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DEPARTAMENTO ENERGIAS RENOVABLES ENERGIAS RENOVABLES

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Presentación del Departamento de Energías Renovables de la División de Investigación y Desarrollo Tecnológico. Instituto Tecnológico de Canarias (ITC).

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Page 1: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

DEPARTAMENTO

ENERGIAS RENOVABLESENERGIAS RENOVABLES

Page 2: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Integración de sistemas

Page 3: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

PECAN 2006: Objetivos EERR 2015

Tipo Actual PECAN (2015)Eólica 137 MW 1 025 MWEólica 137 MW 1.025 MWMinihidráulica 1,3 MW 13,6 MW*Solar Fotovoltaica 0,6 MW 160 MWSolar Térmica 80 000 m2 460 000 m2Solar Térmica 80.000 m2 460.000 m2

Solar Termoeléctrica 30 MWBiocombustibles 30 MWOl 50 MWOlas 50 MW

Page 4: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

POTENCIA EOLICA INSTALADA : 137,33 MW

LANZAROTE

Potencia (MW) 6,405

Energía(GWh) 4,404

LA PALMA

Potencia (MW) 5,880

Energía(GWh) 11 190% penetración 0,5

TENERIFE

Energía(GWh) 11,190

% penetration* 4,4

CANARIAS% P t ió óli * 3 65

GRAN CANARIA

TENERIFE

Potencia (MW) 36,680

Energía(GWh) 77,530

% penetration 2,2

% Penetración eólica * 3,65

Potencia (MW) 76,295

Energía(GWh) 213,317

% penetración 5,8

FUERTEVENTURALA GOMERA FUERTEVENTURA

Potencia (MW) 11,610

Energía(GWh) 22,509

% penetración 3,5* % Penetración eólica = energía produc / total energía demanda

LA GOMERA

Potencia (MW) 360

Energía(GWh) 411

% penetración 0,6EL HIERROproduc. / total energía demanda

Potencia (MW) 100

Energía(GWh) 251

% penetration 0,7

Page 5: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

MAXIMIZAR PENETRACION DE EERR

Barreras a la penetración de la energía eólica en las redes insulares

Barreras a la penetración de la energía eólica en las redes insulares

Sistema Eléctrico Ordenación del Territorio Aspectos económicos-Sistema Eléctrico Ordenación del Territorio padministrativos

Estrategia para ma imi ar la penetración de EERR enEstrategia para ma imi ar la penetración de EERR en

Predicción eólica y solarAlmacenamiento energético

Estudios de estabilidad de red

Estrategia para maximizar la penetración de EERR en Canarias

Estrategia para maximizar la penetración de EERR en Canarias

energéticode red

Page 6: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

ITC - ENERGIAS RENOVABLES

Pl t f ENSAYOS d t d i t d EERRPlataformas ENSAYOS de componentes de sistemas de EERR.LABSOL: 1º acreditado por ENAC en España, yposicionado a nivel europeoDesde los laboratorios se están prestando servicios relacionados

Desarrollo de SISTEMAS de EERR, (incluyendo almacenamiento energético ygeneración distribuida).

con ensayos de captadores y calidad de instalaciones fotovoltaicas

Caracterización de RECURSOS energéticos renovables.Más densa red de estaciones radiométricas del mundo (22) permite

EL HIERRO 100% primera isla 100 % EERRFrío por absorción: 1º instalación solar térmica de Canarias

Más densa red de estaciones radiométricas del mundo (22) permiteel Desarrollo de modelos de predicción para REESe están prestando servicios de estimación de potencial eólico deemplazamientos y estudio de viabilidad de parques

Integración EERR – HIDROGENORES2H2 HYDROHYBRIDConSolida HYLABLas infraestructuras de producción y almacenamientode H2 son referencia en Europa

Page 7: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

NUEVAS LÍNEAS DE TRABAJO PROPUESTASESTUDIOS DE ESTABILIDAD: determinar máximosESTUDIOS DE ESTABILIDAD: determinar máximosniveles admisibles de penetración de EERR, yproponer medidas para reforzar las redes insulares

ALMACENAMIENTO ENERGETICO: soluciones que permitanalmacenar excedentes de EERR en horas valle para inyectar ala red en puntas de demanda. Vectores energéticos para lautilización de EERR en el transporte.utilización de EERR en el transporte.

