26 de febrero de 2008 Cayetano Hernández Gonzálvez Responsable Unidad de Prospectiva Tecnológica Jornada Sobre Energía Solar de Concentración

26 de febrero de 200826 de febrero de 2008

Cayetano Hernández Gonzálvez

Responsable Unidad de Prospectiva Tecnológica

Jornada Sobre Energía Solar de Concentración

Planta Termosolar de Puertollano


20 de diciembre de 200720 de diciembre de 2007

1. IBERDROLA y las Energías Renovables

2. Tecnologías Termoeléctricas

3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica

3.1. Condiciones de Entorno

3.2. Proyectos de Innovación

4. Conclusiones

Índice

3

Situación Actual

Fuente: Datos de la compañía a 30 de junio de 2007

Países en los que está presente Iberdrola Renovables

ChinaEstados Unidos

Méjico

Brasil

Canadá

Marruecos

Chipre

GreciaItalia

Polonia

Alemania

Francia

EspañaPortugal

R.U..

Hungría

Bulgaria

Estonia

Guatemala

Iberdrola Renovables está presente activamente en 19 Países …

… y cuenta con 7,704 MW de capacidad instalada a 31 de diciembre de 2007 y con proyectos de 42,053 MW

4

Líder mundial en energía eólica…

… … con una gran cartera de proyectos con una gran cartera de proyectos que asegurará el crecimiento futuroque asegurará el crecimiento futuro

Cartera

7,704 MWDe capacidad

instalada

42,053 MWCartera de proyectos*

++

España

R.U.

EEUU

RdM

* Incluye mini-hidráulica & otras tecnologías renovables

18%18%

13%13%

17%17%

52%52%

Situación Actual

5

MercadoCrecimiento UE

Factores Determinantes

Posición industria española * * * * *

Distribución geográfica:

Volumen de inversión

4/5

0

5.000

10.000

15.000

20.000

Actual … … 2015 … … 2030

x66

MW

300

20.000- Sólo existe experiencia de explotación comercial en el desierto de Mojave (California, EEUU), 300 MW- Desarrollo actual de la industria en España por marcos de apoyo- Desarrollo próximo en países desarrollados (por elevado coste)

- Mercado por desarrollar: 19.700 MW adicionales a instalar en el período 2006-2030

- Coste de inversión: 4 M€/MW

- Inversión total: 78.800 M€

• Experiencia. Necesidad de ayudas para los primeros proyectos

• Desarrollo de técnicas dedicadas a la fabricación de componentes

• Mayor información sobre radiación directa

Fuente: World Energy Outlook 2006 (alternative scenario)

Solar termoeléctrica: a punto de despegar



20 de diciembre de 200720 de diciembre de 2007




3.1. Condiciones de entorno

3.2. Proyectos de innovación

4. Conclusiones

Índice

7

Torre Central

La primera central comercial de este tipo se terminó en junio de 2007 en España. Esta es de 10 MW. Hay 16,5 MW en construcción y 17 MW en desarrollo.

Disco Stirling

En Europa sólo hay plantas piloto de este tipo. La potencia media de una unidad de disco Stirling es de 10 KW. Las centrales de energía de este tipo pueden ser de la potencia que se necesite.

Fresnel

En Europa no hay ninguna central de este tipo. El principio de operación es el mismo que para las centrales cilindro-parabólicas.

Tecnologías Termoeléctricas

Cilindro-Parabólico

Esta tecnología es la más madura dentro del mercado. Se empezó a usar en los años 80, y actualmente hay centrales en Europa y EEUU. La potencia típica de estas centrales es de entre 50 MW y 200 MW.

1. IBERDROLA y las Energías Renovables2. Tecnologías Termoeléctricas3. IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica

3.1. Condiciones de entorno3.2. Proyectos de innovación

4. Conclusiones

ÍNDICE

Índice






4. Conclusiones

Índice

9

IBERDROLA y la Solar Termoeléctrica

• El Plan de Energías Renovables en España 2005-2010, de agosto de 2005, establece el objetivo de lograr 500 MW de Energía Solar Termoeléctrica en 2010.

