CeMIE-Sol
EQUIPO DE EJECUCIÓN DE PROYECTOS ESTRATÉGICOS
Esta conformado por los líderes técnicos y administrativos de los proyectos.
Estos estarán encargados de coordinar e informar del avance técnico y financiero de cada uno de los proyectos a los responsables Técnico y Administrativo del CeMIE-Sol.
PROYECTOS APROBADOS (8 etapas de 6 meses cada una)
Número de
ProyectoNombre de proyecto Institución Líder
3
Producción de electricidad solar mediante sistemas de disco parabólico, a partir de fotoceldas de alta eficiencia y dispositivos termoiónicos avanzados
UNISON
5 Desarrollo de tanques de almacenamiento de energía solar térmica ITESM/ Campus Monterrey
10 Combustibles solares y procesos industriales (COSOpi) Universidad Autónoma Metropolitana
13
Laboratorio de pruebas para baja y media temperatura, laboratorio para el diseño e integración de sistemas termosolares asistido por computadora
Centro de Investigación en Materiales Avanzados SC
16 Inventario nacional del recurso solar (mapa solar) Instituto de Geofísica UNAM
18Materiales selectivos y reflejantes para sistemas de conversión de energía solar en energía térmica
Centro de Investigación y Estudios Avanzados- IPN
21Recubrimientos autolimpiables de alto desempeño para superficies fotovoltaicas
Centro de Investigación en Materiales Avanzados SC
22Diseño y desarrollo de dispositivos fotovoltaicos a base de InGaN y estructuras de celdas multibanda de GaNAs
UASLP
Número de
ProyectoNombre de proyecto Institución Líder
26Procesamiento de celdas solares de CdS/Cu (In, Ga) Se2 y CdS/Cu2ZnSnS4 para su transferencia tecnológica al sector industrial
Instituto Politécnico Nacional / Unidades Académicas de Nivel Superior / Escuela Superior de Física y Matemáticas
28
Nanotecnología aplicada en el desarrollo de películas delgadas y prototipo de celdas solares Centro de investigaciones en Óptica AC
30
Desarrollo de prototipos de módulos solares fotovoltaicos basados en celdas solares de capa delgada de silicio amorfo y polimorfo nano-estructurado
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I.P.N./ Departamento de Ingeniería Eléctrica
31
Materiales nanoestructurados avanzados para celdas fotovoltaicas híbridas orgánicas/inorgánicas de alta eficiencia Centro de Investigación en Materiales
Avanzados SC
32
Nanoantenas termoeléctricas con alta eficiencia para el aprovechamiento de energía solar UASLP
37
Desarrollo de nuevos dispositivos fotovoltaicos y materiales semisuperconductores
Universidad Autónoma de Querétaro / Facultad de Ingeniería (Química)
Número de Proyecto
Nombre de proyecto Institución Líder
9 Desarrollo de sistemas de enfriamiento operados con energía solarInstituto de Energías Renovables de la UNAM
12Desarrollo de captadores, sistemas solares y sistemas autocontenidos de baja temperatura con materiales novedosos para México
Instituto de Energías Renovables de la UNAM
25
Desarrollo de prototipos de módulos fotovoltáicos de CdTe/CdS en área de 100 cm2 con eficiencia en el rango de 10% y de sistemas asociados para la fabricación del mismo para su futura transferencia tecnológica
Instituto de Energías Renovables de la UNAM
27Desarrollo y fabricación de módulos de celdas solares de TiO2 sensibilizadas con colorante (DSC) y puntos cuánticos (QDs), y de orgánicas fotovoltaicas (OPVs)
Instituto de Energías Renovables de la UNAM
29Desarrollo de un laboratorio Nacional para la evaluación de la conformidad de módulos y componentes de sistemas e instalaciones fotovoltaicas LANEFV
Instituto de Energías Renovables de la UNAM
35Investigación y desarrollo de celdas solares con materiales novedosos
Instituto de Energías Renovables de la UNAM
39Desarrollo de un inventario permanente de los sistemas fotovoltaicos instalados a nivel nacional.
