1
L’energia Fotovoltaica i Termosolar:Present i futur
Càtedra d’Economia AplicadaTortosa, Juliol 2012
David MorellDir. Comercial Abantia Instalaciones
2
Facturació (2010): 279 M€
El Grup ABANTIA
33
MUNTATGE INDUSTRIAL
Refineries de petroli
Instal·lacions de Gas
Muntatges mecànics
Muntatge plantes termosolars
Instrumentació Industrial
PROMOCIÓ I PROJECTES EPC
Plantes Termosolars (TS Borges i TS Guzmán (50 MW) a Palma del Río, Córdoba.
Plantes Fotovoltaiques
•31,3 MW a Espanya
•14,4 MW a Itàlia
Plantes de Cogeneració
•73,1 MW a Espanya
•13,3 MW a R. Dominicana
Plantes de Biomassa
Plantes de Biogàs
Plantes d’assecatge de fangs
Plantes de tractament eficient de purins de porc
INSTAL·LACIONS I SISTEMES
Instal·lacions elèctriques per a la indústria, el sector serveis i les infraestructures
Instal·lacions de clima i fred industrial
Sector Hospitalari
Sistemes de seguretat: Anti intrussió i contraincendis
Sistemes de control i supervisióde processos productius i infraestructures
Retail Intelligence
El Grup Solucions integrals d’enginyeria aplicada OPERACIÓ & MANTENIMENT
Manteniment Integral Industrial
Manteniment Mecànic
Manteniment Elèctric, d’instrumentació i d’automatització
Manteniment de Climatització
4
Bloc 1: El Mercat elèctric a l’Estat Espanyol
1. El Mercat elèctric a l’Estat Espanyol
2. Situació actual per les EERR
3. El Mix Energètic
4. Factors Econòmics de les EERR
5
El Mercat elèctric a l’Estat Espanyol
6
Situació Actual: Moratòria als incentius econòmics per a les EERR
7
El Dèficit Tarifari
Font: Expansión
Font: CNE
8Fuente: OPERADOR DEL MERCADO IBÉRICO DE ENERGÍA - POLO ESPAÑOL, S.A. (www.omie.es)56 €/MWh
El Mix Energètic a l’Estat Espanyol
9
Són cares les EERR? La seva Contribució Econòmica
Font: Estudio del Impacto Macroeconómico de las EERR en España. Editat per Deloitte. www.appa.es
10
Bloc 2. Les plantes Fotovoltaiques
1. Esquema de funcionament
2. Exemple de planta
3. Tipus de plantes
4. Característiques principals
11
Inversor CC/CA Comptador vendaD’energía fotovoltaica
Tecnologia Fotovoltaica
12
Planta Fotovoltaica
13
Plantes Fotovoltaiques
Estructura fixa Seguidor a un eix
Seguidor a dos eixos
14
Característiques principals de l’Energia Fotovoltaica
AVANTATGES1. Energia Renovable2. Simplicitat tècnica3. Permet un ampli rang de potències (pocs kW a diversos MW)4. Necessita pocs serveis auxiliars (aigua...)5. Predictibilitat a llarg termini. Atractiu per a “inversionistes”6. Simplicitat en la gestió, operació i manteniment7. Sistemes “off-grid” (bateries)8. Cost d’inversió9. Instal·lable a teulades
DESAVANTATGES1. NO gestionable (cal que faci sol amb una irradiació concreta)2. Intensiva en superfície3. Genera electricitat a partir d’electrònica de potència (inversor), pot introduir
interferències a la xarxa (rellevant en xarxes elèctriques poc estables, com les de països emergents)
4. Rendiment del mòdul (11-13%)
15
Bloc 3. Les Plantes Termosolars
1. Esquema de funcionament
2. Tipus de tecnologies
3. Característiques principals (avantatges/desavantatges)
4. Termosolar Borges. Exemple real de la primera planta
hibridada a escala comercial al món
16
Plantes Termosolars (Solars Termoelèctriques)
Principi de funcionament: El d’una central tèrmica
17
Plantes Termosolars (Solars Termoelèctriques)Principi de funcionament: Concentració de l’energia del sol
18
Plantes Termosolars (Solars Termoelèctriques)
Cilindre parabòlic
Linear Fresnel
Torre de concentració
Disc Stirling
19
Plantes Termosolars (Solars Termoelèctriques)
20
Plantes Termosolars (Solars Termoelèctriques)
AVANTATGES1. Energia Renovable2. Permet instal·lacions de gran potència3. Planta Gestionable (Hibridació, Emmagatzemament d’energia tèrmica (TES))
La Planta termosolar i la de biomassa són les úniques EERR gestionables4. Permet hibridació. Compatibilitat amb plantes existents5. Predictibilitat a llarg termini. Atractiu per a “inversionistes”6. Genera electricitat mitjançant un alternador: Reforça la xarxa elèctrica7. Eficiència (rendiment de la turbina, 35-38 %)
DESAVANTATGES1. Inversió2. Requereix sistema de condensació (aigua, aire)3. Instal·lació més complexa respecte l’operació i manteniment (temperatures de
400ºC, pressions de vapor de 20...100 bar, sals foses...)
