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La tecnología del hidrógeno en el futuro energético español_Manuel Montes
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La tecnología del hidrógeno en el futuro energético español_Manuel Montes

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  • Durante esta primera década del siglo XXI se ha continuado con la tendencia ya iniciada a finales del siglo pasado sobre la oportunidad que ofrecen el hidrógeno y las pilas de combustible en el sistema energético. Algunos preguntan que para cuando llegará la economía del hidrógeno y otros cuestionan su utilidad. Sin pretender defender a ultranza su oportunidad es conveniente reflexionar sobre ello para que en caso positivo no coja al sistema productivo nacional fuera del mercado, por ello es necesario encontrar las justificaciones, el nivel de la ciencia, de la tecnología e impulsar al máximo la innovación de nuestras empresas para que lleguen a la economía del Hidrógeno en su momento de forma competitiva.
  • El primer tema sobre el que hay que reflexionar es el de la balanza de pagos, ya que en las importaciones españolas es abrumadora la importancia de la partida energética y su equilibrio pasa, por tanto, por el ahorro de la energía y, sobre todo, por el cambio a medio plazo de la especialización industrial del país. El modelo productivo español es altamente intensivo en consumo de energía por unidad de producción, cuando se carece, precisamente de este recurso. Lógicamente esta situación hay que corregirla a base de desarrollar la fuentes energéticas alternativas y abandonando determinadas producciones industriales muy intensivas en energía, contaminantes y escasamente generadoras de empleo.
  • El primer tema sobre el que hay que reflexionar es el de la balanza de pagos, ya que en las importaciones españolas es abrumadora la importancia de la partida energética y su equilibrio pasa, por tanto, por el ahorro de la energía y, sobre todo, por el cambio a medio plazo de la especialización industrial del país. El modelo productivo español es altamente intensivo en consumo de energía por unidad de producción, cuando se carece, precisamente de este recurso. Lógicamente esta situación hay que corregirla a base de desarrollar la fuentes energéticas alternativas y abandonando determinadas producciones industriales muy intensivas en energía, contaminantes y escasamente generadoras de empleo.
  • En lo referente a las exportaciones el problema es aún más complejo pese a que se haya hecho un esfuerzo considerable desde la adhesión a la Unión Europea. Las estrategias más adecuadas son: el control de precios, las ganancias en productividad y las reformas estructurales. Pero las vías de corrección están basadas en que las ganancias de productividad sólo vendrán de la mano de variados factores entre los que se encuentran la innovación y el cambio tecnológico y en el mejor funcionamiento de los mercados, haciéndolos más flexibles y competitivos
  • La balanza de pagos está fuertemente afectada por a factura energética que es una de las partidas que más interés ha despertado en los últimos años en el análisis del sector exterior de nuestra economía, ya que el déficit energético ha supuesto en media más del 40% del déficit comercial, importamos el 83% de los recursos energéticos que consumimos. Esta factura energética tiene varios factores limitantes. El valor de la elasticidad del precio de la demanda de productos energéticos es muy reducido. Las variaciones en los precios de la energía apenas afectan a la cantidad demandada. Una hipotética política pública dirigida a los precios de la energía tendría un impacto real muy limitado. Las posibilidades de sustitución a corto plazo entre los diversos tipos de energía son escasas, con lo que las acciones en materia de política energética tienen que tener, necesariamente, un horizonte de largo plazo. El consumo de recursos energéticos es condición necesaria para la generación de riqueza nacional, con lo que ambas variables aparecen íntimamente relacionadas.
  • La factura energética es una variable exógena, a merced de los precios de los recursos energéticos, que sufren frecuentemente notables incrementos. Resulta interesante analizar en que medida afecta ala factura energética española el encarecimiento de los precios de los recursos energéticos cuando se producen. El análisis de la evolución del valor en euros de la partida energética en la balanza de pagos exige considerar sus tres componentes: la evolución de los precios de los recursos energéticos, el tipo de cambio entre el dólar y el euro (componente precio) y el volumen real de energía adquirido cada año (componente cantidades)
  • La evolución del precio de los combustibles fósiles experimentó una crecida importante entre los año2002 y 2007 con anterioridad a que se iniciase la actual crisis económica. Este encarecimiento supuso una subida de más del 100% lo que ha supuesto una duplicación del coste de la energía importada en ese periodo. Se puede observar en el precio del petroleo su sensibilidad ante los factores adversos económicos.
  • Las fluctuaciones del tipo de cambio euro/dólar son amplias y por lo tanto repercuten igualmente sobre el precio de los recursos energétcos.
  • Se observa el continuo crecimiento del consumo de la energía desde el año de la crisis energética 1973 hasta el presente y se deben destacar las siguientes circunstancias: Aunque tenue hay un continuo crecimiento en el consumo del carbón, y un desmesurado crecimiento del consumo de petróleo y del gas natural. Igualmente se aprecia la caída en el consumo de carbón por su alta relación con las industrias fabricantes de materiales y productos de construcción
  • De una forma gráfica se puede comprobar como entre el gas y los derivados del petróleo se consume el 72% de la energía final y una cifra equivalente en cuestión de consumo de energía primaria de origen fósil. El papel de las energías renovables a pesar del fuerte incremento producido en los últimos años no ha sido suficiente para paliar el aumento del consumo energético, por lo que la política de impulso a las energías renovables llevada no ha sido suficiente y uno de los motivos es por haberse centrado en la producción de energía en lugar de centrarse en la producción de tecnología.
