Generación Termosolar: La singularidad...

Innovative Solutions for Sustainability

Generación Termosolar:

La singularidad española

11 Marzo 2015

Dr. Ing. Ana R. Díaz Vázquez

Directora estrategia tecnológica e I+D Abengoa


3

Tecnología Solar Termoeléctrica en el mundo1

Desarrollo tecnológica y perspectivas2

Abengoa líder tecnológico Mundial3


4





SistemaEnergético

Perdidas energéticas

Energía eléctrica y térmicaEficienciaHoras de operación añoVida útil

RecursosEmisiones Residuos

• Intermitencia en el suministro

• Trasporte

• Almacenamiento

Capex, O&M

Introducción a los sistemas energéticos

• Seguridad del suministro,

• Distribución geográfica,

• Volatilidad de precios

• Degradación medioambiente

• Irreversibilidad

Copyright © Abengoa Solar, S.A. 2014. All rights reserved


La radiación solar en la tierra es aproximadamente 10000 veces el consumo energético mundial(Aporte energético contiunuo cte. solar=1.367 W/m2).

Para cubrir la demanda eléctrica mundial de 18000TWh/a (demanda eléctrica del 2010), se necesitaría una superficie de 300x300 km2 con una radiación solar de 1400kWh/m2a. Para plantas con una eficiencia media del 14%.

Fuentes: IEA; Meteorological data from European centre for medium range weather forecast, (ECMWF) and national centre for environmental prediction (NCEP).

Recurso Solar


Target:

5000MW by 2025


Energía que incide kWh/m2

Número de horas de sol

Radiación Solar España



Implantación y planificación:

Localización de centrales termoeléctricas en España

Implantación y planificación:

Localización de centrales termoeléctricas en España

* Se tienen en cuenta las plantas sin almacenamiento

Centrales termosolares España

Provincia CentralesCapacidad instalada [MW]

Almac. Medio* [h]

Almac. [h]

Sevilla 11 450 2,18

Granada 3 150 7,50 7,50

Córdoba 6 300 1,25 1,25

Cádiz 2 100 7,50 7,50

Andalucía 22 1000 4,6 5,4

Cáceres 6 300 1,25 7,50

Badajoz 11 550 5,73 7,88

Extremadura 17 850 3,5 7,7

Ciudad Real 7 350 4,43 4,43

Castilla - La Mancha

7 350 4,4 4,4

Alicante 1 50 0,00 0,00

Com. Valenciana

1 50 0,0 0,0

Murcia 2 31,4 0,5

Lleida 1 22,5 0 0

Cataluña 1 22,5 0,0 0,0

España 50 2303,9 2,5 3,0



2600 MW en operaciónand 2000 MW en construcción 25 GW en desarrollo

La tecnología STE deberá contribuir alrededor de un 3% de la demanda electricaeuropea en el 2020 con un potencial de llegar al 10% en el 2030

2012, EU28 Solar contributed in electricity production 2,2% (Eurostat)


Objetivos estratégicos del SET-PLAN Objetivos estratégicos del SET-PLAN

Source: IEA – “STE Vision by 2050” Cédric Philibert - Renewable Energy Division

Global CSP capacity seen rising from 2.7 GW in 2012 to 12.4 GW in 2018

STE - Forecast

10

STE

Previsiones de capacidad instalada para termoelectricidad solar (STE)



11





12

Disco de Stirling

Torre

Fresnel

Cilindro parabólico

Energías solar Termoeléctrica


Energías solar Termoeléctrica Tecnología solar de concentración (CSP*)



Tecnología de torre con recibidor central


Principales componentes del campo solar:

� Helióstatos

� Torre

� Receptor

Torre con recibidor central y campo de heliostatos



16

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324

Sol

ar r

esou

rce

(W/m

2 )

Util

ity L

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Tro

ugh

Pla

nt O

utpu

t

Horas diarias

Solana, planta de Abengoa en Arizona, utilizará almacenamiento térmico para ofrecer la energía solar durante el pico de demanda

�

Almacenamiento térmico de

energía

Hibridado con combustibles

fósiles

Tecnología STE

Demanda electr.Radiación Solar Planta STE

NREL* estima el valor de la gestionabilidad de la red, añadiría hasta 5 c$/kWh con respecto a las fuentes no gestionables

(*) Del estudio del NREL “Tradeoffs and Synergies between CSP and PV at High Grid Penetration”

¿Por qué es la STE importante?

