Siemens Innovations Energy Sector Solar power

Transcripción

1 Siemens Innovations Energy Sector Solar power Rolf Schumacher Siemens S.A. Chile / Austral Andina June 2010 Protection notice / Siemens Copyright AG notice 2010 Energy Sector

2 Siemens Innovations Energy Sector Energía Solar Contenido Estructura Organizacional División Renewable Energy Potencial de la Energía Solar en comparación con otras ER Resumen de aplicaciones solares PV y CSP con sus respectivas fortalezas Fotovoltaico: Portafolio Siemens en energía PV Tendencias actuales y desarrollos en PV PV, situación específica en Argentina CSP: Portafolio Siemens CSP Historia de Siemens en el negocio CSP Por qué CSP espejo parabólico? Desarrollos actuales y megatendencias en CSP CSP, situación específica para la Generación de Energía en Argentina Resumen Page 2

3 División Renewable Energy Estructura Organizacional Renewable Energy Division CEO Dr. René Um lauft Wind Power Business Unit Solar Thermal Energy Business Unit Photovoltaic Hydro Offshore wind farms Onshore wind farms Service Wind turbines Solar thermal power plants Solar fields Power blocks Steam turbines* Receivers Operation and maintenance Large-scale photovoltaic plant solutions JV Voith Hydro (35%) Small hydro plant solutions Marine Current Turbines (~10 %) * División Oil & Gas (E O) Page 3

4 De todas las tecnologías, la solar tiene el mayor potencial Eólico Biomasa Solar Energía Marina Capacidad Global (GW) Potencial posible mundial (GW) ~5,000 2,000 5,000 50,000 Madurez tecnológica alcanzada Avanzado Cambios tecnológico grande posible Prueba de conceptos y tracking de tecnología Page 4

5 Hacemos del sol su fuente de energía Energía Solar Siemens suministra plantas CSP, campos solares y power blocks, incluyendo receptores propios así como turbinas de vapor y generadores. Somos un proveedores EPC y en llave en mano de la gran mayoría de las centrales fotovoltaicas en suelo y en edificios. Con décadas de experiencia en los proyecto solares más grandes del mundo, ventajas competitivas y tecnología innovadora hacemos del sol una eficiente y confiable fuente de energía. Como una sólida compañía industrial, optimizamos continuamente la eficiencia de los sistemas existentes e incorporamos nuevas dinámicas al mercado de la energía solar. Page 5

6 Todas las aplicaciones tienen su fortaleza Plantas Concentradoras Solares (CSP) Fotovoltaicos (PV) Económica en proyectos a larga escala Más de 20 años de experiencia Compatibilidad con la red Coincidente con carga máxima Capacidad de almacenamiento Combinación con ISCC y procesos de vapor Bajo requerimiento de servicios Fácilmente escalable Alta versatilidad Sitios con irradiación directa o difusa coincidente con carga máxima Alto nivel de madurez Page 6

7 Portafolio de Siemens hoy Plantas fotovoltaicas (PV) Competencias & Soluciones para plantas EPC y llave en mano para plantas fotovoltaicas, incluye servicio, monitoreo y mantenimiento Gran escala kw Base de suelos y centrales en terrazas o azoteas Performance ratio contratos Soluciones personalizado de acceso a la red Project-especifico scale-up efectos Page 7

8 Podemos suministrar un amplio rango de productos de E-EPC a EPC Portafolio EPC (Llave en mano) E-EPC Esto incluye Financiamiento Servicio Ingeniería Project management Módulos 1) Transformer / switchgear / inverter Electrical installations Civil works 2) Servicio Ingeniería Project management Transformer / switchgear / inverter Instalaciones eléctricas Highlights One-stop shopping Desempeño garantizado Instalación y tecnología confiable de Siemens Sistema en balance 1) Delivered by Siemens or consortium 2) including support structures Page 8

9 Principales innvoaciones desarrolladas por Siemens Hoy y mañana Desarrollos actuales Diseño de campos PV en base a evaluación económica Desarrollo de modelos de negocios específicos de PV de manera de sacar la mayor ventaja de la tecnología (años de vida y eficiencia) Transformadores amigables con el medio ambiente y sistemas switchgear eficientes Inversores con alta eficiencia Montaje industrializado de plantas PV Desarrollo de mayores módulos industrializados con partner Soluciones personalizado y soluciones de medio voltaje con acceso a la red Nuevos / altos niveles de voltaje in módulos y conforme menor costos de material y mejor eficiencia Soluciones de transmisión con transmisión directa de HV DC (en vez de DC AC HVDC) Desarrollo de módulos CPV en conjunto con suministro de alta eficiencia y aumento del factor de capacidad Page 9