  • A escala mundial se comprueba como el 82% del consumo de energía es de origen fósil y que e de este consumo entre la Unión Europea, los Estados Unidos y China se consumen más del 50% de la energía consumida en el mundo
  • La intensidad energética, como reflejo de la eficiencia energética de la actividad económico industrial en los países industriales ha ido descendiendo como consecuencia de la introducción de nuevas tecnologías y de procesos de innovación tendentes a reducir los gastos en los procesos y entre ellos el gasto energético que es básico en el sistema productivo. Esa intensidad energética como el cociente entre el consumo energético y el Producto Interior Bruto (PIB) si la analizamos detenidamente nos damos cuenta que en el caso del carbón y del petróleo han disminuido pero sin embargo en el caso del gas natural ha aumentado, mucho más que la electricidad y en el caso de la anergía final prácticamente se mantiene constante.
  • La eficiencia energética es el primer factor a corregir en el sistema energético, por lo que puede suponer de reducción del consumo de recursos energéticos sin disminuir la actividad económico industrial
  • Un análisis en profundidad del Diagrama de Sankey de la energía en España deja de manifiesto que de los abastecimientos de energía de petróleo importamos el 47,7%, en gas natural el 24,5% y en carbón el 6,89%, esto supone el 79,09% que si le suma el 10,89% de nuclear supone un 89,98% de recursos energéticos importandos
  • En lo referente a la seguridad de suministro energético Es uno de los objetivos más importantes de cualquier país por varias razones:
    La más importante de ellas es la actual dependencia de los combustibles fósiles de los cuales se importa una gran parte. Las necesidades de energía en el desarrollo de los países han aumentado considerablemente, en parte debido al aumento de la población esperada, y en parte debido al aumento de su nivel de vida hoy en día muy bajo por término medio.
    Un segundo problema está relacionado con las preocupaciones sobre los efectos ambientales de la utilización de combustibles fósiles.
    En tercer lugar, el pico de la producción de combustibles fósiles o el agotamiento de las reservas de yacimientos es probable que se agote dentro de las próximas décadas.
  • Como soluciones para garantizar la seguridad de suministro energético es muy importante que se lleve a cabo una investigación intensa y un programa de desarrollo tecnológico para afrontar las siguientes cuestiones:
    Una mayor eficiencia en la conversión y uso de la energía,
    La máxima conservación de los recursos existentes,
    El impulsar al máximo los recursos renovables autóctonos y
    La conservación del medio ambiente.
    Sin embargo, al mismo tiempo que pueden retardar el cambio a largo plazo no proporcionan el futuro energético seguro que sería exigible.
    También está claro que no hay una respuesta única a este problema.
    Hay varias opciones que están disponibles por el momento, y deberían pretenderse todas ellas.
  • Los desafíos que suponen la duplicidad del consumo energético en los próximos cincuenta años y la creciente demanda de fuentes de energía limpia que no produzcan dióxido de carbono y otros contaminantes han dado lugar en todo el mundo a una mayor atención a las posibilidades de una economía del hidrógeno como una solución a largo plazo para un futuro energético seguro.
    En Estados Unidos en febrero de 2003 se creó un panel para estudiar la evolución que se tenía que dar a la investigación básica para activar la economía del hidrógeno y se identificaron diez áreas principales.
    Aunque curiosamente la prensa se hizo eco del tema cuando lo mencionó el presidente de Estados Unidos, Mr. Bush en ese mismo año y entonces se le dio importancia a la economía del Hidrógeno.
  • Existe un amplio espacio entre las capacidades existentes en ese momento para la producción, almacenamiento y uso del hidrógeno y las necesarias para la economía del hidrógeno. Es evidente la competencia con otros sistemas energéticos y con la economía energética actual basada plenamente en los combustibles fósiles.
    Para que sea económicamente competitivo con la economía de los combustibles fósiles actuales el costo de las pilas de combustible debe reducirse en un factor superior a 10 y el costo de la producción de hidrógeno debe reducirse en un factor 4.
    El rendimiento y la fiabilidad de la tecnología del hidrógeno para el transporte y otros usos deben ser mejoradas drásticamente. Los avances con mejoras simples en el estado actual de la técnica no puede llenar este vacío. La única forma de mejorar la situación de forma significativa es mediante un programa integral, a largo plazo, de investigación básica innovadora, de alto riesgo y fuertes inversiones que esté íntimamente unido y coordinado con los programas aplicados de investigación.
    Los mejores científicos de las universidades y laboratorios nacionales y los mejores ingenieros y científicos de la industria deben trabajar en grupos interdisciplinarios para encontrar soluciones innovadoras a los problemas fundamentales de la producción, almacenamiento y uso de hidrógeno.
  • Esta iniciativa se abordó en España en el año 2004 cuando se creó la Plataforma Tecnológica Española de Hidrógeno y Pilas de Combustible y se pusieron herramientas financieras públicas para facilitar esta aproximación con la creación de los Proyectos Científico Técnicos Singulares y Estratégicos y los CENIT.
    Los desafíos para alcanzar una economía del hidrógeno, son enormes, teniendo en cuenta el estado actual del conocimiento y de las capacidades técnicas. La economía del hidrógeno está formada por muchos procesos físicos y químicos vinculados en una red interdependiente que conecta la producción, la distribución, el almacenamiento y el uso.
  • Cerrar el espacio existente no sólo exige una ingeniería creativa, sino también avances conceptuales revolucionarios en la comprensión y el manejo de lo procesos físicos y químicos que gobiernan la interacción del hidrógeno con los materiales.
    Estos avances sólo puede venir de la investigación básica integral centrada en:
    el comportamiento del hidrógeno a nivel atómico,
    la explotación de los avances importantes recientes en las capacidades de síntesis de materiales,
    herramientas de caracterización de vanguardia y
    la modelización creativa.