PLATAFORMAS DE ENSAYO: las excelentes condicionesde viento y sol de Canarias brindan una ventajacomparativa para el ensayo de sistemas de EERR

• HORNO SOLAR• MAQUINAS MULTIMEGAVATIOS• GENERACION DISTRIBUIDA

comparativa para el ensayo de sistemas de EERR

100 % RES Fuerteventura• 100 % RES El Hierro

MAXIMIZACION EERR: en base a la experiencia de El Hierro seprevé avanzar en modelos 100 % EERR para otras islas

• 100 % RES La Graciosa• 100 % RES Fuerteventura

Page 8: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Sección 1

• Instrumentación y Controly• Datos• Predicción Meteorológica

REDEST EstructuraSERVICIOS INSTR.+ CONTROL ServicioRECURSOS Tecnológico

Page 9: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Servicios de Instrumentación y Control

RED UMTS DE ESTACIONES DE MEDIDA• 22 ESTACIONES RADIOMÉTRICAS: Estimación de

producción de plantas fotovoltaicas

• 33 ESTACIONES EÓLICAS: Estudios de potencial eólico, necesarios para el análisis de viabilidad de parques eólicos a instalar en emplazamientos concretosa instalar en emplazamientos concretos

SERVICIO DE PREDICCIÓN METEORO ÓGICA lSERVICIO DE PREDICCIÓN METEOROLÓGICA: con el objetivo de estimar la energía inyectada a red por generadores fotovoltaicos y eólicos en un horizonte temporal entreentre 6 y 96 horas.

Page 10: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Servicios de Instrumentación y Control

RED UMTS, Desarrollo de sistemas SCADA:On-Line: Visualizar en “tiempo real” los datos de las estaciones remotas.

Históricos: Consultar datos almacenados por las remotas y los datos indirectos que se hallandatos indirectos que se hallan acordado con el cliente (calculo de balances energeticos, medias ….).

Multiplataforma: Aplicación cliente-servidor que puede ser ejecutada desde cualquier navegador web independiente del sistema

REMOTE CLIENTWEB NAVIGATOR

ONLINEHISTORIC

MODEMGSM/UMTSSATELLITE

REMOTA N

REMOTE CLIENTWEB NAVIGATOR

ONLINEHISTORIC

MODEMGSM/UMTSSATELLITE

REMOTA N

operativo empleado (Windows, Linux, Macintosh …). MultiTarea: Las estaciones

remotas se conectan automáticamente cada minuto

INTERNETINTERNET

VPNMODEM

REMOTA 1

PLC

INTERNETINTERNET

VPNMODEM

REMOTA 1

PLCPLC para transmitir los datos al servidor del ITC.

DATABASEWEB SERVER

RADIUSITC

VPN

REMOTE CLIENTWEB NAVIGATOR

ONLINEHISTORIC

PLC

MODEMGSM/UMTSSATELLITE

Ethernet

VPN

DATABASEWEB SERVER

RADIUSITC

VPN

REMOTE CLIENTWEB NAVIGATOR

ONLINEHISTORIC

PLCPLC

MODEMGSM/UMTSSATELLITE

Ethernet

VPN

HISTORIC DATAONLINE CONNECTION

AUTENTIFICATIONTELEFÓNICA

HISTORIC DATAONLINE CONNECTION

AUTENTIFICATIONTELEFÓNICA

Bajo coste: FrameRelay asociado al ancho de banda empleado por toda la red de estaciones

Page 11: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Sección 2

• Servicios FotovoltaicosPredicción Fotovoltaica• Predicción Fotovoltaica

• Generación Distribuida • Mini - Microredes

DERLAB EstructuraREE CofinanciadoREE CofinanciadoSTORIES CofinanciadoSERVICIOS FOTOVOLTAICOS ServicioENSAYO TecnológicoENSAYO Tecnológico

Page 12: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

DERLAB: Laboratorio de Generación Distribuida

LINEAS DE i+D• Evaluación de nuevos enfoques en el control de redes eléctricas• Gestión de la Carga y Almacenamiento• Interfaces de protocolos de comunicación con el objeto de mejorar las p j j

estrategias de gestión y control (TIC)• Ensayos de microrredes• Ensayos de elementos de interconexión de GD

E t t i d i t ió d f t d í di t ib id• Estrategias de integración de fuentes de energía distribuida (eólica, solar …) en redes eléctricas insulares

