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Jornada Energy Trends-Retos tecnológicos

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Jornada “Energy Trends” (CEIN, 25 de noviembre de 2015). NUEVAS INICIATIVAS EN RENOVABLES. Retos Tecnológicos en los siguientes cinco años. Eduardo Aznar. Director de Desarrollo de Negocio. CENER (Centro Nacional de Energías Renovables)

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Jornada Energy Trends-Retos tecnológicos

  1. 1. RETOS TECNOLÓGICOS PARA LOS SIGUENTES 5 AÑOS
  2. 2. 2
  3. 3. 3 Mercado EOL Onshore Offshore
  4. 4. 4 EOL ONSHORE RETOS  La tendencia ha sido y es desarrollar máquinas que puedan aprovechar recurso de baja densidad energética haciendo las torres más altas y las palas proporcionalmente más largas  Optimización materiales (procesos), aerodinámica del rotor, control de pitch, alineación de yaw. EOL
  5. 5. 5 EOL OFFSHORE RETOS  Dos familias: asentadas en el lecho marino y flotantes EOL  Monopilotes  Trípodes  Jackets
  6. 6. 6 EOL OFFSHORE RETOS  Reducción de costes eólica cimentada en lecho: enterradas o por gravedad. EOL
  7. 7. 7 EOL OFFSHORE RETOS  Desarrollo de tecnologías flotantes. Ventajas en montaje y O&M. EOL  Boyas spar  TLPs (Tension Leg Platfoms)  Semisumergibles
  8. 8. 8 El mercado CSP actual está dominado por la tecnología cilindro-parabólica Capacidad instalada en operación (MW) TOTAL: 4638 MW Fuente: CSP Today Global Tracker (Nov. 2015) TOTAL: 1594 MW Capacidad instalada en construcción (MW) CSP Mercado 3968.3 496.3 172.7 1.2 Operation Parabolic trough Tower Fresnel Dish 650.0 807.1 134.5 2.5 Construction
  9. 9. 9 TOTAL: 11382 MW Capacidad TOTAL (MW) [1] [1] Fuente: CSP Today Global Tracker (Nov. 2015) Aunque la tencología dominante a nivel comercial es la cilindro-parabólica, la tecnología de torre aparece como la que más potencial tiene desde el punto de vista de eficiencia y reducción de costes. 4785.7 5121.5 406.3 97.5 971.0 Development + Planning + Announced Parabolic trough Tower Fresnel Dish To be confirmed Mercado CSP
  10. 10. 10 CSP RETOS CORTO PLAZO  La mayoria de las plantas en operación están basadas en tecnología cilindro-parabólica.  Los principales esfuerzos en I+D a corto plazo se centrar en apoyar a la industria CSP en la mejora de las técnicas de O&M de sus plantas con el objetivo de reducir el coste de la electricidad. Tubo Absorbedor Tubería fluido térmico Espejo curvado Receptor Central Helióstatos CSP
  11. 11. 11  Necesidades adicionales en I+D para mejorar el O&M en todas la tecnologías 1. Desarrollo de nuevas herramientas de predicción y nowcasting 2. Metodología para el análisis y predicción de la degradación y tiempo de vida de las plantas 3. Systemas avanzados de limpieza ( un mayor grado de automatización y menor uso de agua)  Necesidades adicionales en I+D para mejorar el O&M en receptor central 1. Medida del flujo on line en torres comerciales 2. Medida y modelado de la atenuación atmósferica CSP RETOS CORTO PLAZO CSP
  12. 12. 12 CSP RETOS MEDIO Y LARGO PLAZO  Desarrollos comunes a todas la tecnologías o Desarrollo de un sistema de predicción de DNI cubriendo los diferentes horizontes y herramientas para predicción a muy corto plazo (nowcasting) o Generación de mapas de recurso fiables.  Receptores o Desarrollo de receptores que permita aumentar la eficiencia de la planta termosolar  Concentradores o Desarrollo y optimización de configuraciones de alta concentración o Estructuras de bajo coste, duraderas, de montaje fácil, rápido y preciso encaminadas a reducir los costes de instalación y montaje, sin necesidad de mano de obra cualificada o Sistemas de seguimiento y mecanismos de menor coste, elevada precisión y que reduzcan los costes de mantenimiento y alarguen la vida de la central CSP
