GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA - Fundación Naturgy€¦ · GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN REDES DE DISTRIBUCIÓN Miguel Ángel Gálvez García Subdirección

GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA

GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN REDES DE DISTRIBUCIÓN

Miguel Ángel Gálvez García

Subdirección de Depuración y Medio Ambiente

Fecha: 24.02.2016

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3. Conclusiones3. Conclusiones

2. Aprovechamiento de todos los2. Aprovechamiento de todos losyacimientos de energíayacimientos de energía

ÍNDICE

1.1. Necesidad de ciudades inteligentesNecesidad de ciudades inteligentes

333

Ciudades Inteligentes: generación distribuida

Huellaecológica

Ciudadesinteligentes

• El informe National Footprint de noviembre2009 fijó a escala mundial una huellahuellaecológicaecológica dede 22,,66 ha/ha/habhab, siendo lacapacidad del planeta de 1,8 ha/hab., esdecir necesitábamos ya 11,,4444 planetasplanetas..

• Los países desarrollados estamos viviendopor encima de nuestras posibilidades yaumentando cada año nuestra deuda conel planeta.

https://www.youtube.com/watch?v=280aTeLaT1o


Huellaecológica

444


Huellaecológica


Fuente: www.footprintnetwork.org

EEUU tiene una huella de 9,6 ha y España de 6,4 ha. Angola 0,9 ha/hab.

Necesitamos tres Españas paramantener nuestro nivel de vida

555


Huellaecológica


Huellahidrológica

La huella hidrológica de laComunidad de Madrid en 2005

fue:

4.566 l/hab/día

523 l territorio + 4.043 l importados(x8)

De haberse mantenido el consumo unitario de1.991, requeriríamos para abastecer a lapoblación 735 hm3

Fuente: Canal de Isabel II; Cuadernos I+D+i

Incremento del 75% en nuestrahuella respecto al periodo 1985-

1995.

100

200

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20

15

343

666


Huellaecológica


Huellahidrológica

Dependenciaeléctrica

Las ciudades son cada vezmás electrodependientes.

Fuentes de energía uso residencial. Fuente: Elaboración propia a partir de datos de Minetur-Idea.

kte

p

Fuentes de energía de uso residencial

Incrementoagregado delconsumo deenergía del

65%

777


Huellaecológica


Huellahidrológica

Dependenciaeléctrica

De la población mundial

Del consumo energía

PIB mundial en solo 600 centros urbanos

Del total de emisiones CO2

Decálogo

Economía localy equidad

Salud y bienestar

Cultura desostenibilidad

Tipologíasedificación yamedioambientaly uso del suelo

Gestión de losrecursos.

Uso de materialessostenibles ysaludables

Racionalización deltransporte y lamovilidad

Cero residuos.

Cero emisiones.

Uso eficientedel agua.

888

AGUA ↔ ENERGÍA


Huellaecológica

Ciclo integraldel agua

Generación

Captación

Depuración

Aducción ydistribución

Restitución

Consumo

Captación

Bombeos

Bombeos

Potabilización

Proceso industrial

Aducción ydistribución

Depuración

Proceso industrial

Bombeos

Saneamiento

Minicentrales

38,04 MW

Motogeneradores abiogás

44,6 MW

Microturbinas

1.000 kW

: 83,79 MW

Microturbinas

150 kW


999


Huellaecológica


Consumo

Elevadoras 29,30%

ETAP 5,60%

Bombeosabastecimiento 2,42%

Pozos 1,51%

Otros abastecimiento5,25%

EDAR 51,38%

EBAR 1,03%

Otros saneamiento1,59%

Reutilización 0,06%

Telecomunicaciones0,02%

Oficinas y otros 1,83%


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Huellaecológica


Consumo

Generación

Autoabastecimiento eléctrico media anual: >60%

Consumo

Generación


Huellaecológica



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AGUA ↔ ENERGÍACiudadesinteligentes

Huellaecológica


Durante el siglo XIX el agua llegaba a Madrid por gravedad

Primer Depósito Elevado de Madrid

El crecimiento de Madrid en altura obligó aCanal de Isabel II a adecuar susinstalaciones para que el agua corrientellegara a los nuevos pisos. En 1898, redactóproyecto de servicio de distribución de aguasque llevó a construir centrales de bombeo,depósitos elevados y redes independientes,complementando el modelo de red única porgravedad.

