CENTRO NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES · Contribución total del sector de las EERR al PIB de ... Desarrollo de herramientas de evaluación de balances energéticos, medioambientales

EL FUTURO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES

Colegio de Ingenieros Industriales

CENTRO NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES

NATIONAL RENEWABLE ENERGY CENTER

í n d i c e

1. Situación en España

2. Entorno internacional

3. Retos tecnológicos


Participación de las distintas fuentes de energía en la generación eléctrica


Fuente: IDAE/MITYC

.

Evolución de la demanda


Fuente: REE

Evolución de las energías renovables


Fuente: REE


Fuente: Red Eléctrica de España

Saldo de los intercambios internacionales físicos de energía eléctrica (GWh)


Fuente: MYTyC / IDAE

Evolución prevista de la estructura de generación eléctrica


Objetivos del plan de Energías Renovables 2011-2020 en el sector Eléctrico


2010 2020

MW GWh MW GWh

Hidroeléctrica (sin bombeo) 13.226 42.215 13.861 33.140

< 1 MW (sin bombeo) 242 802 268 843

1 MW -10MW (sin bombeo) 1.680 5.432 1.917 5.749

> 10 MW (sin bombeo) 11.304 35.981 11.676 26.548

por bombeo 5.347 3.106 8.811 8.457

Geotérmica 0 0 50 300

Solar fotovoltaica 3.787 6.279 7.250 12.356

Solar termoeléctrica 632 691 4.800 14.379

Energía hidrocinética, del

oleaje, mareomotriz0 0 100 220

Eólica en tierra 20.744 43.708 35.000 71.640

Eólica marina 0 0 750 1.845

Biomasa, RSU,, Biogás 825 4.228 1.950 12.200

Biomasa Sólida 533 2.820 1.350 8.100

RSU 115 663 200 1.500

Biogás 177 745 400 2.600

TOTALES(sin bombeo)

39.214 97.121 63.761 146.080

Estimación indicativa de la evolución de los costes de producción


Fuente: IDAE

Contribución total del sector de las EERR al PIB de España


En millones de € constantes (base 2010)

Fuente: IDAE

Evolución prevista del peso de las EERR sobre el consumo de energía del transporte


Fuente: SEE

2. Entorno Internacional

Marco Regulatorio


Nueva

Directiva

Europea

En junio de 2009 entró en vigor la Directiva 2009/28/CE relativa al

fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables.

Integra el fomento de las distintas energías renovables

(electricidad, biocombustibles y E. Renovables para calefacción y

refrigeración)

El objetivo es alcanzar un 20% de consumo final bruto de energías

renovables para 2020 y un 10% en el transporte y e insiste en la

integración de las renovables en otros sectores como la edificación

y el urbanismo.

Establece objetivos vinculantes: A nivel UE…………..20% ER en 2020.

A nivel EEMM ………>10% biocarburantes en transporte con criterios de sostenibilidad.

Obligación de presentar Planes de Acción Nacionales (31/3/2010)

Planes de seguimiento (exigencia de % mínimos en 2012-2014-2016-2018)

El Set Plan Europeo


Una apuesta

por

mantener el

liderazgo

europeo en

renovables

La UE ha apostado por un cambio de modelo energético con un

peso muy destacado de las energías renovables.

El presupuesto de las energías renovables en el SET Plan asciende

a 31.000 M€ más otros 10.000 M€ para Smart Cities.

La participación de la industria, Estados Miembros de la UE y la

propia Unión Europea abre numerosas oportunidades de inversión,

empleo, desarrollo regional e I+D.

TABLA: Cost estimates of the proposedSET-Plan EIIs and the Smart Cities Iniciative

European industrial Initiatives Total (b€)

Wind Energy 6

Solar Energy (PV & CSP) 16

Bioenergy 9

Carbon Capture and Storage (CCS) 10.5-16.5

Electricity grid 2

Sustainable Nuclear Energy 5-10

Smart Cities 10-12

TOTAL 58.5-71.5

Set Plan


Set Plan


Tecnologías clave para reducir las emisiones de CO2


Escenario base 855pm: 6ºC

Escenario blue map 450 ppm : 2ºC


Capacidad instalada y desmantelada en Europa en 2010


Fuente: REN 21. Renewables status report 2012

3. Retos Tecnológicos


Energía Eólica

Energía Eólica


Fuente: REN 21 2012 status reportt

Energía Eólica


Fuente: GWEC report

Energía Eólica. Tendencias tecnológicas


Evaluación

de recursos

y predicción

Evaluación de recursos:

Simulación con herramientas avanzadas: CFD.

Generación de mapas de recursos a partir de datos de modelos de mesoescala. Uso de SIG.

Uso de sistemas avanzados de medida: SODAR, LIDAR, imágenes satélite...

Desarrollo de metodología y herramientas de simulación específicas para offshore.

Métodos avanzados de simulación de estelas.

Predicción:

Uso de modelos meteorológicos de alta resolución.

Postproceso matemático para la reducción de errores.



Tecnología de

aerogeneradores

Diseño de perfiles específicos.

Desarrollo de palas inteligentes.

Desarrollo de metodología y herramientas de diseño específicas

para grandes aerogeneradores/offshore.