  13. 13. 13  Sistemas de almacenamiento o Sistemas de almacenamiento competitivos para temperaturas más altas y nuevos medios de almacenamiento, de bajo coste y alta durabilidad  Esquemas y conceptos de plantas, entre otros: o Optimización del diseño de componentes y de la configuración de planta para alcanzar reducciones de coste e incrementos de eficiencia. o Nuevos conceptos que permitan reducir el coste de la energía, simplificar la O&M y obtener centrales más eficientes  Desarrollo de software de simulación de plantas termosolares o Algoritmos y software de optimización de layout de sistemas de receptor central o Simulación de componentes para diseño y optimización. o Desarrollo de software de simulación para el análisis dinámico global de la planta, incluyendo cada una de las tecnologías termosolares disponibles en la actualidad, para la realización detallada de estudios de producción CSP RETOS MEDIO Y LARGO PLAZO CSP
  14. 14. 14 FV MERCADO  Evolución global anual de la capacidad FV instalada 2000-2014  En 2014 se han instalado en el mundo 40 GW de energía solar FV  Hasta 2014 la capacidad instalada de energía solar FV en el mundo es de 178 GW  En el mejor de los escenarios, la proyección global de instalaciones FV en el mundo puede llegar a 540 GW (2019) Fuente: SolarPower Europe 2015 FV
  15. 15. 15 FV MERCADO CRISTALLINE SILICONE THIN FILM CPV FV
  16. 16. 16 FV MERCADO  Distribución de la producción de módulos FV por tecnología  La tecnología basada en silicio cristalino tiene una cuota de mercado mayor del 90%  Las tecnologías de lámina delgada tiene una cuota de mercado inferior al 10%  Las tecnologías que utilizan CdTe y CI(G)S tienen una cuota de mercado equivalente (aproximadamente el 50% )  La tecnología de a-Si está perdiendo cuota de mercado FV
  17. 17. 17  Distribución de la producción de módulos FV para tecnología de lámina delgada FV MERCADO FV
  18. 18. 18  Reducción de costes FV RETOS  En la última década el precio de los sistemas FV se ha reducido en un 75% Fuente: International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) 2015 FV
  19. 19. 19  Aumento de la eficiencia FV RETOS Fuente: International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) 2015 FV
  20. 20. 20 BIO RETOS BIO
  21. 21. 21 BIO RETOS BIO Tipos de Biorrefinerías atendiendo al tipo de Biomasa • De material lignocelulósico • De material cereal • De semillas oleaginosas • Biorrefinería verde Tipos energéticos obtenidos • Productos energéticos • Biocombustibles sólidos • Biocombustibles líquidos • Biocombustibles gaseosos Productos de base biológica obtenidos • Productos químicos • Polímeros y resinas • Biomateriales • Productos para alimentación humana y animal • Fertilizantes
  22. 22. 22 ARQUITECTURA BIO RETOS ARQUITECTURA BIO  Edificios nZEB (near Zero Energy Building) El documento de referencia es el RD 235 de 2013. No existe una definición precisa de los edificios nZEB tanto nuevos como existentes Se prevé que los edicios nZEB sean certificación energética A. No se prevé mayor aportación de EERR que la marcada en el CTE. Los edificos nZEB entrarán en vigor en 2019 y 2021, la fechas marcadas por la directiva Nivel óptimo de aislamiento térmico para cada condición climática Aislamiento térmico de marcos y vidrios Rotura de puentes térmicos Envolventes edificatorias con características de hermeticidad Ventilación con recuperación de calor Integración de Energías Renovables en función del recurso renovable disponible
  23. 23. 23 ARQUITECTURA BIO RETOS ARQUITECTURA BIO  Smart Cities
  24. 24. 24 ALMACENAMIENTO ELÉCTRICO Y MICRORREDES RETOS ALMACENAMIENTO ELÉCTRICO Y MICRORREDES  Desarrollo de nuevos sistemas con mayor eficiencia y menor coste  En los sistemas electroquímicos, baterías, se está trabajando en nuevos pares redox, materiales con mejores prestaciones, mayor durabilidad y más económicos nuevos diseños de baterías basados en conceptos mixtos de flujo y aire, etc.  Hibridación de sistemas de energía (baterías) y potencia (supercondensadores).  Mejora de la vida útil, su escalabilidad hasta grandes potencias en sus aplicaciones y en sus procesos de fabricación
  25. 25. 25 ALMACENAMIENTO ELÉCTRICO Y MICRORREDES RETOS ALMACENAMIENTO ELÉCTRICO Y MICRORREDES  Estandarización de sistemas de control, supervisión y comunicaciones  Nuevas topologías de electrónica de potencia. + Wind turbines Photovoltaic modules Energy storage Diesel/gas generator Other renewable technologie s Distributed Energy Resources (DER’s) Conventional GenerationStorage + Smart Control and Energy Management Strategies
  26. 26. www.cener.com

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