Page 13: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Servicios Fotovoltaicos

Ensayos de Recepción de Plantas FV

Ensayos de Módulos FV

Temperatura Ambiente

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

Tem

pera

tura

(ºC

)

MínimaMediaMáxima

Media mensual de la irradiación global diaria horizontal

Escenario(suciedad, sombras, dispersión …)

ModeloMatemático

0.0

5.0

Enero

Febrer

oMarz

o

Abril

Mayo

Junio Julio

Agosto

Septie

mbreOctu

breNovie

mbreDici

embre

Meses

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

Enero

Febrer

o

Marzo

Abril

Mayo

Junio Julio

Agosto

Septie

mbreOctu

breNovie

mbreDici

embre

kWh/

Datos del sistema FV

Estudios de EstimaciónMeses (parámetros inversor, Parámetros

transformador, seguimiento, …)

Page 14: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Sistema de Predicción Fotovoltaica

REDUMTS 20

25303540

kWh MODELO (G(i) y Tcel calculado a partir de tamb)

REALES

MODELO

TELEFONICATELEFONICA

Datos Tiempo Real -505

101520

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

plantas FV pilotoModelo/s de

Predicción EnergíaFotovoltaica

Instalaciones FV y Datos

Recepción Imágenes METEOSAT 2nd GEN (1 img/15 min)

MM5

Modelo/s dePredicción

MeteorológicaMM5

Page 15: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Sección 3

• Laboratorio de Ensayo de Captadores• Frío solarFrío solar• Bioclimática

MLABSOL 08-09 EstructuraSOLCO CofinanciadoSOLCO CofinanciadoQUAIST CofinanciadoENSAYOS DE CAPTADORES Servicio

Page 16: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

LABORATORIO DE CAPTADORES SOLARES (LABSOL)

S OS• Ensayo de exposición• Choque térmico interno• Choque térmico externo

ENSAYOS •UNE-EN ISO/IEC 17025:2005

•UNE-EN 12975-2:2006

• Choque térmico externo• Resistencia a alta temperatura• Presión interna• Penetración de lluvia• Carga mecánica• Rendimiento en estado estacionario y al exterior• Capacidad térmica efectiva y constante de tiempo• Modificador del ángulo de incidenciaModificador del ángulo de incidencia• Corrosión de materiales

Page 17: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

CLIMATIZACIÓN SOLARO CC Ó CO C O O S O C SPRODUCCIÓN DE AIRE ACONDICIONADO EN LAS OFICINAS DEL

DEPARTAMENTO DE ENERGÍAS RENOVABLES DEL ITC• 9 equipos Wagner Solar LB-HT de 7.6 m² (68.4 m²)• Acumulación de agua caliente: 3,000 l• Yazaki WFC SC 10 (35 kW de frío)• Depósito de inercia: 1,000 l

Á li ti 400 ²• Área a climatizar: 400 m²

“Eliminación de las barreras no–tecnológicas para la tecnología de refrigeración solar en las islas de l E M idi l”

SOLCO: EIE/06/116/SI2.448522

http://www.solcoproject.net/

la Europa Meridional”

TA PUTotal number of training courses participants

54 194

Page 18: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICASOS GÉ C C C ÓSOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA EN LA EDIFICACIÓN. MANUAL DE DISEÑO

• PRIMERA PARTE. CRISIS AMBIENTAL Y CONFORT TÉRMICO EN CANARIAS• SEGUNDA PARTE DISEÑO BIOCLIMÁTICO EN CANARIAS• SEGUNDA PARTE. DISEÑO BIOCLIMÁTICO EN CANARIAS• TERCERA PARTE. ENERGÍAS RENOVABLES EN LA EDIFICACIÓN

Page 19: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Sección 4

• Redes Eléctricas Insulares• Centrales hidroeólicas• Vehículos Eléctricos

ASESOR EL HIERRO 100% Encomienda ??ASESOR. EL HIERRO 100% Encomienda ??REDES EXCELENCIA ????SISTEMAS Tecnológico