21
El Col·lector
22
Caldera de Biomassa
Circuit Oli Tèrmic
Esquema de funcionament Planta Termosolar. Hibridació
23
Planta Termosolar. Emmagatzemament Tèrmic (TES)
24
1. Producció: Amb una planta de 22,5 MW hibridada, es preveu una producció de 98.000 MWh/a, molt propera a la que es pot obtenir amb una planta de 50 MW modo solar (de l’entornd dels 110.000 MWh/a).
2. Planta Gestionable: Permet la producción d’energía 100% renovable, fins i tot en condicions de poca o senser irradiació solar, podent arribar a una operació de fins a 6.354 h/any
3. Funcionamient Continu de la Turbina: Mitjançant la incorporació de la hibridació, es permet un funcionament continu de la turbina, evitant la parada-arrencada diària d’aquest equip. Amb això, d’una banda incrementem el cicle de vida útil de l’equip, i per l’altra fem una utilització més eficient del bloc de potència així com de la infraestructura eléctrica de la planta.
3. Menor Inversió per a una producció elèctrica semblant: Inversió Central Hibridada (EPC-Borges): 153 M€
Inversió Central 50 MW (EPC sense hibridar ni TES): 200-220 M€
4. Posibilitats per a la hibridació en función de l’entorn
Perquè Hibridem?
25
Implantació General Planta Termosolar Borges
26
Bloc de potència
27
Unitats de Biomassa
28
Unitats de Biomassa
29
Sistema de refrigeració
30
SF0 ÷68,2
MW
BU2*17 MW HR
2* 1,6 MW
TB0-68,2MW100% TLPBiomass
2*22 MW
Variable, kg/s HTFIrr FC
TE-1
Chimney
SF: Solar Field; BU: Biomass Unit; HO: Hot Oil; HR: Heat Recovery; TB: Thermal Block; TLP: Turbine Load Point
TE-1
Mode d’operació 100% Solar
31
SF0 MW
BU2*17 MWBiomass
2*22 MW
TE-1
Irr FCConstant @ 50% , kg/s HTF
HR2* 1,6 MW
TB35,5MW50% TLP
Chimney
The thermal energy is generated in 2 biomass units. The plant works at 50 % of the TLP.The thermal oil (HTF) flows constantly, with δT of 100ºC in the thermal block
Mode d’operació 0% Solar. Nocturn
32
SF0 ÷ 68,2
MWBU
2*17 MWBiomass2*22 MW
TE-1
HR2* 1,6 MW
(max.)
TB35,5 MW50 % TLP
Chimney
Constant @ 50% , kg/s HTF Irr FC
It is necessary for the transition night mode (50% TLP and BU) to day mode:• Heating up the oil from the SF• Modulate with biomass and natural Gas.
Transició mode nocturn a mode diürn
33
SF0 ÷ 68,2
MWBU
2*17 MWBiomass2*22 MW
TE-1
TE-2Irr FC
HR2* 1,6 MW
(max.)
TB35,5-68,2
MW50-100 % TLP
Chimney
Variable between50-100% kg/s HTF
TE-2+50ºC
If flow 100%
The plant works producing electricity between 50% and 100% of the TLP. The control system regulates the BU in order to “track the sun” and does not overheat the HTF. Thermal Energy “absorbers” might be required.
Mode Híbrid
34
1. La Hibridació de TS és una oportunitat tecnològica per desenvolupar plantes elèctriques eficients de forma renovable.
2. Una Planta termosolar hibridada, és una planta Gestionable
3. La Hibridització permet la utilització simultània de diferents fonts renovables
4. Reducció de costos: Hi ha dissenys de plantes híbrides que s’orienten a la reducció de costos amb aquesta tecnologia
Plantes Termosolars: Conclusions
35
Gràcies per la vostra atenció!
Si teniu preguntes, sóc a la vostra disposició