�


Tiempo solar

Del almacenamiento

Suministro solar

directo

Para almacenar

Del almacenamien

to

Potencia fija

En

erg

ía t

érm

ica a

la t

urb

ina

Tiempo solar

Apoyo

fósilSuministro

solar directo

Apoyo

fósil

Potencia fija

En

erg

ía t

érm

ica a

la t

urb

ina

Hibridación y almacenamiento en plantas TermosolaresHibridación y almacenamiento en plantas Termosolares



Esquema de almacenamiento para una TorreEsquema de almacenamiento para una Torre



19





20

Europe

Middle East & Africa

U.S.A.



Reducción de los costes de generación

Development of innovative components and cycles

Fuente : IEA 2014 Solar Thermal Electric Roadmap

LCOE de nuevas plantas con almacenamiento

Solo 4 GW de construidos comparados con 150 GW of PV



Vapor saturadoVapor saturado

�625/1,255 heliostatos de 120m2

cada uno

�Proporciona energía a 5000/10,000

hogares

�6000/12000 t ahorrado en CO2

Altura de la torre 115/165 m.

�Superficie 60/90 ha

�Vapor saturadoPS10/PS20

PS10: 11,4 MWe

PS20: 20 MWe



Solnova 1: Planta cilindro parabólicoSolnova 1: Planta cilindro parabólico

Solnova 1

Tower Technology

PS20: 20 MWe

Tecnología Cilindro parabólico

Solnova 1: 50 MWe

� Proporciona energía a 25,700 hogares.

� Ahorro de 31,400 t de CO2 al año.

� 90 lazos

� Área de los espejos 300,000 m2.

� Superficie requerida : 120 ha.



50 MW Solnova 3

50 MW Solnova 1

50 MW Solnova 4

Complejo Solúcar, 3x50MW en operación



1. Oportunidad estratégica para la industria española

2. Contribuir a una economía baja en carbono

3. Contribuye a la seguridad del suministro y reduce emisiones

3. Competitividad

Fuente:

Energía Termosolar. Una Oportunidad Estratégica Energía Termosolar. Una Oportunidad Estratégica

El futuro es renovable con o sin España

El camino de las Energías Renovables es irreversible. Cualquier política energética que no las contemple será cortoplacista.


26

Muchas gracias


33%

15%22%

16%

3%3%

0%8%

Hidráulica Nuclear Carbón Fuel + Gas

Ciclo combinado (1) Resto hidráulica (2) Eólica Solar fotovoltaica

Solar térmica Térmica renovable Cogeneración y resto27

39%

17%

25%

18%

1%17%

8%

11%

1%

25%

2%

22%

4%2%

1%7%

102.244 MW52.342 MW43.245 MW

1990 2000 2014 (hasta 30 de sep.)

Potencia instalada peninsularPotencia instalada peninsular



14%

31%

38%

5%2%

2%8% 15%

22%

16%8%3%

19%

3%2%

2%10%

Hidráulica Nuclear Carbón Fuel + Gas

Ciclo combinado (2) Resto hidráulica (4) Eólica Solar fotovoltaica

Solar térmica Térmica renovable Cogeneración y resto

17%

38%

41%

2%

28

190.572 GWh195.457 GWh136.018 GWh

1990 2000 2014 (hasta 30 de sep.)

Balance eléctrico peninsularBalance eléctrico peninsular



Media de la dependencia energética de la unión europea 53,8%Fuente: MINETUR

Dependencia energéticaDependencia energética



Portada Bloomberg Businessweek; Nov 5- Nov 11, 2012

¿Cambio Climático?¿Cambio Climático?


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