La Frontera Solar2o CIMAS – Ciudad Juárez

12 de Octubre, 2016

Robert Foster

Winrock International

&

New Mexico State University

TexasNuevo

México

Chihuahua

Desarrollo de la Frontera Solar

• 1977 NMSU New Mexico Solar Energy Institute

• 1978 El Paso Solar Energy Association

• 1981 NMSU Southwest Region Solar Experiment Station

• 1985 NMSU Energía Geotérmica (Energy Institute)

• 1988 UTEP Energy Center - El Paso Solar Pond

• 1992 - 2005 USAID Mexico Renewable Energy Program

• 1994 Primera Granjas Eólica en Texas (Sierra Guadalupe)

• 2000’s Aspas Eólicas en CJ yTorres Eólicos en El Paso

• 2011 Granjas Eólica en Nvo México por Deming

• 2015 Fabricación de Modules FV en CJ (SunPower)

NMSU SW Region Solar Experiment Station

Establecido en 1981 para US DOE

UTEP Energy Center 1988

Pozo Solar para Bruce Foods Cannery

60 kW UTEP solar pond for hot water for

Bruce Foods Cannery processing and 60

kW electricity in El Paso, TexasLower convective zone

Non-convective

zone or transparent

insulating salinity

gradient

Upper convective zone

Increasing salinity

and temperature

gradient

Bombeo de Agua Solar

Chihuahua, MexicoAlbuquerque, New Mexico

USA México

SunPumps - Safford, Arizona 10 HP Solar Pump

DOE/USAID Mexico Renewable Energy Program

(MREP) Bombeo Fotovoltaico de agua

Caso de Estudio - El Jeromín, Chihuahua

• En Marzo de 1997 se instaló

un sistema de 848 Wp FV

– Módulos 16 Solarex

VRX-53

– Bomba Grundfos SP3A-

10

– Controlador SA-1500

• Rancho ganadero con

vegetación desértica.

• 15,000 litros/día de agua

• Todavía trabajando en 2004

Caso de Estudio - El Jeromín, ChihuahuaResultados

En 2004, el productor se ha ahorrado ~US$20,000

Sistemas FV de iluminación en Moris

• Proyecto de

– GTER, Pres. Moris

– Sandia

• Hechos por

– Energía Solar de Cd. Juárez

– SunWize Energy Systems

• 125 Instalaciones en Moris

– Socorro

– Aguaje Verde

– Cieneguita de Rodríguez

– Talayotes

– Bermudez

– Sierra Oscura

Sistemas FV de Mpo. de Moris

Revisión de 35 Sistemas FV en Moris

Después de 5 Años

• No. Componentes Fallando Porcentaje

• Módulos FV 0 0%

• Controlador de Carga 2 5.7%

• Baterías Selladas 4 reemplazados 11.4%

• Inversores 0 0%

• Conductores 0 0%

• Fusibles 6 reemplazados 17.2%

• Lámparas 9 8.5%

Sistemas Operando Bien >85%

Telesecundaria FV

Yepachi, Moris, Chihuahua

Telesecundarias Chihuahua

Satellite Receiver

228 Wh energyconsumption

2 TV’s 876 Wh energy

Consumption

1 VCR

60 Wh energyConsumption

4 Flourescent lights

120 Wh energy consumption

Loads

Siemens

SM 110 modules

PV array

550 Watt

Charge

ControllerInverter

Vanner 1000 WattStecca Tarom

235

Battery Bank

1125 Ah

Telesecundaria Photovoltaic System Component

(10) US 2200 Batteries

54 Telesecundarias FV instaladas por EDUSAT/SEP en

Nov., 2002

Banco de Baterías

Controloador

Inversor

Receptor

Protección

AHORA

Chorreras Fabrica de Hielo Solar 1999

Primera Maquina FV en el Mundo para Fabricar Hielo

2.4 kW PV array

APT Power Center

24 Vdc 2200 Ah battery bank

2 Trace 3.6 kW sinewave inverter,s 240 Vac

One Kohler 6.3 kW propane fueled generator

Chorreras Fishing Cooperative

Chihuahua, Mexico

DOE

USAIDDGDR

DGDR

NYSERDA

SunWize

NMSU

Sandia Labs

Fabrica de Hielo para Pescado

Chorreras, Mpo. Aldama, Chihuahua• 2.4 kWp

• 90 kg/day ice via

solar

Las Cruces Sistema Interconectado 3 kWp

6 kWp SW Environmental Center

NMSU

Se instalo

2008

Primera sistema

FV Commercial

en

Las Cruces

CJ Sistemas FV Interconectados

Fabrica CJ Flextronics para SunPower 2015

Capacidad ~1.3 million paneles por año

~1,100 empleados

Planta FV más grande en México

HUMAN

HABITAT

Refrigerador FV sin Baterías

Compresor c.c.

Módulo FV

Evaporador

PCMAislamiento

Condensador

Zona

Fría

Controlador

Refrigeración Solar (NMSU/NASA)

Albergue Indígena

Piedras Verde

Urique, Chihuahua

Hecho con la Secretaría de Desarrollo del Municipio.

Egerton University

Kenya

Enfriamiento Solar para

Leche 2015

Mogotio, Kenya PVR

Productor de Leche

Destilación Solar: EPSEA, NMSU, SolAqua

• Sencillo

• Barato

• Fácil de operar

• Fácil de mantener

• Efectivo para eliminar

– Sales y Minerales (e.g., Na, Ca, TDS, Fl)

– Microbios (colera, E. Coli, etc.)