Segundo Depósito Elevado de Madrid

Consumo

Generación


121212

AGUA ↔ ENERGÍA


Huellaecológica


Consumo

Generación

Central hidroeléctrica deSanta Lucía en

Torrelaguna inauguradael 15.08.1913

Aprovecha la diferencia de cota entre losdepósitos superior e inferior del Canaltransversal en Torrelaguna, se construyeuna central hidroeléctrica de 2.200kilovatios instalados. Su producción setransporta a Madrid mediante una líneaeléctrica de 45 kV y 70 km para llevar laenergía producida a la central elevadoradel Primer Depósito Elevado.


131313


Huellaecológica


Generaciónconmicroturbinas

Excesos de presión

Llegada del agua del ríoLozoya a Madrid (calle San

Bernardo) 24 de junio de 1858

Llegada del agua a laPuerta del Sol

Durante el siglo XIX el exceso se libera en fuentes


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Huellaecológica



Excesos de presión

Durante el siglo XX con elementos mecánicos.


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Huellaecológica



Excesos de presión

En el siglo XXI la presión se puede reducirobteniendo energía eléctrica

Dentro del Plan Invierte en 2010 seestudió la posibilidad de aprovecharenergéticamente, mediante turbinas,las sobrepresiones en la red deabastecimiento disipadas medianteválvulas reductoras de presión.


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Huellaecológica



Fase I

Fase I

Se eligieron dos emplazamientos para testar una tecnología yaprobada en banco de pruebas:


Fuente: Turbogenerador Perga Ingenieros

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Huellaecológica



Fase I

Fase I

QSalto

turbinadoPotencia Tensión

Velocidad delgrupo

Valormáximo

50 mm 15 m 200 W 400 V 1.000 rpm

Valormínimo

600 mm 600 l/s 250 m 350 kW 3300 V 3.000 rpm


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Huellaecológica



Fase I

Fase I


19

Deben ser equipos flexibles adaptables aamplios rangos de trabajo


202020


Huellaecológica



Fase I

Fase I

• Instalación compacta.compacta.

• Gran sencillez demontaje y operación,controlado por PLC.

• Generador asíncronoinundable.inundable.

••Adaptación a amplio rangoAdaptación a amplio rango depresiones.

• No requiere multiplicadores nicircuitos oleohidráulicos. NoNocontiene aceites que afecten a laafecten a lacalidad del agua.calidad del agua. Entrada depósito de agua tratada de

Majadahonda.

Conducción de entrada E.T.A.P. de Griñón.

Primeros 2prototipos en

2011


212121


Huellaecológica



Fase I

Fase I

Principales datos técnicos:

EMPLAZAMIENTOS FASE I

PARÁMETROS TÉCNICOS MAJADAHONDA GRIÑÓN

Potencia nominal (kW) 100 100

Caudal nominal (l/s) 325 200

Presión nominal (m.c.a.) 46 70

Rendimiento nominal (%) 69* 69*

Velocidad de giro (r.p.m.) 1500 3000

Tensión de generación (V) 400 400

Diámetro turbina (mm) 600 400

Energía Generada (kWh) 1.402.770 399.964


22

Depósito 2

Volumen: 5.000 m3

Depósito 1

Volumen: 5.000 m3

Entrada depósito de agua tratada de Majadahonda.

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Huellaecológica



Fase I

Fase I

Otros elementos hidráulicos necesarios:

Para asegurar y garantizar la no perturbación delservicio de abastecimiento se dispone de elementoshidráulicos como válvulas mariposa, filtro, válvulamultichorro reguladora de caudal, codos, apoyos,anclajes,… Estos elementos suponen una pequeñapérdida adicional de salto neto útil.


