Soluciones tecnológicas innovadoras para el desarrollo sostenible

Agua Prieta II Ciclo Combinado Integrado

con Campo Solar (ISCC)

3er Encuentro regional de energías renovables

Jaime I. García Muñoz

20 de octubre, 2011

Morelia, Mich. (México).

Soluciones tecnológicas innovadoras para el desarrollo sostenible

Índice

Agua Prieta II. Caso práctico

Tecnologías termosolares

¿Qué es una planta ISCC?

Ventajas de una planta ISCC

Proyecto Agua Prieta (detalles)

Experiencia de Abengoa en centrales termosolares

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Soluciones tecnológicas innovadoras para el desarrollo sostenible

Promotor: Comisión Federal de Electricidad (CFE)

Esquema de financiación: Obra Pública Financiada (OPF) + subvención GEF*

Disposición de equipos: 2 - 2 - 1 + campo solar de 26 lazos = 14 MW

Etapas del proyecto:

1. Turbogeneradores de gas y vapor suministradas por CFE

2. Integración del Ciclo Combinado (CC) Sener/Elecnor

3. Suministro y construcción del campo solar Abengoa Solar/Teyma/Abener

Agua Prieta. Caso práctico

3*GEF (Global Environmental Facility): fondo global para el medioambiente

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Tecnologías termosolares

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Agua Prieta II emplea tecnología termosolar

A partir de la radiación solar, se produce vapor que será utilizado en un turbogenerador de electricidad

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Tecnología de Torre

Tecnologías termosolares

Es una de las tecnologías termosolares en la que los rayos del sol inciden en heliostatos planos (que realizan un seguimiento del sol en dos movimientos) y se reflejan a un receptor que se encuentra en la parte alta de una torre que funciona como evaporador de agua, produciendo vapor saturado o sobrecalentado. Este vapor fluye a una turbina de vapor localizada en la parte baja de la torre. Este tipo de centrales cuenta con acumuladores de energía para compensar las variaciones de sol.

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Colectores Cilindroparabólicos (CCP)

Tecnologías termosolares

Es una de las tecnologías termosolares en la que los rayos del sol se concentran, por acción del cañón parabólico, en el foco donde está dispuesto el tubo absorbedorpor el que circula un aceite térmico (mineral), el cual produce vapor en un intercambiador de calor. Sólo puede seguir al sol en un movimiento.

El vapor puede introducirse directamente a un turbogenerador de vapor, o a un recuperador de calor de un ciclo combinado.

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Agua Prieta II es una planta híbrida (solar+gas)

Integración

Ciclo Combinado (CC) convencional

Campo solar

HRSG*

Turbina de gas

Gas natural

HRSG*

Aerocondensador

Turbina de vaporGas natural (post-combustión)

Gas natural

Campo solar

¿Qué es una planta ISCC*?

*ISCC (Integrated Solar Combined Cycle): Ciclo Combinado integrado con campo solar*HRSG (Heat Recovery Steam Generator) : Recuperadores de calor

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Sistema de recuperación de calor

Aceite Agua

Vapor

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Sistema de intercambio de calor por sales fundidas

Las sales prefundidas (en un horno) en estado frío, se calientan absorbiendo calor del sol, se almacenan en tanques aislados y, posteriormente se regresan a su estado frío cediendo calor, con el cual se continúa produciendo vapor. Esta tecnología ya es una realidad y se aplica actualmente para fines comerciales.

Para seguir produciendo vapor cuando no hay sol, se emplea un sistema de almacenamiento de calor en sales de nitrato de sodio y de potasio fundidas

¿Qué es una planta ISCC? (Modalidad con sales)

Soluciones tecnológicas innovadoras para el desarrollo sostenible

Las altas temperaturas durante el día no afectan al consumo térmico

1. Mejora del consumo térmico

Ventajas de una planta ISCC

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Soluciones tecnológicas innovadoras para el desarrollo sostenible

Las altas temperaturas durante el día no afectan a la capacidad

2. No disminuye la capacidad en las horas de mayor insolación

CapacidadMW

ISCC

CC

Horas - Temperatura

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15:00 00:0006:00

Ventajas de una planta ISCC

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Agua Prieta II es el primer proyecto híbrido (solar+ gas) en México