    La formulación de un programa de investigación básica se debe coordinar con las necesidades de la investigación y el desarrollo aplicados y tienen que unirse los componentes teóricos y las instalaciones experimentales para que tengan el máximo impacto.
  • Las Ciencias básicas de la energía deben servir al presente para modelar el futuro.
    Hay que identificar:
    • Las necesidades y oportunidades de investigación para dirigir a largo plazo los grandes retos y superar las dificultades del camino.
    • Las líneas prioritarias de investigación mas prometedoras para alcanzar las metas a largo plazo para la producción, almacenamiento y uso del hidrógeno.
    • Los temas transversales multi-direccionales que corten las diversas estrategias de investigación para asegurar que estén debidamente dirigidas.
    • Las necesidades de la investigación que hagan de puente entre la ciencia básica y la tecnología aplicada
  • En el puente entre la ciencia básica
    y la tecnología energética aplicada
  • La investigación en energía en España se inició con la creación de la Junta de Energía Nuclear en 1951. posteriormente en el año 1980 se creó el Programa de Investigación de UNESA que en el año 1983 se transformó en el PIE, Plan de Investigación Energético, constituido por cuatro programas, el electrotécnico, el del carbón, el del petróleo y el del gas.
  • Durante 14 años y con anterioridad a la creación de los Planes de la Ciencia que la ley de la Ciencia de 1986 creó se inició una investigación útil en energía sin que se introdujesen cambios frecuentes como suele ocurrir en el sistema de I+D nacional. La gestión se hacía a partes iguales entre el sector energético correspondiente y el Ministerio de Industria y Energía, un Ministerio que se preocupaba de la tecnología al mismo tiempo que regulaba el sector pero siempre teniendo en cuenta la evolución tecnológica nacional.
  • De esta época se pueden destacar proyectos como:
    Comportamiento de los generadores de vapor de las CCNN
    Desarrollos de aerogeneradores
    Implantación de las primeras plantas fotovoltaicas
    I+D en la GICC de Puertollano. ELCOGAS
    Desarrollo de componentes y sistemas de control eléctricos
    Instalación de pilas de combustible de San Agustín de Guadalix
    Sistemas de recargas rápidas de baterías para coches eléctricos
  • Transcript

    • 1. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander La tecnología del Hidrógeno en el futuro energético español Energía y Catálisis: Nuevos retos para un desarrollo energético sostenible
    • 2. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • Introducción
        • 1.1. Reflexiones desde la balanza de pagos
        • 1.2. Reflexiones desde el consumo energético
        • 1.3. La economía del hidrógeno para garantizar el suministro
      • 2. La investigación para el futuro energético
        • 2.1. La posición de la I+D en hidrógeno energético
        • 2.2. Historia de la I+D energética española
        • 2.3. Las nuevas estrategias de la I+D energética nacional
      • 3. La Instalación científico técnica del CNH2
        • 3.1. La Instalaciones científico técnicas singulares
        • 3.2. Objetivo y concepción del CNH2
        • 3.3. Los sistemas del CNH2
        • 3.4. La I+D en el CNH2
      • 4. El futuro energético español
      • 5. Conclusiones
      Indice
    • 3. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander En las importaciones españolas es abrumadora la importancia de la partida energética y su equilibrio pasa, por tanto, por el ahorro de la energía y, sobre todo, por el cambio a medio plazo de la especialización industrial del país . El modelo productivo español es altamente intensivo en consumo de energía por unidad de producción, cuando se carece, precisamente, de ese recurso Balanza de pagos
      • VIAS DE CORRECCIÓN
      • Desarrollo de fuentes energéticas alternativas autóctonas
      • Abandono de determinadas producciones industriales muy intensivas en energía, contaminantes y escasamente generadoras de empleo.
    • 4. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • En cuanto a las exportaciones el problema es aún más complejo pese a que se haya hecho un esfuerzo considerable desde el momento de la adhesión a la Unión Europea.
      • Las estrategias más adecuadas son:
      • El control de los precios
      • Las ganancias en productividad .
      • Las reformas estructurales.
      VIAS DE CORRECCIÓN Las ganancias en productividad solo vendrán de la mano de variados factores: 1. la innovación y el cambio tecnológico y 2. el mejor funcionamiento de los mercados, haciéndolos más flexibles y competitivos Balanza de pagos
    • 5. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • Factores limitantes :
      • El valor de la elasticidad del precio de la demanda de productos energéticos es muy reducido. Las variaciones en los precios de la energía apenas afectan a la cantidad demandada (una hipotética política pública dirigida a los precios de la energía tendría un impacto real muy limitado).
      • Las posibilidades de sustitución a corto plazo entre los diversos tipos de energía son escasas, con lo que las acciones en materia de política energética tienen que tener, necesariamente, un horizonte de largo plazo .
      • El consumo de recursos energéticos es condición necesaria para la generación de riqueza nacional , con lo que ambas variables aparecen íntimamente relacionadas.
      La energía es una de las partidas de la balanza de pagos que más interés ha despertado en los últimos años en el análisis del sector exterior de nuestra economía, ya que el déficit energético ha supuesto en media más del 40 % del déficit comercial total. Importamos más del 83% de los recursos energéticos que consumimos. Factura energética
    • 6. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander La factura energética es una variable exógena, a merced de los precios de los recursos energéticos , que sufren frecuentemente notables incrementos. Resulta interesante analizar en qué medida afecta a la factura energética española el encarecimiento de los precios de los recursos energéticos cuando se producen
      • El análisis de la evolución del valor en euros de la partida energética en la balanza de pagos exige considerar sus tres componentes:
      • la evolución de los precios de los recursos energéticos,
      • el tipo de cambio entre el dólar y el euro (componente precio) y
      • el volumen real de energía adquirido cada año (componente cantidades).
