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