Instituto de Energías Renovables de la UNAM
43Laboratorio de edificaciones sustentables para desarrollo y evaluación de sistemas pasivos
Instituto de Energías Renovables de la UNAM
TOTAL DE PROYECTOS APROBADOS: 22
No. DE PROYECTOS QUE LIDERA CADA INSTITUCIÓNInstitución
IER 8 (36.5%)
CIMAV 3 (14%)
CIACYT 2 (9%)
Centro de Investigaciones en Optica AC 1 (4.5%)
Universidad Autónoma de Querétaro 1 (4.5%)
Universidad Autónoma Metropolitana 1 (4.5%)
Cinvestav-Zacatenco 1 (4.5%)
Cinvestav -Mérida 1 (4.5%)
ITESM/ Campus Monterrey 1 (4.5%)
Instituto Geofísica-UNAM 1 (4.5%)
UNISON 1 (4.5%)
ESFM-IPN 1 (4.5%)
No. DE PROYECTOS EN QUE PARTICIPA CADA INSTITUCIÓN
Concentrado de participación
Instituciones de Educación y Centros de Investigación
57
Empresas involucradas 10Instituciones lideres de proyectos 12Instituciones extranjeras participantes 9
Vinculos entre los proyectos 109
Académicos participantes. 308
Título: “Procesamiento de celdas solares de CdS/Cu(In,Ga)Se2 y CdS/Cu2ZnSn(SxSe1-x)4 para su transferencia tecnológica al sector industrial”
Proyectos en que participa la ESFM-IPN
Institución líder en colaboración con seis instituciones más: IER, Tecnológico Toluca, Cinvestav-Mérida, Cinvestav-Zacatenco, Cinvestav-Saltillo, IF-BUAP
Objetivo: Desarrollo de celdas solares basadas en materiales no tóxicos y abundantes.Presupuesto: 20 millones de pesos
Título: “Desarrollo de prototipos de módulos fotovoltáicos de CdTe/CdS en área de 100 cm2 con eficiencia en el rango de 10% y de sistemas asociados para la fabricación del mismo para su futura transferencia tecnológica”
En colaboración con tres instituciones: IER (institución líder) y el Cinvestav-Mérida.
Objetivo: Desarrollo de celdas solares a películas delgadas basadas en CdS y CdTePresupuesto: 25 millones de pesos
Celdas solares de segunda generaciónEficiencia: En la tabla se muestra los valores de eficiencia de las celdas solares de segunda generación, procesadas en los laboratorios y en la industria. Las celdas solares de mayores eficiencias reportadas hasta el momento a nivel de laboratorio están por debajo de sus límites teóricos (30%).
Tipo de celda Eficiencia en células (%)
Eficiencia en módulos (%)
A-Si:H 15 9
CdTe 20.4 15
CuInGaSe2 22.6 16
Cu2ZnSn(Sse)2 11.4 10.8 (14 cm2)
Costo: Primera generación: USA $4,75/Watt (silicio cristalino y policristalino).Segunda generación: USA $0,60/Watt
Elemento Reserva (ppm)
Precio ($/Kg)
Reservas estimadas en México (toneladas métricas)
Te 0.001 168.0 *
In 0.05 700.0 *
Se 0.05 300.0 2,500Zn 71 135.0 17,000
Cd 0.098 100.0 35,000
Cu 25 10.0 25,000
S 260 3.0 *
Sn 5.5 0.2 5000
Abundancia relativa y el precio actual en el mercado mundial de algunos elementos constituyentes de los compuestos utilizados en la tecnología de película delgada. También se muestran las reservas estimadas en México.
*Reservas no declaradas
Gracias por su atenciónGracias por su atención
En ambos proyectos el objetivo fundamental es desarrollar procesos tecnológicos a nivel de laboratorio basados en el estado de arte internacional, como en los aportes en innovaciones que garanticen su transferencia al sector industrial. .