      Factura energética
    • 7. 4 de mayo de 2010 Evolución del precio recursos energéticos
    • 8. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Tipo de cambio
    • 9. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Evolución del consumo recursos energéticos primarios
    • 10. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Consumo español de energía
    • 11. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Consumo mundial de energía
    • 12. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
    • 13. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander ICAI
    • 14. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander 4 de mayo de 2010 ICAI Diagrama de la Energía
    • 15. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • Es uno de los objetivos más importantes de cualquier país por varias razones:
      • La más importante de ellas es la actual dependencia de los combustibles fósiles de los cuales se importa una gran parte . Las necesidades de energía en el desarrollo de los países han aumentado considerablemente, en parte debido al aumento de la población esperada, y en parte debido al aumento de su nivel de vida hoy en día muy bajo por término medio.
      • Un segundo problema está relacionado con las preocupaciones sobre los efectos ambientales de la utilización de combustibles fósiles .
      • En tercer lugar, el pico de la producción de combustibles fósiles o el agotamiento de las reservas de yacimientos es probable que se agote dentro de las próximas décadas.
      Problemas relacionados con la SEGURIDAD DE SUMINISTRO ENERGÉTICO
    • 16. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • Es muy importante que se lleve a cabo una investigación intensa y un programa de desarrollo tecnológico para afrontar las siguientes cuestiones:
      • Una mayor eficiencia en la conversión y uso de la energía,
      • La máxima conservación de los recursos existentes ,
      • El impulsar al máximo los recursos renovables autóctonos y
      • La conservación del medio ambiente .
      • Sin embargo, al mismo tiempo que pueden retardar el cambio a largo plazo no proporcionan el futuro energético seguro que sería exigible .
      • También está claro que no hay una respuesta única a este problema.
      • Hay varias opciones que están disponibles por el momento, y deberían pretenderse todas ellas.
      Soluciones para garantizar la SEGURIDAD DE SUMINISTRO ENERGÉTICO
    • 17. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Los desafíos que suponen la duplicidad del consumo energético en los próximos cincuenta años y la creciente demanda de fuentes de energía limpia que no produzcan dióxido de carbono y otros contaminantes han dado lugar en todo el mundo a una mayor atención a las posibilidades de una economía del hidrógeno como una solución a largo plazo para un futuro energético seguro. En Estados Unidos en febrero de 2003 se creó un panel para estudiar la evolución que se tenía que dar a la investigación básica para activar la economía del hidrógeno y se identificaron diez áreas principales. Aunque curiosamente la prensa se hizo eco del tema cuando lo mencionó el presidente de Estados Unidos, Mr. Bush en ese mismo año y entonces se le dio importancia a la economía del Hidrógeno. La Economía del Hidrógeno
    • 18. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Para que sea económicamente competitivo con la economía de los combustibles fósiles actuales el costo de las pilas de combustible debe reducirse en un factor superior a 10 y el costo de la producción de hidrógeno debe reducirse en un factor 4. El rendimiento y la fiabilidad de la tecnología del hidrógeno para el transporte y otros usos deben ser mejoradas drásticamente. Los avances con mejoras simples en el estado actual de la técnica no puede llenar este vacío. La única forma de mejorar la situación de forma significativa es mediante un programa integral, a largo plazo, de investigación básica innovadora, de alto riesgo y fuertes inversiones que esté íntimamente unido y coordinado con los programas aplicados de investigación . Los mejores científicos de las universidades y laboratorios nacionales y los mejores ingenieros y científicos de la industria deben trabajar en grupos interdisciplinarios para encontrar soluciones innovadoras a los problemas fundamentales de la producción, almacenamiento y uso de hidrógeno. Existe un amplio espacio entre las capacidades existentes en ese momento para la producción, almacenamiento y uso del hidrógeno y las necesarias para la economía del hidrógeno . Es evidente la competencia con otros sistemas energéticos y con la economía energética actual basada plenamente en los combustibles fósiles.
    • 19. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Esta iniciativa se abordó en España en el año 2004 cuando se creó la Plataforma Tecnológica Española de Hidrógeno y Pilas de Combustible y se pusieron herramientas financieras públicas para facilitar esta aproximación con la creación de los Proyectos Científico Técnicos Singulares y Estratégicos y los CENIT . Los desafíos para alcanzar una economía del hidrógeno, son enormes, teniendo en cuenta el estado actual del conocimiento y de las capacidades técnicas. La economía del hidrógeno está formada por muchos procesos físicos y químicos vinculados en una red interdependiente que conecta la producción, la distribución, el almacenamiento y el uso. Iniciativas españolas
    • 20. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • Cerrar el espacio existente no sólo exige una ingeniería creativa , sino también avances conceptuales revolucionarios en la comprensión y el manejo de lo procesos físicos y químicos que gobiernan la interacción del hidrógeno con los materiales.
      • Estos avances sólo puede venir de la investigación básica integral centrada en:
      • el comportamiento del hidrógeno a nivel atómico,
      • la explotación de los avances importantes recientes en las capacidades de síntesis de materiales,
      • herramientas de caracterización de vanguardia y
      • la modelización creativa.
      • La formulación de un programa de investigación básica se debe coordinar con las necesidades de la investigación y el desarrollo aplicados y tienen que unirse los componentes teóricos y las instalaciones experimentales para que tengan el máximo impacto.