– Metales Tóxicos (e.g., Pb, Arsenico)

• Se puede limpiar totalmente agua del mar y aguas negras

Colector de

destilado

Cubierta transparente

Aislante

Evaporación

Condensación

Superficie negra

Operación del Destilador Solar

SOL

Producción Anual de un Destilador Solar

Las Cruces, NM

Resultados de Pruebas de

Calidad de Agua NMSU

M uestra Volumen Probadoml

Total de Organismos porlitro

Alimentación 50 16,000Destilado 1,000 4

Semilla de E. coli -- 2,900,000,000Destilado 750 11 (No E. coli)

Semilla de E. coli -- 7,500,000,000Destilado 1,000 18 (No E. coli)

Alimentación 10 24,000Destilado 1,000 13

Alimentación 1 12,000Destilado 1,000 6

Resultados de Pruebas de CalidadSandia National Labs

Tipo de muestra 13% desalinidad delagua dealimentación

Agua destilada,(caso 13%)

16% desalinidad delagua dealimentación

Agua destilada,(caso 16%)

Calcio (total) 340 1.5 371 <0.10Hierro (total) 0.27 <0.05 0.48 <0.06M agnesio (total) 2.1 2.1 <0.005 <0.005M anganeso (total) 0.04 <0.02 0.07 <0.02Amoniaco como N <0.1 0.1 <0.1 <0.1Cloro 19000 <1.0 25000 2.6Sólidos fijos 32000 <1.0 41000 31Nitratos como NO3 34 0.1 26 <0.1

Nitratos como NO2 0.013 <0.01 0.02 <0.01

TSD 36000 <1.0 48000 <1.0Volátiles y Orgánicos4200 <1.0 6000 13

Resultados NMSU en Palomas/Columbus

Calidad de Agua

No. de referenciadel Destilador

Conductividad,mS/cm

Dureza,mg/L CaCO3

Fluoruro,mg/L pH

#20 alimentación 1190 260 6.2 7.9

#20 salida 4.8 4 0.1 9.2

#22 alimentación 1180 250 8.2 7.4

#22 salida 1.8 0 0.10 9.1

#29 alimentación 1200 250 6.0 8.1

#29 salida 5.8 8 0 8.8

#30 alimentación 2390 480 n/a 6.8

#30 salida 4 4 n/a 9.4

Destilación Solar en Texas con EPA

Proyectos BorderPACT en Col. Panfilo Natera de CJ

Familia Olivares

Familia Herrera

Anapra con BorderPACT

Familia Durán

Orfanato de Anapra

Elizabet Moreno

BorderPACT/Conahec• La familia Valdez gastaba ~$175 USD anuales para agua embotellado

Anapra colonia

Cd. Juárez, Chihuahua

Energía Eólica: NACELLE 1 MW

ASPA

BUJE (centro)

TORRE (tubular)

EJE

CENTRAL

ENGRANAJE

PRINCIPAL

NACELLE

ANEMOMETRO

GENERADOR

ENFRIADOR

de ACEITE

CAJA de ENGRANAJE

Turbina de Alta

Potencia

Aspas 27 m de largo

AREA ROTOR = 2460 m 2

Primera Granja Eólica de Texas

Texas 1&2,1994

Delaware Mountains (Guads)

Turbinas en Fila 2 D

SOUTHWEST MESA, Texas 75 MW

Granjas Eólicas de Texas

Capacidad Instalada MW en Texas por Año

Deming - Macho Springs 50 MW Windfarm

Oct 2011

28 Vestas 1.8 MW V100 turbines 100 m rotors

GEOTHERMAL EXPLORATION, MCGREGOR RANGE, NEW MEXICO

Witcher

Energía

Geotérmica

en la Frontera

GEOTHERMAL SYSTEMS

RIO GRANDE UPLIFT

System located on or

adjacent to fold-fault

structures:

• San Diego Mtn

• Hot Springs

• Rincon

• Lake Valley

• Animas

• Salado

• Radium Springs

• Derry

• East PortrilloModified from Seager and Mack (2003)

Calentamiento de Invernaderos

por Energía Geotérmica

• CENTRAL HOT WATER

SYSTEM

• GEOTHERMAL WELLS

AND HEAT EXCHANGERS

REPLACE

CONVENTIONAL FOSSIL

FUEL BOILER

• PRODUCTION WELLS

• INJECTION WELLS

• HEAT EXCHANGERS

• PIPE LINES

GEOTHERMAL

INFRASTRUCTUREGeothermal Heating Distribution Manifold, Masson

Geothermal Greenhouse, Radium Springs, New

Mexico

POZO de PRODUCION

RADIUM SPRINGS

• Isothermal in

Paleozoic

carbonate

reservoir

• Conductive

across Tertiary

Palm Park Aquitard

Invernaderos Geotérmicos de NMSU

ECONOMICA GEOTERMICA

Ventas Anuales (wholesale)

$325,000 to $850,000 por acre

Empleos

4 to 8 empleados pe\or acre

Ahorro Energético

$46,200/yr por acre

4,200 MMbtu/yr/acre por menos que $1.50/MMbtu

Natural gas $12.50/MMbtu (boiler incluido)

Masson Geothermal

Greenhouse, Radium Springs,

New Mexico

Burgett

Geothermal

Greenhouse

AmeriCulture

Geothermal

Tilapia Farm

Burgett

Geothermal

Power Plant

(Binary)

BURGETT GREENHOUSE, LIGHTNING

DOCK, 30 acres

USGS

AMERICULTURE TILAPIA FARM,

LIGHTNING DOCK• CONTROL CONSTANT

TEMPERATURE FOR OPTIMAL GROWTH

• SUPPLIER OF TILAPIA FRY

ACROSS US

• FULL SIZE GROWOUT OF TILAPIA AND LIVE TILAPIA SUPPLIER FOR RESTAURANTS IN PHOENIX AND TUCSON

Tilapia

AmeriCultureAmeriCulture

Animas Valley - Planta Geotérmica

~10 MWe

NMSU