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Huellaecológica



Fase I

Fase I

• Se cumplen los rendimientos.• Adaptación a consignas de explotación con variacionessustanciales.• La instalación de las microturbinas suponen un ahorro energético,económico y mejora las condiciones de explotación.•Comportamiento muy satisfactorio y fiable.• El personal involucrado ha mostrado su confianza.• Permiten reducir la potencia contratada.

Producción paraautoconsumo o

exportación.

Nº turbinas: 2

Potencia instalada: 200 kW

Caudal turbinado: 525 l/s

Productividad: 0,381 MW/m3


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Huellaecológica



Fase II

Fase I

Fase II

EMPLAZAMIENTOS FASE II

PARÁMETROS TÉCNICOS MAJADAHONDA JAROSA NAVACERRADA RIOSEQUILLO

Potencia nominal (kW) 2x110 100 2x55 150

Caudal nominal (l/s) 750 550 690 500

Presión nominal (m.c.a.) 34,6 24,3 21,5 41,6

Rendimiento nominal (%) 70* 70* 70* 70*

Velocidad de giro (r.p.m.) 1500 1500 1500 1500

Tensión de generación (V) 400 400 400 400

Diámetro turbina (mm) 500 600 500 500

• 4 emplazamientos con importe de más de 2 M€.

• Caudal total turbinado de 2,5 m3/s

• Potencia instalada de 0,58 MW.

• La producción de energía se destina aautoconsumo en su totalidad.

• El número de horas de funcionamiento varíasegún cada emplazamiento.


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Huellaecológica



Fase II

Fase I

Fase II

Microturbina de ETAP Navacerrada: aprovecha el salto entre presay estación de tratamiento.

Nº turbinas: 2



Presión: 21,5 m.c.a.


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Huellaecológica



Fase I

Fase II

Microturbina de lapresa de Riosequillo:

turbina el caudalecológico.

Nº turbinas: 1





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Huellaecológica



Fase I

Fase II

Entrada depósito de aguatratada de Majadahonda.

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Huellaecológica



Fase I

Fase II

Entrada ETAP La Jarosa.


Nº turbinas: 1




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Huellaecológica



Fase III

Fase I

Fase III

Fase II

Inicio en 2015.


UbicaciónUbicaciónNºNº

microturbinasmicroturbinasPotenciaPotencia CaudalesCaudales

OrigenOrigenpresiónpresión

PlazaCastilla

1 60 kW 300 l/sGravedadentrada adepósito

Vado 2 150 kW 545 l/sCaudal

ecológico

Pedrezuela 1 10 kW 50 l/sCaudal

ecológico

Nº turbinas: 4



Productividad: 0,25 MW/m3

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Huellaecológica



Generaciónconpicoturbinas

Picoturbina de 500Waislada de la red

Fuenlabrada. Alimenta equipos detelecomunicaciones, caudalímetros

Solucionan problemas como:

- Robos instalaciones solares y vandalismo.- Evita costes contratación suministro.- Permite mayor automatización de lagestión

Fecha Ubicación PotenciaNº

microturbinasCaudales Salto

jun-13 Acebeda 500W 1 3,3 l/s 25 mca

jun-13 Coslada 500W 1 3,3 l/s 25 mca

jun-14 Villaviciosa de Odón 1000W 1 6,9 l/s 25 mca

ene-15 Fuenlabrada 500W 1 2,8 l/s 30 mca


32

Debemos vivir cada vezmás de los intereses yno a costa de consumirel capital natural

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

Huella ecológica

Recursos

Huella hidrológica


33

Madrid necesita aprovechartodos los yacimientos de

energía.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

Nudo del Goloso

Canal de Isabel IIGestión

Potencia instalada84 MW extraídosdel ciclo integral

del agua


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