      Estrategia investigadora
    • 21. “ Deben servir al presente para modelar el futuro” Hay que identificar: • Las necesidades y oportunidades de investigación para dirigir a largo plazo los grandes retos y superar las dificultades del camino. • Las líneas prioritarias de investigación mas prometedoras para alcanzar las metas a largo plazo para la producción, almacenamiento y uso del hidrógeno. • Los temas transversales multi-direccionales que corten las diversas estrategias de investigación para asegurar que estén debidamente dirigidas. • Las necesidades de la investigación que hagan de puente entre la ciencia básica y la tecnología aplicada Ciencias Básicas de la Energía
    • 22. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander “ Es importante la aplicabilidad de los resultados de la investigación básica” Hay que facilitar: • Especialistas en integración de los resultados • Instalaciones piloto para el escalamiento de procesos • Instalaciones integradas para la experimentación de desarrollos y prototipos • Posibilidades de integración de nuevos avances El puente entre la ciencia básica y la tecnología energética aplicada
    • 23. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander 1980 Programa de Investigación de UNESA MEJORA
      • PLAN DE INVESTIGACIÓN ENERGÉTICO
      • Programa de investigación Electrotécnico
      • Programa de investigación en carbón
      • Programa de investigación en gas y
      • Programa de investigación en petróleo
      1983 1951 Creación de la JUNTA DE ENERGÍA NUCLEAR
    • 24. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander SECTOR ENERGÉTICO MINISTERIO DE INDUSTRIA Y ENERGÍA OCI… Oficina de Coordinación de la Investigación y el Desarrollo ………… .. 1983-1997 1986 Ley de la CIENCIA Primer Plan Nacional de I+D
    • 25. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • Comportamiento de los generadores de vapor de las CCNN
      • Desarrollos de aerogeneradores
      • Implantación de las primeras plantas fotovoltaicas
      • I+D en la GICC de Puertollano. ELCOGAS
      • Desarrollo de componentes y sistemas de control eléctricos
      • Instalación de pilas de combustible de San Agustín de Guadalix
      • Sistemas de recargas rápidas de baterías para coches eléctricos
      ALGUNOS PROYECTOS
    • 26. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander ESTRATEGIA 0,3% INICIATIVA SECTOR PRODUCTIVO COLABORACIÓN AGENTES CIENTÍFICO TECNOLÓGICOS PLANIFICACIÓN LARGO PLAZO
    • 27. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander 1983
      • PIE----pie
      • LIDERAZGO DE EMPRESAS ENERGÉTICAS
      • DISPONIBILIDAD DE INSTALACIONES
      • MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES
      • CONTRATACIÓN EMPRESAS SERVICIOS
      • CONTRATACIÓN AGENTES CIENTÍFICO TECNOLÓGICOS
      • INVESTIGACIÓN EN ENERGÍAS RENOVABLES
      GESTIÓN INDEPENDIENTE
      • LA DEMANDA DE I+D SUPERA A LOS FONDOS DISPONIBLES
      • GRUPOS UNIVERSITARIOS y CIENTÍFICOS MOLESTOS POR
      • NO PODER ACCEDER
      • AUSENCIA DE I+D ENERGÉTICA EN EL PLAN NACIONAL
      1997
    • 28. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander SUBIR LA RECAUDACIÓN AYUDA DE FINANCIACIÓN PÚBLICA Reflexión de mejora 1993 ¿COMO MEJORAR?
    • 29. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander REDUCIR TARIFA ELÉCTRICA DESVIAR FONDOS PARA OTROS FINES AUMENTAR PROTAGONISMO GRUPOS DE I+D Reflexión de mejora 1993 POSICIONES CONTRARIAS
    • 30. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander SUBIR LA RECAUDACIÓN REDUCIR TARIFA ELÉCTRICA DESVIAR FONDOS OTROS FINES AUMENTAR PROTAGONISMO GRUPOS DE I+D AYUDA DE FINANCIACIÓN PÚBLICA 1996
    • 31. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander SUBIR LA RECAUDACIÓN REDUCIR TARIFA ELÉCTRICA DESVIAR FONDOS OTROS FINES AUMENTAR PROTAGONISMO GRUPOS DE I+D AYUDA DE FINANCIACIÓN PÚBLICA FIN PIE QUEDÓ EL ESPIRITU DE COLABORACIÓN
    • 32. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander PROCESO DE LIQUIDACIÓN CIEMAT OFICINA DE COORDINACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN CREAR UN PROGRAMA NACIONAL DE ENERGÍA NUEVO SISTEMA ACTIVADOR MINISTERIO DE INDUSTRIA Y ENERGÍA ATYCA SECTOR INDUSTRIAL ???? FIN DEL PIE
    • 33. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander INICIATIVA MINISTERIO DE INDUSTRIA Y ENERGÍA ATYCA PROFIT Participación intensiva de empresas de servicios Ausencia de empresas tecnológicas nacionales Ausencia de grupos de investigación Investigación de baja calidad Pocos retornos tecnológicos Pocos fondos económicos
    • 34. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Fondos PIE 1996  6.000 millones de pesetas/año Fondos PIE remanentes para proceso de liquidación  10.000 millones de pesetas Presupuesto Programa Nacional de Energía para 1999 (Ministerio de Ciencia y Tecnología)  12 millones de pesetas
    • 35. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander CAMBIOS NECESARIOS
      • Incorporar el Programa Nacional de Energía (PNE) en el Plan Nacional de I+D+i
      • Incorporar estrategias empresariales en la definición del PNE
      • Aumentar la financiación pública del PNE
      • Impulsar el desarrollo de tecnología y la investigación aplicada
      • Potenciar la integración de los agentes científico tecnológicos.
