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26 de febrero de 2008

Jornada Sobre Energía Solar de Concentración. Cayetano Hernández Gonz á lvez. Responsable Unidad de Prospectiva Tecnológica. 26 de febrero de 2008. Índice. Planta Termosolar de Puertollano. 1. IBERDROLA y las Energías Renovables 2. Tecnologías Termoeléctricas

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26 de febrero de 2008

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

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

  4. Situación Actual Líder mundial en energía eólica… Cartera 17% España 7,704 MW De capacidad instalada 42,053 MW Cartera de proyectos* 13% R.U. + 52% EEUU 18% RdM … 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: 19.700 MW adicionales a instalar en el período 2006-2030 • Coste de inversión: 4 M€/MW • Inversión total: 78.800 M€ 300 * * * * * 4/5 Posición industria española 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. 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 Índice 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. El Plan de Energías Renovables en España 2005-2010, 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. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica Análisis del mercado Solar Termoeléctrico en España

  10. Un marco regulatorio en progreso Nuevo avance en la Regulación de las Energías Renovables 1994 1997 1998 1999 2002 2004 REALES DECRETOS R. D. de “RÉGIMEN ESPECIAL” LEY ELÉCTRICA PLAN NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES PLANIFICACIÓNENERGÉTICA 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 • 13.000 MW de parques eólicos en 2011 • Estabilidad regulatoria para alcanzar los objetivos 2005 2007 NUEVO PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES REAL DECRETO “661/2007” EN 2020, OBJETIVO VINCULANTE DE UN 20% DE ENERGÍAS RENOVABLES • 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 40.000 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 * 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 0 92,951 355,5 Precio Pool * Precio pool medio aritmético (01/01/07 a 31/05/07) Pendiente de actualización a 2008

  15. Precio mercado > cap Precio mercado entre y cap Precio mercado < Prima Ref Prima Ref Prima Prima Opción a mercado. Prima Variable Prima = 0 355,5 €/MWh Prima < 262,5 €/MWh, hasta alcanzar el techo 355,5 €/MWh Límite Superior (Cap) Prima de referencia = Prima 92,95 €/MWh Precio del pool a partir del cual la prima disminuye 92,95€ 92,95€

  16. 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. 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). IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica Posición frente al mercado Solar Termoeléctrico

  18. Índice Índice 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. 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? Principales aspectos a tener en cuenta antes de promocionar una planta termosolar ¿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.

  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

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

  25. TURBINA DE VAPOR SOBRERRECALENTADOR TANQUE CALIENTE VAPORIZADOR ECONOMIZADOR CALDERA DE COMBUSTIBLE FÓSIL TANQUE FRÍO RECALENTADOR 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. Componentes: 1. Campo Colectores Solares 2. Sistema de Apoyo 3. BOP (Bloque de Potencia) CAMPO DE COLECTORES SOLARES

  26. PROMOCIÓN 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

  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 Energía Almacenada Usada Cuando No Hay Radiación Solar Radiación Solar Grado de Carga Energía Almacenada Durante las Horas de Sol

  28. 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: 2062 h/año Consumo de agua: 570.000 m3/año Consumo de gas: 59.275.727 kWh/año Periodo de construcción: Comienzo de los trabajos: 19-03-07 En operación: Finales de 2008 PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO

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

  30. Número de lazos (600 m) 88 Número de colectores (150 m) 352 Superficie total de captación 287.760 m2 Volumen de aceite térmico 1.000 ton Temperatura límite de aceite 12 – 400 ºC Número de tubos absorbedores (4 m) 12.672 Número de espejos 118.272 PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO 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 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. Propuesta de Proyecto de I+D Planta ALMERIA GDV • 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. Vapor a 104 bar/371 ºC Turbina de vapor Aceite a 390 ºC Sobrecalentador Condensador Planta GDV Generador de vapor Campo de colectores Solares Circuito de aceite . Vapor a 104 bar/400 ºC Turbina de vapor Caldera auxiliar Desgasificador Recalentador Aceite a 295 ºC Dep. expansión aceite Caldera auxiliar Campo de colectores Solares Planta HTF Condensador Desgasificador Agua a 114 bar / 120 ºC La Generación Directa de Vapor (GDV) Esquemas de una plantal solar termoeléctrica HTF y de una planta GDV

  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. 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. Datos generales del Proyecto • Duración del proyecto: 3 años

  38. 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.  Recirculation pump 125 m Feed pump 505 m Power Block Localización de la planta Almería GDV en la PSA

  40. 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 Índice 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 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

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