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26 de febrero de 200826 de febrero de 2008
Cayetano Hernández Gonzálvez
Responsable Unidad de Prospectiva Tecnológica
Jornada Sobre Energía Solar de Concentración
Planta Termosolar de Puertollano
Planta Termosolar de Puertollano
20 de diciembre de 200720 de diciembre de 2007
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
Índice
3
Situación Actual
Fuente: Datos de la compañía a 30 de junio de 2007
Países en los que está presente Iberdrola Renovables
ChinaEstados Unidos
Méjico
Brasil
Canadá
Marruecos
Chipre
GreciaItalia
Polonia
Alemania
Francia
EspañaPortugal
R.U..
Hungría
Bulgaria
Estonia
Guatemala
Iberdrola Renovables está presente activamente en 19 Países …
… y cuenta con 7,704 MW de capacidad instalada a 31 de diciembre de 2007 y con proyectos de 42,053 MW
4
Líder mundial en energía eólica…
… … con una gran cartera de proyectos con una gran cartera de proyectos que asegurará el crecimiento futuroque asegurará el crecimiento futuro
Cartera
7,704 MWDe capacidad
instalada
42,053 MWCartera de proyectos*
++
España
R.U.
EEUU
RdM
* Incluye mini-hidráulica & otras tecnologías renovables
18%18%
13%13%
17%17%
52%52%
Situación Actual
5
MercadoCrecimiento UE
Factores Determinantes
Posición industria española * * * * *
Distribución geográfica:
Volumen de inversión
4/5
0
5.000
10.000
15.000
20.000
Actual … … 2015 … … 2030
x66
MW
300
20.000- 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)
- 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€
• Experiencia. Necesidad de ayudas para los primeros proyectos
• Desarrollo de técnicas dedicadas a la fabricación de componentes
• Mayor información sobre radiación directa
Fuente: World Energy Outlook 2006 (alternative scenario)
Solar termoeléctrica: a punto de despegar
Planta Termosolar de Puertollano
Planta Termosolar de Puertollano
20 de diciembre de 200720 de diciembre de 2007
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
Índice
7
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.
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.
1. IBERDROLA y las Energías Renovables2. Tecnologías Termoeléctricas3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
3.1. Condiciones de entorno3.2. Proyectos de innovación
4. Conclusiones
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
Índice
9
IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
• 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.
Análisis del mercado Solar Termoeléctrico en EspañaAnálisis del mercado Solar Termoeléctrico en España
10
LEY ELÉCTRICA
19971997
Un marco regulatorio en progreso
Nuevo avance en la Regulación de las Energías Renovables
• 29% de la producción eléctrica 2010 será renovable
20022002 20042004
• Estabilidad regulatoria para alcanzar los objetivos
• 13.000 MW de parques eólicos en 2011
R. D. de “RÉGIMEN ESPECIAL”
• Marco Básico para renovables
19981998
REALESDECRETOS
• Prioridad de acceso
• Incentivo en base a primas
19941994
20052005
NUEVO PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES
EN 2020, OBJETIVO VINCULANTE DE
UN 20% DE ENERGÍAS
RENOVABLES
REAL DECRETO “436/2004”
PLANIFICACIÓN ENERGÉTICA
NACIONAL
19991999
PLAN NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES
• 200 MW de centrales termoeléctricas en 2010
20072007
REAL DECRETO “661/2007”
• 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
Objetivo del “20”
20% Renovables (vinculante)
20% Eficiencia
-20% Emisiones
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
(€/MWh)
RD 436 RD 661 *
Prima Tarifa Prima Tarifa
Termoeléctrica
(b.1.2)
•191,47 primeros 25
años
•153,17 el resto
•229,764 primeros 25
años
•183,811 el resto
•262,5 primeros 25 años
•210,0 el resto
•278,4 primeros 25 años
•222,717 el resto
* Orden de Tarifas de 2008
Datos actualizados a 1 de enero de 2008
* Orden de Tarifas de 2008
Datos actualizados a 1 de enero de 2008
14
Esquema de retribución: opción a mercado Termoeléctrica
262,5
355,5