• El recién aprobado RD 661/2007 mejora las condiciones retributivas de la tecnología termoeléctrica. Además, el texto mantiene la posibilidad de hibridación en unos porcentajes determinados.

• Estos factores han suscitado el interés de diferentes inversores por la Energía Solar Termoeléctrica.

• Aun persisten riesgos inherentes debidos a la inmadurez de esta tecnología.

• IBERDROLA, como empresa fuerte en el sector de las energías renovables, está analizando en detalle esta tecnología.

Análisis del mercado Solar Termoeléctrico en EspañaAnálisis del mercado Solar Termoeléctrico en España

10

LEY ELÉCTRICA

19971997

Un marco regulatorio en progreso

Nuevo avance en la Regulación de las Energías Renovables

• 29% de la producción eléctrica 2010 será renovable

20022002 20042004

• Estabilidad regulatoria para alcanzar los objetivos

• 13.000 MW de parques eólicos en 2011

R. D. de “RÉGIMEN ESPECIAL”

• Marco Básico para renovables

19981998

REALESDECRETOS

• Prioridad de acceso

• Incentivo en base a primas

19941994

20052005

NUEVO PLAN DE ENERGÍAS RENOVABLES

EN 2020, OBJETIVO VINCULANTE DE

UN 20% DE ENERGÍAS

RENOVABLES

REAL DECRETO “436/2004”

PLANIFICACIÓN ENERGÉTICA

NACIONAL

19991999

PLAN NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES

• 200 MW de centrales termoeléctricas en 2010

20072007

REAL DECRETO “661/2007”

• 500 MW de centrales termoeléctricas en 2010

• Objetivo vinculante en Europa

• Estabilidad regulatoria para alcanzar los objetivos

11

El acuerdo de la UE del 20% de Renovables para 2020

Las instituciones europeas adoptan una decisión muy ambiciosa

Objetivo del “20”

20% Renovables (vinculante)

20% Eficiencia

-20% Emisiones

Para el año 2020

Para España supone:

20% de energías renovables en 2020 del total de consumo energético

Un 42% de energía eléctrica a alcanzar al final del período

La energía eólica crecerá hasta los 40.000 MW instalados

12

Normativa

–Ley 54/1997, del Sector Eléctrico

–RD 661/2007

–RD 1995/2000

–Legislación Autonómica

–Diputaciones

–PGOU ayuntamientos

13

La termoeléctrica aumenta su nivel tanto en tarifa como en mercado

(€/MWh)

RD 436 RD 661 *

Prima Tarifa Prima Tarifa

Termoeléctrica

(b.1.2)

•191,47 primeros 25

años

•153,17 el resto

•229,764 primeros 25

años

•183,811 el resto

•262,5 primeros 25 años

•210,0 el resto

•278,4 primeros 25 años

•222,717 el resto

* Orden de Tarifas de 2008

Datos actualizados a 1 de enero de 2008

* Orden de Tarifas de 2008

Datos actualizados a 1 de enero de 2008

14

Esquema de retribución: opción a mercado Termoeléctrica

262,5

355,5

Precio Pool 92,951 355,50

Cap

Floor

* Precio pool medio aritmético (01/01/07 a 31/05/07) Pendiente de actualización a 2008

278,4

TarifaPrima

Retribución Total

Retribución Total (€/MWh) 1. Prima constante

2. Prima decrece

3. No hay prima Se respeta el precio del pool

15

Límite Superior

(Cap)

Opción a mercado. Prima Variable

Pre

cio

me

rca

do

<

Pre

cio

me

rca

do

en

tre y

ca

p

Precio

merc

ado

> cap

Prima

Ref

Prima

Ref

Prima

Prima

Prima = 0

92,95 €/MWh

355,5 €/MWh

Prima de referencia = Prima

Prima < 262,5

€/MWh, hasta

alcanzar el techo 355,5 €/MWh

92,95€92,95€

92,95 €92,95 €

Precio del pool a partir del cual

la prima disminuye

16

El desarrollo de la eólica continuará siendo el primer vector de crecimiento de las renovables