3. Reducción de gases efecto invernadero

4. Tecnología probada

Debido a la capacidad extra obtenida sin necesidad de emplear combustible extra

La tecnología CCP se aplica comercialmente desde 1980

El proyecto Agua Prieta II, siendo la primera central termosolar en México, permitirá implementar más proyectos en el país dado que la frontera del norte de México se ubica precisamente dentro del llamado «cinturón solar»

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Ventajas de una planta ISCC

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Proyecto Agua Prieta II- Detalles Tecnología: ISCC

Capacidad: 14 MW (12 MW de acuerdo a la oferta + 2 MW adicional al precio)

Tecnología del campo solar: CCP

Fluido caloportador: aceite mineral

Cantidad de aceite mineral: 277 t

Área:- Campo solar completo: 600.000 m2

- Área de lazos: 300.000 m2

Lazos:- Número total de lazos: 26

- Número total de colectores por lazo: 4

- Longitud del colector: 150 m

Producción de vapor: 86 t/h saturado

@ 130 bar, 330 ºC

El CC cuenta con un sistema de post-combustión con gas natural para permitir mantener una producción de 14 MW (equivalente a la capacidad del campo solar) durante la noche y cuando el campo solar no esté en operación. 12

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Turbogeneradores de gas- Adjudicación de la compra: 6 de enero, 2010

- Entrega: abril (1ª turbina de gas) - mayo (2ª turbina de gas), 2012

Ciclo Combinado - Adjudicación del contrato de integración: 26 de agosto, 2010

- COD*: 1 de abril, 2013

Campo solar- Adjudicación del contrato: 28 de julio, 2011

- COD*: 6 de abril, 2013

Menos de 22 meses es el periodo de construcción del campo solar

13*COD (Commercial Operation Date): fecha de entrada en operación comercial

Proyecto Agua Prieta II - Fechas críticas

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Proyecto Agua Prieta - Layout

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Designados 200 M$ para cuatro países:- Marruecos (50 M$) en operación

- México (50 M$) en construcción

- Egipto (50 M$) CC y campo solar finalizados. Actualmente en coordinación para funcionar como ISCC.

- India (50 M$) no hay gas disponible. En Standby.

Condiciones del GEF: ser invertido en una tecnología probada CCP híbrida. Esto es ISCC

El campo solar de Agua Prieta recibe una subvención GEF

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Proyecto Agua Prieta - Subvenciones GEF

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Comparativa del coste de tecnologías

Capacidad Proyecto MUSD/MW

14 MW Campo solar Agua Prieta (a base de subsidio) 3.3

400 MW Ciclo Combinado Agua Prieta 1.01

400 MW Cogeneración Salamanca 0.75

300 MW Cogeneración Nuevo Pemex 1.53

42 MW Baja California Sur IV. Central de combustión interna 2.2

No hay una tarifa de suministro disponible en México

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Proyecto Agua Prieta

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Experiencia de Abengoa en centrales termosolares

130 MW (CC) + 20 MW (campo solar)

Más de 183.000 m2 de campo solar de CCP

Hassi R’Mel (Argelia)

En operación desde 2011

La primera planta ISCC del mundo para operación comercial

450 MW (CC) + 20 MW (campo solar) Más de 183.000 m2 de campo solar de CCP Ain Beni Mathar (Marruecos) En operación desde 2010

Abengoa ha desarrollado las dos primeras plantas ISCC y ambas se encuentran actualmente en operación comercial

Ain Beni Mathar (470 MW)

Hassi R’Mel (150 MW)

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Experiencia de Abengoa en centrales termosolares

País Proyecto Tecnología Potencia

España

Plataformas Solares Écija El Carpio Castilla la Mancha Extremadura

CCP100 MW (50 MW x 2) cada plataforma

1.044 MWMéxico Agua Prieta II ISCC

14 MW (campo solar) + 464,4 MW (CC)

Emiratos Árabes Shams - 1 CCP 100 MW

EEUUSolana CCP + sales 280 MW

Mojave CCP 250 MW

España

PS10 Torre 11 MW

224 MW

PS20 Torre 20 MW

Solnova 1, 3 y 4 CCP 50 MW (x3)

Marruecos Ain Beni Mathar ISCC20 MW (campo solar) + 450 MW (CC)

Argelia Hassi R’Mel ISCC20 MW (campo solar) + 430 MW (CC)

India Central de investigación CCP 3 MW

En

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