      • Utilizar estrategias de corto , medio y largo plazo
      • Potenciar un seguimiento activo de la I+D en ejecución
      • Impulsar la creación de infraestructuras tecnológicas públicas
      • que garanticen la colaboración y la confidencialidad de sus
      • actuaciones.
    • 36. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander 7 de octubre de 2009 IBERDROLA PREPARACIÓN PLAN NACIONAL I+D+I 2004-2007
      • Participación de 20 expertos del alta responsabilidad
      • 50% de los expertos del mundo empresarial (empresas productoras, tecnológicas y de ingeniería)
      • 50% de los expertos del mundo del conocimiento (Universidades, OPIS y Centros tecnológicos)
      • Líneas de actuación basadas en los intereses tecnológicos
      • y en las capacidades nacionales.
      • Establecimiento de nuevas formas de actuación más
      • eficientes que las existentes (Proyectos básicos, PROFIT,
      • Etc.)
      • ACCIONES ESTRATÉGICAS
    • 37. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander NUEVOS CAMBIOS MINISTERIALES 2004
      • Separación del Ministerio de Industria y del Ministerio de
      • Educación y Ciencia (Anterior Ministerio de Ciencia y
      • Tecnología)
      • Separación del Programa Nacional de Energía entre
      • ambos Ministerios (Uno para empresas y otros para
      • agentes de investigación)
      • Acciones estratégicas sólo para ciencia básica
      • NUEVAS ACTUACIONES NECESARIAS:
        • Impulsar la cooperación público privada con los proyectos singulares estratégicos.
        • Impulsar la planificación estratégica en colaboración
        • Impulsar instalaciones científico tecnológicas singulares
    • 38. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • FINES PRETENDIDOS CON LOS PSE:
      • 1. Fomentar el desarrollo y la demostración de la tecnología
      • Crear un ambiente científico – tecnológico – empresarial
      • Aunar esfuerzos de los agentes científico-tecnológicos.
      • Objetivos concretos en alcance, tiempo y aplicación
      • Gran dimensión económica para garantizar el pleno
      • cumplimiento de objetivos pretendidos
      • Con una clara componente estratégica nacional
      • Con un carácter singular por el alcance, por los participantes
      • o por los propios fines.
      PRIMERA CONVOCATORIA EN EL B.O.E. EN 2005 CINCO MESES DESPUÉS SE SACARON LOS CENIT
    • 39. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • PRIMEROS PSE ENERGÉTICOS:
      • Arquitectura bioclimática y frío solar
      • Desarrollo e integración de microrredes eléctricas en la red de distribución
      • 3. Cultivos energéticos
      • 4. EPICO. Desarrollo de pilas de combustible de baja temperatura
      • 5. Energía de las olas
      • 6. PEIXE VERDE (Transporte)
      • 7. Captura y almacenamiento de CO 2
    • 40. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • PRINCIPALES CARÁCTERISTICAS DE LOS PSE:
      • Integración de esfuerzos
      • Adecuada planificación
      • Gestión adecuada complicada
      • Impulso al desarrollo de tecnología
    • 41. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • PLATAFORMAS TECNOLÓGICAS ESPAÑOLAS
      • Planificación estratégica de la I+D
      • Colaboración de todos los agentes científico técnicos nacionales
      • Estrategias específicas nacionales para mejorar la capacidad tecnológica
      • 4. Procurar la colaboración del mundo del conocimiento con el sector productivo
    • 42. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Conclusiones de la experiencia de la I+D energética española
      • DERSARROLLAR SIMULTÁNEAMENTE LAS TECNOLOGÍAS DE PRODUCCIÓN, DISTRIBUCIÓN Y USO DE LA ENERGÍA
      • IMPULSAR LAS TECNOLOGÍAS ENERGÉTICAS CON MÁXIMO APROVECHAMIENTO DE RECURSOS AUTÓCTONOS
      • AUNAR ESFUERZOS DE LA COMUNIDAD CIENTÍFICA Y DEL ENTORNO PRODUCTIVO
      • DISPONER DE INSTALACIONES CON CAPACIDAD PARA VERIFICAR, ENSAYAR, HOMOLOGAR Y CERTIFICAR
      • GENERAR CAPACIDAD PARA EXPLOTAR LA TECNOLOGÍA QUE SE DESARROLLE
      • DISPONER DE UN SISTEMA MUY LIGADO CON EL ENTORNO
      • IMPULSAR LA INVESTIGACIÓN UTIL.
    • 43. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • La finalidad del Plan Nacional de I+D es contribuir a la consecución de una serie de objetivos en el ámbito de la investigación técnica . Esta finalidad se desglosa en:
      • Extender y optimizar el uso , por parte de las empresas y los centros tecnológicos, de las infraestructuras públicas y privadas de investigación .
      • Impulsar y facilitar la participación de las empresas españolas en programas internacionales de cooperación en investigación científica y desarrollo tecnológico.
      • Favorecer la realización de todo proyecto de investigación y desarrollo tecnológico que incremente la capacidad tecnológica de las empresas .
      • Extender la cultura de la cooperación en investigación y desarrollo tecnológico entre todos los agentes públicos y privados del sistema ciencia-tecnología-empresa.
      • Incentivar la realización de proyectos de investigación y desarrollo tecnológico que atiendan a la eficiencia energética, reduciendo las emisiones de gases que provoquen el efecto invernadero .
      El Plan Nacional de I+D dice:
    • 44. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander La acción estratégica de Energía y Cambio climático.
      • Favorecer un modelo energético sostenible que fomente:
      • el uso de las fuentes de energía renovables ,
      • la eficiencia energética,
      • el desarrollo de tecnologías de combustión limpia o
      • tecnologías emergentes.