Precio Pool 92,951 355,50
Cap
Floor
* Precio pool medio aritmético (01/01/07 a 31/05/07) Pendiente de actualización a 2008
278,4
TarifaPrima
Retribución Total
Retribución Total (€/MWh) 1. Prima constante
2. Prima decrece
3. No hay prima Se respeta el precio del pool
15
Límite Superior
(Cap)
Opción a mercado. Prima Variable
Pre
cio
me
rca
do
<
Pre
cio
me
rca
do
en
tre y
ca
p
Precio
merc
ado
> cap
Prima
Ref
Prima
Ref
Prima
Prima
Prima = 0
92,95 €/MWh
355,5 €/MWh
Prima de referencia = Prima
Prima < 262,5
€/MWh, hasta
alcanzar el techo 355,5 €/MWh
92,95€92,95€
92,95 €92,95 €
Precio del pool a partir del cual
la prima disminuye
16
El desarrollo de la eólica continuará siendo el primer vector de crecimiento de las renovables
Low High
Lo
wH
igh
Solar
Thermal
Wave
Energy
Biomass
Offshore
Wind
Mini Hydro
Onshore Wind
Geothermal
Resources availability
Technology Maturity
/ Cost Efficiency
Solar
PV
La energía eólica es la más desarrollada. Muestra costes de generación sensiblemente inferiores al resto de las renovables
Fuente: Datos de la Compañía
La energía eólica es la más competitiva entre las tecnologías renovables
17
IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
• 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).
Posición frente al mercado Solar TermoeléctricoPosición frente al mercado Solar Termoeléctrico
1. IBERDROLA y las Energías Renovables2. Tecnologías Termoeléctricas3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
3.1. Condiciones de entorno3.2. Proyectos de innovación
4. Conclusiones
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
Índice
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
• 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.
Agentes implicados
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
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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
METEOSAT Indice de nubosidad
Aerosol
Vapor de agua
Radiación solar horaria
MODELOS DE
SATELITE
IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
25
Principio de funcionamiento:
1. El campo solar calienta aceite (HTF)
2. Con el aceite se genera vapor.
3. Con el vapor se genera electricidad.
CAMPO DE COLECTORES
SOLARES
IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
SOBRERRECALENTADOR
ECONOMIZADOR
VAPORIZADOR
TURBINADE VAPOR
RECALENTADOR
TANQUE FRÍO
TANQUE CALIENTE
CALDERA DE COMBUSTIBLE
FÓSIL
Tecnología CCP (Concentradores Cilindro-Parabólicos)
HTF (Heat Transfer Fluid)HTF (Heat Transfer Fluid)
Componentes:
1. Campo Colectores Solares
2. Sistema de Apoyo
3. BOP (Bloque de Potencia)
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
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
Radiación Solar Grado de Carga Energía Almacenada Durante las
Horas de Sol
Energía Almacenada
Usada Cuando No Hay
Radiación Solar
El grado de carga cambia
durante el día según
la radiación
solar
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
– 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
PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO
– Número de lazos (600 m)Número de lazos (600 m) 8888
– Número de colectores (150 m)Número de colectores (150 m) 352352
– Superficie total de captación Superficie total de captación 287.760 m2287.760 m2
– Volumen de aceite térmico Volumen de aceite térmico 1.000 ton1.000 ton
– Temperatura límite de aceite Temperatura límite de aceite 12 – 400 ºC12 – 400 ºC
– Número de tubos absorbedores (4 m)Número de tubos absorbedores (4 m) 12.67212.672
– Número de espejos Número de espejos 118.272118.272
– Número de lazos (600 m)Número de lazos (600 m) 8888
– Número de colectores (150 m)Número de colectores (150 m) 352352
– Superficie total de captación Superficie total de captación 287.760 m2287.760 m2
– Volumen de aceite térmico Volumen de aceite térmico 1.000 ton1.000 ton
– Temperatura límite de aceite Temperatura límite de aceite 12 – 400 ºC12 – 400 ºC
– Número de tubos absorbedores (4 m)Número de tubos absorbedores (4 m) 12.67212.672