Low High

Lo

wH

igh

Solar

Thermal

Wave

Energy

Biomass

Offshore

Wind

Mini Hydro

Onshore Wind

Geothermal

Resources availability

Technology Maturity

/ Cost Efficiency

Solar

PV

La energía eólica es la más desarrollada. Muestra costes de generación sensiblemente inferiores al resto de las renovables

Fuente: Datos de la Compañía

La energía eólica es la más competitiva entre las tecnologías renovables

17


• En la actualidad IBERDROLA está promocionando varias Plantas Termosolares de HTF (Heat Transfer Fluid) con tecnología CCP (Colectores Cilindro Parabólicos).

• Se han instalado varias estaciones meteorológicas, en diferentes emplazamientos, con el objeto de medir la radiación existente en la zona. Se analiza la radiación obtenida mediante satélite y se elaboran las posibles correlaciones.

• Se están analizando los riesgos tecnológicos asociados a un mercado que está poco desarrollado y muy limitado en cuanto a competencia. Se analizan: Tubos absorbedores, Espejos reflectantes, Estructura soporte y Sistema de almacenamiento térmico.

• Se está optimizando el diseño de diferentes tamaños de planta con sistema de almacenamiento térmico.

• Se siguen analizando el resto de Tecnologías Termoeléctricas, y se estudian la posibilidades de la GDV (Generación Directa de Vapor).

Posición frente al mercado Solar TermoeléctricoPosición frente al mercado Solar Termoeléctrico



4. Conclusiones

ÍNDICE

Índice






4. Conclusiones

Índice

19

– SELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO - ¿hay sol?

– TERRENOS - ¿están disponibles?

– LEGISLACIÓN APLICABLE - ¿se puede hacer?

– AYUNTAMIENTOS AFECTADOS - ¿quieren que se haga?

– INFRAESTRUCTURA ELÉCTRICA - ¿se puede conectar?

– ESTIMACIÓN DE COSTES - ¿es rentable?

Principales aspectos a tener en cuenta antes de promocionar una planta termosolar

¿Sí?

Lanzamiento del proyecto

20

• Los agentes implicados en la obtención de los Permisos y Autorizaciones necesarios para Construir y Conectar una Instalación son los siguientes:

- Promotor.- Administración Estatal y Autonómica.- Ayuntamientos.- Confederaciones Hidrográficas.- Suministrador de gas- Diputaciones.- Propietarios Terrenos- Operador del Sistema y Gestor de la Red de Transporte- Propietarios Red transporte.- Gestores/Propietarios Red Distribución.

Agentes implicados

21

Tramitación Administrativa

• Solicitud Autorización Administrativa y Declaración de Impacto Ambiental

• Información pública

• Alegaciones y contestación de alegaciones

• Declaración de Impacto Ambiental

• Autorización Administrativa

• Solicitud Aprobación de Proyecto de Ejecución

• Consulta organismos afectados

• Aprobación de Proyecto de ejecución

• Solicitud Licencia de Obras

• Obtención de Licencia de Obras

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Procedimientos Acceso y Conexión a las Redes Transporte/Distribución. RD 1955/2000

Procedimiento

- Presentación aval 20 €/kW (RD.661/2007)

- Solicitud y concesión de la Gestionabilidad (REE - PO agosto 2007)

- Solicitud de acceso al Gestor de la Red (REE) o al distribuidor de la zona

- Aceptación de las condiciones del acceso y presentación proyectos por parte del promotor.

- Solicitud de punto de conexión a REE o al distribuidor de la zona.