      • El avance en el modelo de la movilidad sostenible
      • Las áreas de:
      • mitigación del cambio climático no energéticos,
      • conservación del clima y
      • adaptación al cambio climático.
    • 45. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • Potenciando su introducción en el sistema energético nacional,
      • reduciendo los costes de fabricación de los bienes de equipo destinados a tal fin,
      • optimizando la relación de eficiencia y costes de producción y explotación y
      • garantizando su integración en el sistema energético , fomentando energías renovables para generación eléctrica, hoy, en distintos grados de desarrollo como eólica, solar, o biomasa.
      • Introduciendo igualmente los nuevos sistemas de almacenamiento y transporte de energía, como el hidrogeno , vector energético aplicable al transporte y a usos estacionarios y mejorando las posibilidades ofrecidas por sistemas innovadores como las pilas de combustible .
      • En este agrupamiento se requiere intensificar el desarrollo tecnológico para acompañarlo de investigación , en todas sus modalidades, y demostración para facilitar su implantación industrial y en el mercado.
      El fomento de las energías renovables y de las tecnologías emergentes, que permitan un suministro energético seguro y eficiente y con criterios de rentabilidad mediante la diversificación de las fuentes y de su procedencia geográfica. 2
    • 46. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Investigación, desarrollo y demostracón
      • La investigación debe orientarse al desarrollo tecnológico.
      • El desarrollo tecnológico requiere demostración
      • La demostración requiere instalaciones que verifiquen, homologuen, certifiquen y cualifiquen los componentes, elementos, equipos, o sistemas desarrollados.
      Unas buenas instalaciones públicas con estos fines es la mejor financiación que pueden recibir las empresas y las organizaciones que desarrollen tecnología.
    • 47. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander La complejidad de la investigación científica requiere de una instrumentación y tecnología avanzadas.  Son las llamadas infraestructuras científico-técnicas singulares (ICTS).   Las ICTS son grandes instalaciones, únicas en su género, que necesitan inversiones muy elevadas y que están dedicadas a la ciencia de frontera. Sirven como elemento dinamizador de la economía de la región en la que se encuentran y requieren de una masa crítica de científicos y tecnólogos, así como de la colaboración internacional. Esta iniciativa ha cristalizado en la configuración de un Mapa de Infraestructuras Científico-Tecnológicas Singulares, compuesto por más de medio centenar de instalaciones en temas de investigación referentes a ámbitos científicos diferentes, distribuidas por todo el territorio español. ¿QUÉ ES UNA INSTALACIÓN CIENTÍFICO-TÉCNICA SINGULAR?
    • 48. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Las instalaciones cientifico técnicas singulares En las ICTS debe existir demanda de uso o acceso por parte de la comunidad nacional e internacional. Con carácter general, al menos el 20% de la capacidad de la instalación debe estar abierta a usuarios externos (esto es, a usuarios ajenos a la ICTS ) integrantes de la totalidad de la comunidad científica y tecnológica interesada, que reciben apoyo del personal técnico y administrativo propio de la ICTS . El acceso a la utilización de la instalación debe estar regulado por un " Protocolo de Acceso " público que será aplicado por un "Comité de Acceso" externo a la ICTS que evaluará y priorizará las solicitudes de uso con criterios de excelencia.
    • 49. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Objetivo de la ICTS CNH 2
    • 50. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander S. DE GENERACIÓN S. ALMACENAMIENTO S. TRANSFORMACIÓN S. INTEGRACIÓN S. SEGURIDAD INSTALACIÓN DE EXPERIMENTACIÓN DE TECNOLOGÍAS ET H2PC CONVENCIONALES INSTALACIONES CIENTIFICO TÉCNICAS SINGULARES RENOVABLES AUTOCONSUMO COGENERACIÓN
    • 51. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Generador electrolítico de hidrógeno Generador químico Convencional de hidrógeno Generador químico renovable de hidrógeno Otros generadores avanzados de hidrógeno Almacén hidrógeno puro Almacén hidrógeno químico Otros sistemas de almacenamiento de hidrógeno Sistemas de depuración y separación de hidrógeno Sistemas de transvase de hidrógeno Sistemas de combustión interna Pilas de combustible baja temperatura Pilas combustible alta temperatura Pilas de combustible temperatura media Almacén Gases combustibles CC CA Esquema de la instalación
    • 52. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander EDIFICIO DE OFICINAS EDIFICIO DE LABORATORIOS , PLANTAS PILOTOS Y TALLERES INSTALACIÓN DE EXPERIMENTACIÓN DE TECNOLOGÍAS Circuito de Alta temperatura Circuito de media temperatura Circuito de baja temperatura Diseño estructural