– Número de espejos Número de espejos 118.272118.272
En resumen: 4224 módulos de 12 m ó 52,8 km de colector
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PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: MONTAJE CCP EN CAMPO
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PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO
GENERADOR DE VAPOR
EQUIPOS CAMPO SOLAR
1. IBERDROLA y las Energías Renovables2. Tecnologías Termoeléctricas3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
3.1. Condiciones de entorno3.2. Proyectos de innovación
4. Conclusiones
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
Índice
34
Propuesta de Proyecto de I+D
Planta ALMERIA GDV
1. Diseño detallado de una planta solar de Generación Directa con Vapor de 3 MWe, usando los conocimientos adquiridos en la PSA
OBJETIVOS DEL PROYECTO
2. Compra de componentes y construcción de la planta en la PSA
3. Evaluación de la planta bajo condiciones solares reales para demostrar la viabilidad
de la tecnología GDV para grandes plantas solares con finalidad comercial
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Esquemas de una plantal solar termoeléctrica HTF y de una planta GDV
Caldera auxiliar
Campo de
colectores Solares
Desgasificador
Condensador
Turbina de vapor
Planta GDV
Vapor a 104 bar/400 ºC
Agua a 114 bar / 120 ºC
Sobrecalentador
Generador de vapor
.
Desgasificador
Recalentador
Dep. expansión aceite
Caldera auxiliar
Campo de colectores Solares
Turbina de vapor
Condensador
Aceite a 295 ºC
Aceite a 390 ºC
Vapor a 104 bar/371 ºCC
irc
uit
o d
e a
ce
ite
Planta HTF
La Generación Directa de Vapor (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.
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.
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.
37
Datos generales del Proyecto
Duración del proyecto: 3 años
Antecedentes del proyecto:
Este proyecto es la lógica continuación de las actividades llevadaspreviamente a cabo dentro de los proyectos europeos de I+D DISSe INDITEP (1996 – 2005), y concluye el programa de I+D iniciadoen 1996 para el desarrollo de la tecnología GDV.
38
Características básicas: Única planta existente en el mundo para investigar el proceso GDV bajo condiciones solares reales
Potencia: 1.8 MWt
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.
Vista aérea de la planta DISSinstalada en la PSA
Edificio del B.O.P.
Fila de colectores
Vista de la fila de colectores DISS
Planta Experimental DISS de la PSA
39
125
m
505 m
Power Block
Recirculation pump
Feed pump
Localización de la planta Almería GDV en la PSA
40
PROYECTO DE DISEÑO Y DESARROLLO DE NUEVOS COMPONENTES DE UNA CENTRAL ELECTROSOLAR
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.
OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTOOBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO
41
PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO
1. IBERDROLA y las Energías Renovables2. Tecnologías Termoeléctricas3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica
3.1. Condiciones de entorno3.2. Proyectos de innovación
4. Conclusiones
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
Índice
43
Conclusiones
Apostando por las tecnologías más maduras: eólica y minihidráulica…
Pionera en la integración de las renovables en el sistema eléctrico, mejorando su eficiencia
Aumento de la presencia internacional de Iberdrola
…también desarrollando tecnologías emergentes: biomasa, solar termoeléctrica y olas
Control de la promoción, construcción y operación
Es una estrategia pionera que convierte a Iberdrola en líder Es una estrategia pionera que convierte a Iberdrola en líder del sectordel sector
Iberdrola apuesta por un negocio con perspectivas a largo plazo
26 de febrero de 200826 de febrero de 2008
Cayetano Hernández Gonzálvez
Responsable Unidad de Prospectiva Tecnológica
Jornada Sobre Energía Solar de Concentración
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