- Obtención de punto de conexión

23


Estaciones Meteorológicas

Equipos

• Piriheliómetro (Radiación Directa)

• Piranómetro (Radiación Global)

• Anemoveleta (Velocidad y Dirección del viento)

• Termohidrómetro (Humedad relativa y temperatura)

24

METEOSAT Indice de nubosidad

Aerosol

Vapor de agua

Radiación solar horaria

MODELOS DE

SATELITE


25

Principio de funcionamiento:

1. El campo solar calienta aceite (HTF)

2. Con el aceite se genera vapor.

3. Con el vapor se genera electricidad.

CAMPO DE COLECTORES

SOLARES


SOBRERRECALENTADOR

ECONOMIZADOR

VAPORIZADOR

TURBINADE VAPOR

RECALENTADOR

TANQUE FRÍO

TANQUE CALIENTE

CALDERA DE COMBUSTIBLE

FÓSIL

Tecnología CCP (Concentradores Cilindro-Parabólicos)

HTF (Heat Transfer Fluid)HTF (Heat Transfer Fluid)

Componentes:

1. Campo Colectores Solares

2. Sistema de Apoyo

3. BOP (Bloque de Potencia)

26

PROMOCIÓN


Existen 13 proyectos en diferentes fases de promoción, situadas en distintas comunidades autónomas y con una potencia total de 650 MW

Existen 13 proyectos en diferentes fases de promoción, situadas en distintas comunidades autónomas y con una potencia total de 650 MW

27


Esquema de operación de un día concreto en una Central Termoeléctrica CCP de HTF con Sistema de Almacenamiento. Planta Tipo 50 MW

Radiación Solar Grado de Carga Energía Almacenada Durante las

Horas de Sol

Energía Almacenada

Usada Cuando No Hay

Radiación Solar

El grado de carga cambia

durante el día según

la radiación

solar

28

– Sociedad: IBERDROLA ENERGIA SOLAR DE PUERTOLLANO

• 90% IBERCAM

• 10% IDAE

– Datos de diseño:

• Potencia: 50MWe

• Producción: 114,2GWh/año

• Consumo eléctrico auxiliar: 11,08 GWh/año

• Hibridación con gas: 15%

• Horas equivalentes: 2062 h/año

• Consumo de agua: 570.000 m3/año

• Consumo de gas: 59.275.727 kWh/año

– Periodo de construcción:

• Comienzo de los trabajos: 19-03-07

• En operación: Finales de 2008

– Sociedad: IBERDROLA ENERGIA SOLAR DE PUERTOLLANO

• 90% IBERCAM

• 10% IDAE

– Datos de diseño:

• Potencia: 50MWe

• Producción: 114,2GWh/año

• Consumo eléctrico auxiliar: 11,08 GWh/año

• Hibridación con gas: 15%

• Horas equivalentes: 2062 h/año

• Consumo de agua: 570.000 m3/año

• Consumo de gas: 59.275.727 kWh/año

– Periodo de construcción:

• Comienzo de los trabajos: 19-03-07

• En operación: Finales de 2008

PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: PUERTOLLANO

29


ISLA DE POTENCIA O BOP

CAMPO SOLAR

30


– Número de lazos (600 m)Número de lazos (600 m) 8888

– Número de colectores (150 m)Número de colectores (150 m) 352352

– Superficie total de captación Superficie total de captación 287.760 m2287.760 m2

– Volumen de aceite térmico Volumen de aceite térmico 1.000 ton1.000 ton

– Temperatura límite de aceite Temperatura límite de aceite 12 – 400 ºC12 – 400 ºC

– Número de tubos absorbedores (4 m)Número de tubos absorbedores (4 m) 12.67212.672

– Número de espejos Número de espejos 118.272118.272

– Número de lazos (600 m)Número de lazos (600 m) 8888

– Número de colectores (150 m)Número de colectores (150 m) 352352

– Superficie total de captación Superficie total de captación 287.760 m2287.760 m2

– Volumen de aceite térmico Volumen de aceite térmico 1.000 ton1.000 ton

– Temperatura límite de aceite Temperatura límite de aceite 12 – 400 ºC12 – 400 ºC

– Número de tubos absorbedores (4 m)Número de tubos absorbedores (4 m) 12.67212.672

– Número de espejos Número de espejos 118.272118.272

En resumen: 4224 módulos de 12 m ó 52,8 km de colector

31

PROYECTOS IBERDROLA SOLAR: MONTAJE CCP EN CAMPO

32


GENERADOR DE VAPOR

EQUIPOS CAMPO SOLAR



4. Conclusiones

ÍNDICE






4. Conclusiones

Índice

34

Propuesta de Proyecto de I+D

Planta ALMERIA GDV

1. Diseño detallado de una planta solar de Generación Directa con Vapor de 3 MWe, usando los conocimientos adquiridos en la PSA

