29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 1

Transcripción

1 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables Gabriel García Naveda Claves innovadoras y de futuro en el sector de las Eco Tecnologías y Soluciones Urbanas, 29 de octubre, Bilbao 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 1

2 Antecedentes Objetivo 20/20/20 de la UE para % de reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) sobre las cifras de % de reducción en el consumo de energía, también con referencia a 1990, promoviendo mayor eficiencia energética 20% de la energía primaria consumida ha de proceder de fuentes renovables 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 2

3 Antecedentes Fuente: IEA Technology roadmap, Energy storage, /10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 3

4 Antecedentes España llegó a desperdiciar en la primavera de 2013 hasta un 8% de toda su producción eólica, marcando así un récord en las estadísticas. Hasta ese momento, España había sido un ejemplo a seguir de integración de la eólica en el sistema. Es decir, aprovechaba mejor que nadie todo el potencial. Así, por ejemplo, entre los años 2010 y 2011, España desperdiciaba siempre mucho menos del 1%, frente a países como Italia, que había llegado a cuotas de pérdidas del 5% en 2010, del 2% en 2011 o más del 1% en Irlanda siempre había estado por encima del 2% en los últimos años, y Alemania o Reino Unido siempre superaban a España. En 2013, bastó una combinación de factores para que en el sistema español se produjera un caos. Hubo mucho viento. Además, los pantanos estaban a rebosar y la producción hidráulica se disparó. Para colmo, la crisis seguía provocando caídas en la demanda eléctrica y no era necesaria tanta producción. Fuente: Expansión 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 4

5 Antecedentes Fuente: IEA Technology roadmap, Energy storage, /10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 5

6 Antecedentes Qué aporta el almacenamiento de energía? Menores costes de capital Puede suministrar o absorber energía en momentos puntuales haciendo un uso más eficiente de la red y reduciendo la necesidad de infraestructuras Mayor penetración de renovables Suavizando la variabilidad de las renovables, avanza hacia un sistema eléctrico más verde y sostenible Fiabilidad Su rápida respuesta ante incidencias hace la red más robusta 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 6

7 Proyecto LIFE ZAESS Demonstration of a low cost and environmentally friendly Zinc-Air Energy Storage System for renewable energy integration Duración Jun 2014 Oct 2017 Presupuesto 1,18 M 50% financiación europea Socios 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 7

8 Objetivos del proyecto Construir una planta piloto zinc-aire para verificar su escalabilidad para aplicaciones a nivel de red Obtener los parámetros técnicos, económicos y medioambientales que permitan evaluar el comportamiento global de la tecnología ZAESS Evaluar el impacto medioambiental asociado a la construcción y operación de instalaciones de esta tecnología Estudiar el marco legal y regulatorio para la instalación de plantas a gran escala que permitan eliminar las barreras a una mayor penetración de renovables en el mercado Hacer difusión de los beneficios del almacenamiento de energía para la reducción de emisiones de CO2 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 8

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10 Cronograma del proyecto 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 10

11 Avance del proyecto Acción A1 Fuente: IEA Technology roadmap, Energy storage, /10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 11

12 Avance del proyecto Acción A1 Principales aplicaciones identificadas de la tecnología ZAESS Arbitraje Peak shaving Ajuste de la curva de demanda Aplicaciones secundarias Disponibilidad de energía Control de tensión Reducción del término de potencia 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 12

13 Avance del proyecto Acción B1 - Especificaciones del ESS Definición de las especificaciones de la planta piloto Definición de los ensayos de validación Definición de los parámetros de operación de la planta que serán monitorizados y registrados Estimación de costes del prototipo, construcción y montaje 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 13

14 Avance del proyecto - Acción B1 Power mode Current mode Power 1 kw Energy 4 kwh Max. Power 2 kw Nominal efficiency 60% Voltage V Current 50 A Capacity 200 Ah Max. Current 90 A Nominal efficiency 60% Voltage V 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 14

15 Avance del proyecto - Acción B1 Constant power and constant current tests designed to verify specifications Applications tests designed demonstrate the technology for renewable energy applications Standards and codes already in place: IEC Ed. 1.0, Secondary cells and batteries for Renewable Energy Storage - General Requirements and methods of test - Part 2: On-grid application PNNL Rev 1, Protocol for uniformly measuring and expressing the performance of energy storage systems 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 15

16 Avance del proyecto - Acción B1 IEC Ed. 1.0 Peak shaving profile Time shift profile PNNL Rev 1 Peak shaving profile Microgrid application 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 16

17 Avance del proyecto - Acción B1 Parameters to be monitored during pilot plant operation Parameter Units Input voltage V Input current A Output voltage V Output current A Air flow rate m 3 /s Electrolyte flow rate m 3 /s Electrolyte temperature C 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 17

18 Avance del proyecto - Acción B2 Acción B2 - Diseño de la planta piloto ESS Design basis Process description Mass and energy balance Process flow diagram Piping and instrumentation diagram Equipment list Specification sheets Layout Operating manual Safety manual Control system specifications Selection of specific applications of the technology 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 18

19 Avance del proyecto - Acción B2 Área activa 4 cm 2 25 cm cm 2 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 19

20 Avance del proyecto - Acción B2 500 cm 2 Cell stack design 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 20

21 Avance del proyecto - Acción B2 Electrolyte tank and cell stack 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 21

22 Avance del proyecto - Acción B2 Process Flow Diagram 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 22

23 Avance del proyecto - Acción B2 Pilot plant block diagram - Main subsystems and equipment 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 23

24 Avance del proyecto - Acción B3 Acción B3 - Construcción de la planta piloto ESS Scheduled for end of November. All components already delivered. 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 24

25 Próximas actividades B4 - Demostración de la planta piloto ESS B5 - Validación técnico-económica B6 - Análisis de impacto ambiental B7 - Estudio legal y regulatorio D - Actividades de difusión Página web Mid-term workshop, Madrid, 2016 Final workshop, Bruselas, /10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 25

26 Muchas gracias por su atención 29/10/2015 Baterías de flujo de Zinc-Aire para integración de renovables 26