10 Tendencias del mercado PV Aumento de eficiencia y CPV reducirá adicionalmente los costos e incrementará el factor de la planta Precio por MW peak instalado cayó mas de 40 % en un año Plantas de tamaño óptimo para bajos costos está en el rango de MW con acceso MV La tendencia de reducir los costos debería continuar pero con un decaimiento de la velocidad Costos nivelada discutido en las publicaciones están considerando datos de radiación y condiciones de frontera de Europa / EE.UU. paridad de la red en comparación con el pico de unidades (turbinas de gas con ciclo abierto) se puede llegar en un futuro a medio sobre la base de reducir el coste Page 10

11 PV, situación específica para la generación de energía en Argentina Excelente registro de radiación en el noroeste de Argentina (altitud, temperatura media a baja y sin lluvias) Principales clientes (industria minera) están cerca de esta radiación (bajos costos de transmisión) Costos relativamente altos de la generación termal convencional basado en la dependencia de LNG en el mediano plazo Costos totales de la generación de energía incluyendo la transmisión serán considerablemente más bajos que, por ejemplo, en Europa paridad de la red en comparación con el pico de unidades (turbinas de gas con ciclo abierto) se puede llegar en un futuro a medio sobre la base de reducir el coste Page 11

12 Portafolio de Siemens hoy Concentrated solar power (CSP) Oferta única de: Competencias & Soluciones para plantas Campos solares y equipamiento Sistemas de Heat Transfer Fluid (HTF) Power blocks, incluyendo turbinas de vapor altamente eficientes y generadores Completos sistemas eléctricos y planta I&C Ingeniería de la infraestructura de la planta, ciclo de agua/vapor y sistem as de enfriamiento de agua Ejecución del proyecto completo EPC Portafolio único, que cubre más del 70% de los productos in house de una planta CSP Page 12

13 Historia de la energía solar en Siemens Fundación de Solel Suministro de más de 60,000 receptores solares a FPL (SEGS) Acuerdo de joint venture con Valoriza para construir plantas solares térmicas Acuerdos con Acciona y ACS/Cobra para proveer 10,000 y 20,000 UVAC receptores, respectivamente Royal Decree en España Firma de acuerdos adicionales para sobre 200,000 receivers Lanzamiento de nuevos productos solares (SunField LP) Adquisición parcial de Archimedes Solar Energy (Molten Salt Techn.) Acquisición de Solel por Siemens Lanzamiento UVAC 2010 Construcción completa de campo solar Lebrija en Andalucía, España Page 13

14 4 tipos principales de tecnología de concentración solar Parabolic trough Linear Fresnel Solar power tower Dish / Stirling Uso de espejos parabólicos que enfocan la luz solar en una tubería ("receiver") El receptor contiene un fluido (aceite, molten salt o condensador) El fluido caliente genera vapor de agua a través del intercambiador de calor y hace funcionar la turbina Sistema de dos ciclos Usa una serie de espejos largos, angostos con curvatura La luz del sol es enfocada a un receptor lineal posicionado arriba de los espejos mediante un espejo secundario El vapor hace funcionar la turbina Sistema de dos ciclos Utiliza un conjunto de espejos planos móviles La luz solar es enfocada por los espejos a un solo punto de la torre Un receptor calienta un fluido (aceite, molten salt), el cual genera vapor a través de un intercambiador de calor El vapor hace funcionar la turbina Sistema de dos ciclos Usa un disco parabólico (parecido a un satélite) Enfoca luz solar a un receptor localizado arriba del disco Un motor de combustión convierte el calor a energía cinética y mueve el generador Sistema de un ciclo Page 14

15 Parabolic trough technology is the only long-term proven technology Technología Sistema de dos ciclos (state-of-the-art: oil / condensate) Principales parámetros de vapor: 380 C / 100 bar (HTF = thermo oil) Why trough? Tecnología madura y confiable (~350 MW) en operación Con más de 20 años de exitosa experiencia Tamaño de planta hasta ~250 MW es posible Fácil integración con sistema de almacenamiento térmico envía energía cuando se necesita Combinación con proceso de vapor y posible ISCC (híbrido) Buena modularidad de los colectores Limitaciones colec Tracking de un eje (Este a Oeste) Límite de temperatura a <400 C para thermal oil Consumo de agua en torres de enfriamiento & limpieza de espejos; Alternativa: ACC con menor eficiencia Campo con menos de 0,5 % rampa Page 15

16 Parabolic Trough CSP: Una tecnología madura Parabolic Trough facts Única solución CSP probada y bancable Fuente de energía renovable con despacho estable Tecnología Parabolic trough ya ha superado etapas de I&D y aplicaciones piloto Mercado maduro parea aplicaciones de 50 MW Plantas de gran escala de más de 100 MW en desarrollo y licitación Gran potencial para instalación de componentes solares en plantas térmicas existentes Alto potencial de lograr ahorros de costo por economías de escala de un mercado maduro Fuerte presión en I&D para lograr competitividad ( grid parity ) en los próximos años Inversión incluye gran contenido local Page 16