Offshore: Logística optimizada, estructuras aguas profundas.

Nuevos conceptos: Bipalas, sotavento.

Estrategias de control avanzadas: Maximización de la producción,

reducción de cargas...

Nuevos materiales y procesos de fabricación optimizados y

automatizados.

Mejoras en la disponibilidad y fiabilidad: Robustecimiento de

procesos de diseño.

Integración en red y acumulación.

Reducción del impacto ambiental.

.



Ensayos y

certificación

Mejora de métodos de ensayo y desarrollo de nuevas

metodologías: Ensayos completos/de componente en laboratorio.

Desarrollo de standards y procedimientos de validación específicos.

Introducción de sensores avanzados y nuevas técnicas de ensayo o

inspección.

3. Retos tecnológicos

Solar Fotovoltaica

Solar Fotovoltaica. Potencia acumulada 2000-2011


Fuente: Glomal marrket outlook EPIA

Solar Fotovoltaica. Evolución de la potencia acumulada en Europa


Fuente: Global market report EPIA

FV. Distribución geográfica de la producción en MW de células fotovoltaicas 2009 y 2010


Fuente: Eurobserver 2010

Fotovoltaica


Desarrollo de tecnologías de producción de silicio grado

solar de bajo coste.

Tecnologías para reducción de uso de silicio en la

fabricación de células. Lámina delgada.

Mejoras en la automatización de procesos de producción.

Desarrollo de módulos fotovoltaicos para integración en la

edificación.

Desarrollo de conceptos alternativos al silicio cristalino:

Células de concentracion, células de lámina delgada, células

orgánicas


Solar Térmica

Solar Térmica. Concentración lineal


PARABOLIC TROUGH LINEAL FRESNEL

Absorver tube and

reconcentrator

Ref lector

Solar Térmica. Concentración 3 dimensiones


Receptor centralDiscos parabólicos

Solar Térmica.


70’s Construcción de 7 plantas piloto

(demostración)

80’s Plataforma solar de Almería.

1984-1990 350MW En California con tecnología cilindro

– parabólica (9 plantas comerciales).

2007 Nevada y Sevilla.

2009 El marco regulatorio español permite un

importante desarrollo hasta 2013 (2.340 Mw)

FUTURO Hibridación.

Incremento rendimiento (torre / disco stirling)

Almacenamiento térmico.

Solar Térmica. Localización centrales solares termoeléctricas en España


Potencia en operación: 1581 MW.

Potencia preasignada 2013: 2800 MW.


Biomasa

Biomasa y biocombustibles. Biocarburantes de 2ª Generación


En general los

biocarburantes

de 2ª generación

permiten

Incremento del rango de Materias primas Uso de material

lignocelulósico y residual (no compite con el mercado alimentario)

Mejoran el balance de emisiones de GEI, con estimaciones que

alcanzan reducciones del orden del 80 – 90% de CO2 equivalentes

respecto a los carburantes fósiles convencionales.

La eficiencia energética, derivada de la integración del uso de

energías renovables, mediante el uso integral de la biomasa,

permite obtener balances energéticos que minimizan la tasa de

consumo de Energía fósil por Unidad de Bioenergía producida.

Integración en procesos de Biorefinería con producción de otros

productos químicos de alto valor añadido.

Biomasa y biocombustibles. Biocarburantes de 2ª Generación


Tipo de carburante Nombre específico M.P. Proceso de producción

BioetanolBioetanol de

lignocelulosasMat. lingnocelulósico

Hidrólisis avanzada y

fermentación

Biocaraburantes

sintéticos

BTL (nombre genérico)

Diesel FT

(Bio) Diesel sintético

Biometanol /Bioetanol

Alcoholes pesados

(mezcla)

Bio-DME

Mat. lingnocelulósico Gasificación + Síntesis

BiogasSNG (Gas Natural

Sintético)Mat. lingnocelulósico Gasificación + Síntesis

Biodiesel Mixto

(1ª / 2ª gen.)Diesel Hidrotratado Aceites / grasas Hidrocraking (Refinado)

Biohidrógeno Mat. lingnocelulósicoGasificación + Síntesis o

proceso biológico

Biomasa. Hoja de ruta del desarrollo de los biocarburantes


Fuente: Biofuels in the European Union. A Vision for 2030 and Beyond. Biofuels Research Advisory Council, 2006

Biomasa. Líneas estratégicas de investigación


Procesos de

conversión (I)

Nuevos conceptos de pre-tratamiento.

Co-combustión: Optimización.

Plantas eléctricas “Ultra low emissions”

Gasificación avanzada para producción de: Electricidad, H2 y Gas

de síntesis.

Biocarburantes de 2ª generación: Vías sintética y bioquímica.

Etanol de lignocelulosas.

Biomasa. Líneas estratégicas de investigación


Procesos de

conversión (II)

Desarrollo de Biorefinerías.

Tecnologías de combustión y gasificación de pequeña escala.

Mejora de las propiedades del Bio-oil de pirolisis.

Nuevas tecnologías de conversión : gasificación supercrítica,

catálisis… incluyendo Bio-H2.

Desarrollo de herramientas de evaluación de balances energéticos,

medioambientales y costes de procesos bioenergéticos y cadenas

de biocarburantes.

www.cener.com

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