Page 20: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

CENTRAL HIDROEÓLICA DE EL HIERRO

Page 21: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

CENTRAL HIDROEÓLICA DE EL HIERRO

LA ACTIVIDAD ACTUAL DEL ITC SE LA ACTIVIDAD ACTUAL DEL ITC SE CENTRAL EN EL SEGUIMIENTO DE LA CENTRAL EN EL SEGUIMIENTO DE LA CONTRATACIÓN DEL PARQUE EÓLICOCONTRATACIÓN DEL PARQUE EÓLICO

Page 22: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Sección 5

• Solar Termoeléctrica• Apoyo Instituciones Públicas (Planificación Energética)

A S i i C l ITC• Apoyo Servicios Centrales ITC

CUPULA EstructuraCONSOLIDA CofinanciadoPECAVE CofinanciadoFUERTEVENTURA 100 % Cofinanciado

Page 23: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

CENIT – Concentración Solar

Integración de energía solar de alta temperatura con procesos industriales y ciclos termoquímicos

OBJETIVOS• Caracterización del recurso solar: Desarrollar un modelo deCaracterización del recurso solar: Desarrollar un modelo de

interpolación espacial para estimar la radiación solar en cualquier punto del archipiélago canario.

S l i ió d i d t i l D ll ti i l• Solarización de procesos industriales: Desarrollar y optimizar el acoplamiento de energía solar térmica a procesos industriales para generación de vapor .

• Producción de hidrógeno: a partir energía solar térmica de alta temperatura

• Evaluación de ciclos termoquímicos: para el almacenamiento de• Evaluación de ciclos termoquímicos: para el almacenamiento de energía

Page 24: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Producción de hidrógeno.

Integración de un CCP + ORC + Electrolizador• Diseño• Elaboración de modelo y simulación

I t l ió• Instalación• Validación de modelo

Cilindro Parabólico Organic Rankine Cycle

Electrolizador Alcalino

Objetivos:• Introducir tecnologías de concentración solar en Canarias, acopladas a

sistemas de almacenamiento energético• Estudiar la viabilidad técnica y económica de los sistemasEstudiar la viabilidad técnica y económica de los sistemas

Page 25: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

FUERTEVENTURA 100%

El proyecto nace a través de la firma de un Convenio Marco de Colaboración ITC - Cabildo de Fuerteventura, con el objetivo de promover las EERR en la isla.

Las actividades especificas a desarrollar son:• Estudio de estabilidad de la red eléctrica• Instalación de plantas piloto de I+D con sistemas solares de• Instalación de plantas piloto de I+D con sistemas solares de

concentración• Instalación de sistemas solares fotovoltaicos en cubiertas de edificios

públicos

Page 26: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Sección 6

• Tecnologías de Hidrógeno• Energía Eólicag

HYLAB EstructuraRENOVAH2 CofinanciadoIDAE-LANZAROTE Servicio???HIDROGENO Tecnológico

Page 27: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

HIDRÓGENO

Integración EERR – Tecnologías del hidrógeno:• Visión del ITC: las islas podrían ser las primeras economías delhidrógeno producido con EERR

Integración EERR – Tecnologías del hidrógeno:• Visión del ITC: las islas podrían ser las primeras economías delhidrógeno producido con EERR

compresion

��

transporte hidrogenera

��

electrolysis

Generación eléctrica

Page 28: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

HYDROGEN: Most relevant RES – H2 projects HYDROBUS

RES2H2 H2 vector energéticoExperiencias prácticas que están

permitiendo al ITC avanzar en la curva de aprendizaje de las tecnologías del Haprendizaje de las tecnologías del H2

HYDROHYBRID H2 como combustible de automoción

Con 1.025 MW eólicos instalados (PECAN: objetivo 2015), y utilizando

excedentes energéticos en horas valle, se podría producir H2 para 600valle, se podría producir H2 para 600

guaguas.

Page 29: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

OTROS PROYECTOS

INRES :Políticas para promover EERR en islas europeas

MASTER EERR – ULL: Acogeremos la especialidad eólica nuevamente en Pozo Izquierdo

NUEVAS PROPUESTAS

CREATE: Movilidad con coche eléctrico

HYGRIDS: Microredes que integran:• generación fotovoltaica / eólica BP / biomasa

l i t éti (H2 / V l t i i / b t í• almacenamiento energético (H2 / Volante inercia / baterías / supercondensadores)

• Gestión de la demanda (TICs)• Predicción eólica y solar

Page 30: Departamento de Energías Renovables - I+D ITC

Muchas graciasMuchas gracias