17 El único acercamiento integrado a CSP Integrando experiencia y capacidad: desde el sol a la energía Receiver Solar field Solar steam generator CSP plant Power block Steam turbine generator Control syste m UVAC 2010 desem peño excelente de receptores Optimización del campo solar (solar field, SF) para lograr mayor energía generada Optimización del proceso de transferencia de fluidos e intercambiadores de calor para tener la m ejor interface entre el cam po solar y el bloque de potencia Optimización y estandarización de termodinámica, componentes de procesos, estrategias de implementación y agendas para lograr una oferta única de plantas CSP Diseño mejorado del Power block (PB) para adaptarlo a las características específicas del CSP Alta performance y diseño moderno del STG para alcanzar las especificaciones de CSP Sistemas integrados de control de planta para optimizar la producción de energía de sol Page 17

18 Desarrollos / Innovaciones Se esperan reducciones de costo Diseño óptimo de las plantas con nuevos generadores de vapor Optimización de balance de planta Producción industrial de campos solares A mediano plazo: Desarrollo de plantas de prueba con molten Salt CSP con Condiciones altas de vapor (540 C) con eficiencia comprobada Diseño de plantas de almacenamiento simples (only one heat transfer medium) Desarrollo de próxima generación de Direct Steam Generation en paralelo a Molten Salt Desarrollo de nuevos sistemas de almacenamiento térmico Page 18

19 Tendencias CSP CSP parabolic es una tecnología madura pero la optimización de las plantas y el montaje industrializado aún están en el punto de partida Costos por KW instalado dependen del tamaño y radiación. El tamaño óptimo pareciera estar en el rango de > 100 MW (max appr. 250 MW) Almacenamiento térmico provee una perspectiva a largo plazo de reemplazar la generación convencional de energía Pronóstico de grandes proyectos con participación de Siemens en proyectos DESERTEC ( Mio EUR de inversión para plantas en el norte de África y líneas de transmisión) El potencial de reducción de costos es alto Competitividad (grid parity) en comparación con el pico de unidades (turbinas de gas con ciclo abierto) se puede llegar en un futuro a medio sobre la base de reducir el costo Page 19

20 CSP Situación específica para la generación de energía en Argentina Excelente registro de radiación en el noroeste de Argentina Principales clientes (industria minera) están cerca de esta radiación Costos relativamente altos de la generación termal convencional (GNL) DNI (Direct Normal Irradiation) es casi un 50% más alta en el sur de España Además, la industria minera del cobre tiene un significativo consumo de calor en base a un nivel de temperatura bajo. Ésta es la precondición ideal para un proyecto de cogeneración + menos costos para la planta CSP + beneficio adicional pues no requiere Gas / Diesel No2 para la mina Reducción significativa de los costos de electricidad Con las condiciones de suministro mencionadas arriba, se podrían abrir plantas de ciclo de turbinas a gas prontamente Page 20

21 Resumen Solar PV, simple implementación y conectividad a la res, costo competitivo con tecnología eólica Posibilidad de almacenamiento hace de CSP una tecnología única para reemplazar generación térmica convencional Ventajas específicas de Argentina: Alta radiación solar con relativa baja temperatura en el Nor Oeste del país Consumidor ubicado cercano a la alta radiación (industria minera) Consumidor de calor de baja temperatura (industria minera) hace posible cogeneración con CSP: lo anterior reduce sustancialmente costos de generación de la tecnología Energía Solar para generación eléctrica (PV y CSP) tiene un gran potencial de reducción futura de costos, la competitividad de la tecnología (grid parity) se logrará en pocos años Page 21

22 Preguntas? Preguntas y Respuestas Page 22

23 Nuestra propuesta de venta PV 1 Seguridad Propuesta de venta única acorde a las necesidades del cliente Reliable EPC contractor Rentabilidad 3 Plantas PV Optim izadas 4 PV plant performance contracting Tailor-made financial solutions Mínimo riesgo para el cliente 2 Flexibilidad Experiencia EPC Partner confiable y rentable Siemens can and will do Acercamiento rentable (módulos) Cliente personalizado participación con capital Modelos de negocios (p.e. consorcio) Optimización completa de sistema Productos best in class Solución robusta / R&D roadmap > 25 años de experiencia solar Performance ratio contracting con full mantenimiento Red de servicios global Innovaciones / Actividades R&D son parte integral de nuestra propuesta de valor PV Page 23

24 Back Up Slide Solar field construction: Siemens offers high quality and precision Mobile on-site manufacturing in Parabolic Assembly Building (PAB) Industrialization of all processes: alignment only, no parts adjustment on site assures optical precision and efficiency Installation of one complete loop per day (consisting of 48 pieces each 14 m X 4,5 m) Transferable construction and training methodology Page 24