    • 53. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander DIRECTOR DEPARTAMENTO DE INVESTIGACIÓN DEPARTAMENTO TÉCNICO U. VIGILANCIA TECNOLÓGICA P Y S S .GENERACIÓN S. ALMACENAMIENTO S. TRANSFORMACIÓN S. INTEGRACIÓN U. T. ELECTROQUÍMICA U. T. DISEÑO YSIMULACIÓN U. T. MATERIALES U. T. ELECTRÓNICA U. T. ING. PROCESOS PROYECTOS DEPARTAMENTO RELACIONES EXTERNAS U. COORDINACIÓN PROYECTOS U. INGENIERIA Y MONTAJE D. EMPRESAS D. ORGANISMOS INVESGTIGACIÓN D. ADMINISTRACIONES D. INTERNACIONALES
      • Estratégicos (Internos)
      • De colaboración
      • Contratados
      Organización GERENCIA U. SEGURIDAD TÉCNICA
    • 54. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander 25 de noviembre de 2009 Sistema químico E - 150 kW E - 100 kW E - 10 kW E - 5 kW E - 100 kW E - 5 kW E - 5 kW E - 5 kW H 2 P = 10 bar V = 1 . 1 00 Nm 3 H 2 P = 200 bar 18 . 000 Nm 3 H 2 P = 20 bar V = 1 . 9 00 Nm 3 Pe = 30 bar Ps = 420 bar Q = 100 Nm 3 / h Pe = 420 bar Ps = 700 bar Q = 150 Nm 3 / h 4 x semiremolque H 2 P = 15 bar V = 1 . 000 Nm 3 H 2 P = 420 bar 30 Nm 3 PILAS H 2 20 bar Purificación H 2 P = 6 , 5 bar V = 300 Nm 3 Pe = 3 0 bar Ps = 200 bar Q = 125 Nm 3 / h 42 , 50 Nm 3 / h 28 , 33 Nm 3 / h 2 , 83 Nm 3 / h 14 , 17 Nm 3 / h 1 , 42 Nm 3 / h 28 , 33 Nm 3 / h 1 , 42 Nm 3 / h 1 , 42 Nm 3 / h 1 , 42 Nm 3 / h Pe = 10 bar Ps = 30 bar Q = 200 Nm 3 / h P = 5 . 5 bar Manoreductor Pe = 200 bar Ps = 2 0 bar Q = 50 Nm 3 / h Hidrogenera 350 bar Hidrogenera 700 bar H 2 P = 30 bar V = 1 . 200 Nm 3 TA TA TA TA TA TA TA TA TA TA UT´S UT´S O 2 P = 30 bar Arranque N 2 V = 1 . 800 Nm 3 Arranque CO 2 V = 900 Nm 3 MUELLE DE DESCARGA N 2 CO 2 Purificación Gasificador N 2 Criogenico V = 908 Nm 3 OTROS USOS O 2 N 2 H 2 Alta Pureza N 2 N 2 H 2 30 Bar H 2 Reformado H 2 Reformado H 2 15 bar Gasificador Reformador GN 50 Nm 3 / h Reformador GN 50 Nm 3 / h PSA PSA Manoreductor Pe = 30 bar Ps = 10 bar Pe = 5 , 5 bar Ps = 15 bar Q = 100 Nm 3 / h O 2 P = 30 bar V = 688 Nm 3 O 2 Manoreductor Pe = 200 bar Ps = 2 0 bar Q = 50 Nm 3 / h Manoreductor Pe = 30 bar Ps = 10 bar Q = 3 0 Nm 3 / h H 2 P = 200 bar V = 8 , 8 Nm 3 E - 150 kW E - 50 kW TA TA 42 , 50 Nm 3 / h TA H 2 30 bar
    • 55. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Sistema eléctrico
    • 56. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Sistema Térmico
    • 57. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Características
    • 58. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Características 2
    • 59. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Temas de I+D
    • 60. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Líneas previstas de I+D
    • 61. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander SISTEMA ENERGÉTICO ACTUAL
      • 80% COMBUSTIBLES FÓSILES
      • GENERACIÓN CENTRALIZADA
      • DISTRIBUCIÓN PASIVA
      • RECURSOS ENERGÉTICOS:
      • CONCENTRADOS
      • LIMITADOS
      • ENERGÍAS RENOVABLES Y/O NUCLEAR
      • GENERACIÓN DISTRIBUIDA
      • DISTRIBUCIÓN ACTIVA (AUTOGENERACIÓN) ‏
      • RECURSOS ENERGÉTICOS:
      • DISTRIBUIDOS
      • ILIMITADOS
      TRANSICIÓN SISTEMA ENERGÉTICO FUTURO
    • 62. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
    • 63. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • ENERGÍAS RENOVABLES:
      • COSTOSAS
      • PRODUCCIÓN ALTERNANTE
      • ENERGÍA NUCLEAR:
      • RECHAZO SOCIAL
      • PROBLEMÁTICA GESTIÓN RESIDUOS
      TRANSICIÓN SISTEMA ENERGÉTICO FUTURO HIDRÓGENO NECESIDAD DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO NECESIDAD NUEVOS PORTADORES ENERGÉTICOS NUEVA GESTIÓN ENERGÉTICA SISTEMA ENERGÉTICO ACTUAL
    • 64. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander ENERGÍAS RENOVABLES ELECTRICIDAD COMBUSTIBLE PARA TRANSPORTE CALOR HIDRÓGENO + PILAS DE COMBUSTIBLE Generación distribuida y distribución activa
    • 65. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander
      • El aumento de la población, el desarrollo de los países, la progresiva desaparición de los recursos fósiles van a exigir un cambio importante de la cultura energética.
      • Tienen que entrar en juego los recursos energéticos renovables autóctonos que tienen un sistema de producción disperso y alternante.
      • El almacenamiento de energía es pieza clave en el futuro energético y el hidrógeno debe jugar un papel estelar.
      • Se necesita una adecuada planificación a largo plazo de la estrategia energética y por consiguiente de su investigación y desarrollo.
      • Se necesita una integración de esfuerzos de los agentes científicos y técnicos nacionales
      • Se necesita una sensibilización industrial a las oportunidades de negocios futuros en el ámbito de la economía del hidrógeno.
      • Se requiere una cooperación público privada intensa con infraestructuras científico tecnológicas activas .
      • Se tiene que cambiar la cultura de uso de la energía
      Conclusiones
    • 66. 18 de agosto de 2010 UIMP Santander Muchas gracias

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