OBJETIVOS DEL PROYECTO

2. Compra de componentes y construcción de la planta en la PSA

3. Evaluación de la planta bajo condiciones solares reales para demostrar la viabilidad

de la tecnología GDV para grandes plantas solares con finalidad comercial

35

Esquemas de una plantal solar termoeléctrica HTF y de una planta GDV

Caldera auxiliar

Campo de

colectores Solares

Desgasificador

Condensador

Turbina de vapor

Planta GDV

Vapor a 104 bar/400 ºC

Agua a 114 bar / 120 ºC

Sobrecalentador

Generador de vapor

.

Desgasificador

Recalentador

Dep. expansión aceite

Caldera auxiliar

Campo de colectores Solares

Turbina de vapor

Condensador

Aceite a 295 ºC

Aceite a 390 ºC

Vapor a 104 bar/371 ºCC

irc

uit

o d

e a

ce

ite

Planta HTF

La Generación Directa de Vapor (GDV)

36

Beneficios del Proyecto Propuesto

Reducción de más del 20% en el coste de la electricidad generada con plantas solares termo-eléctricas con cilindro parabólicos.

Reducción de la dependencia tecnológica del exterior en relación con este tipo de plantas solares.

Creación de un núcleo industrial español que estaría colocado en una óptima posición para la explotación de esta tecnología, tanto a nivel nacional como internacional.

Menores riesgos medioambientales debido a la sustitución del aceite térmico usado actualmente por agua.

Posibilidad de alcanzar rendimientos más altos al poder aumentar la temperatura del vapor sobrecalentado.

37

Datos generales del Proyecto

Duración del proyecto: 3 años

Antecedentes del proyecto:

Este proyecto es la lógica continuación de las actividades llevadaspreviamente a cabo dentro de los proyectos europeos de I+D DISSe INDITEP (1996 – 2005), y concluye el programa de I+D iniciadoen 1996 para el desarrollo de la tecnología GDV.

38

Características básicas: Única planta existente en el mundo para investigar el proceso GDV bajo condiciones solares reales

Potencia: 1.8 MWt

Temperatura y presión máximas del vapor de salida: 400 ºC y 100bar.

13 colectores cilindro-parabólicos, con un área total de apertura de 3822 m2 y dispuestos en orientación norte-sur.

Vista aérea de la planta DISSinstalada en la PSA

Edificio del B.O.P.

Fila de colectores

Vista de la fila de colectores DISS

Planta Experimental DISS de la PSA

39

125

m

505 m

Power Block

Recirculation pump

Feed pump

Localización de la planta Almería GDV en la PSA

40

PROYECTO DE DISEÑO Y DESARROLLO DE NUEVOS COMPONENTES DE UNA CENTRAL ELECTROSOLAR

Diseño y Desarrollo de un Nuevo Colector Cilindro Parabólico optimizado de centros eléctricos termosolares que permita un mejor aprovechamiento de la

energía proveniente del sol.

OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTOOBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO

41




4. Conclusiones

ÍNDICE

Índice






4. Conclusiones

Índice

43

Conclusiones

Apostando por las tecnologías más maduras: eólica y minihidráulica…

Pionera en la integración de las renovables en el sistema eléctrico, mejorando su eficiencia

Aumento de la presencia internacional de Iberdrola

…también desarrollando tecnologías emergentes: biomasa, solar termoeléctrica y olas

Control de la promoción, construcción y operación

Es una estrategia pionera que convierte a Iberdrola en líder Es una estrategia pionera que convierte a Iberdrola en líder del sectordel sector

Iberdrola apuesta por un negocio con perspectivas a largo plazo

26 de febrero de 200826 de febrero de 2008

Cayetano Hernández Gonzálvez

Responsable Unidad de Prospectiva Tecnológica

Jornada Sobre Energía Solar de Concentración

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