L ENERGIA EÒLICA MARINA: EL FUTUR EÒLIC Energies Baixes en carboni: Economia i Territori

Transcripción

1 L ENERGIA EÒLICA MARINA: EL FUTUR EÒLIC Energies Baixes en carboni: Economia i Territori Rajai Aghabi Rivas Project Manager Tortosa, 03 Juliol

2 ÍNDEX 1. Presentació 2. L Energia Eòlica Marina 3. Projecció de l Eòlica Marina a nivell mundial 4. Situació a Espanya 5. La tecnologia 6. Futurs desenvolupaments 7. El Projecte Zèfir 2

4 PRESENTACIÓ 4

5 Institut de Recerca en Energia de Catalunya Missió Contribuir al desenvolupament sostenible de la societat i augmentar la competitivitat de les empreses mitjançant: Innovació i desenvolupament de nous productes tecnològics, recerca a mitjà i llarg termini, i desenvolupament científic i coneixement tecnològic en l àmbit de l energia. Visió Esdevenir un centre d'excel lència i de referència internacional en les línies tecnològiques d acció establertes, mitjançant la recerca, el desenvolupament tecnològic i la innovació (R+D+i), i el treball en coordinació amb l Administració, les empreses i les universitats. 5

6 GOVERNANÇA El Patronat està format per: Departament d Empresa i Ocupació (President Conseller F. X. Mena) Departament d Economia i Coneixement (VP Conseller Mas-Colell) Ministeri d Economia i Competitivitat (CIEMAT) Ministeri d Indústria, Energia i Turisme (IDAE) Universitat de Barcelona Universitat Politècnica de Catalunya Universitat Rovira i Virgili ENDESA GAS NATURAL FENOSA Fundació REPSOL ENAGÁS Companyia Logística d Hidrocarburs CLH ALSTOM Wind 6

7 ÀREES TECNOLÒGIQUES I DE RECERCA Línia tecnològica de referència de l Institut: Eficiència energètica Xarxes elèctriques Captura, Confinament i usos de CO 2 Bioenergia Eòlica marina Amb les àrees transversals següents: Materials avançats per a l energia Electricitat i electrònica de potència Recerca sociotècnica 7

9 ENERGIA EÒLICA 9

10 ENERGIA EÒLICA: FITES IMPORTANTS 10

11 ENERGIA EÒLICA: FITES IMPORTANTS Brush Windmill in Ohio: primer aerogenerador per producció d electricitat (17 m rotor diameter; 144 blades;12 kw). 11

12 ENERGIA EÒLICA: FITES IMPORTANTS Segle XX: Dessenvolupament de d eòlica... 12

13 ENERGIA EÒLICA: FITES IMPORTANTS 10 Març 1984: Primer aerogenerador conectat a la red instal lat a Catalunya (Vilopriu, Empordà). Ecotècnia 12/15 12 metres diàmetre 15 kw Potència 13

17 ENERGIA EÒLICA: FITES IMPORTANTS 1990: Primer aeogenerador instal lat al mar, Nogersund, Suècia. 225 kw, 350 metres de la costa i a 6 metres de profunditat 17

18 ENERGIA EÒLICA: FITES IMPORTANTS 1991: Primer parc eòlic instal lat a Vindeby, Denmark. aerogeneradors de kw, a 3-4 kilometres de la costa i a 6 metres de profunditat. 18

19 TECHNOLOGY & RESEARCH ACTIVITIES 1. No és necessària una SE marina 2. És un truc de Photoshop 3. És cosa de David Copperfield!!! 19

20 TECHNOLOGY & RESEARCH ACTIVITIES 1. És un truc de Photoshop 2. Condicions del fons marí inesperades 3. Aerogenerador Flotant a la deriva!! 20

21 DIFFERÈNCIES ENTRE ONSHORE & OFFSHORE Característiques del l Eòlica Marina: El vent és més homogeni, menys turbulent i generalment més energètic La logística és més senzilla, donat que no hi ha carreteres ni ponts per creuar. La tecnologia és escalable: aerogeneradors més grans i també parcs més grans donat la gran quantitat d espai disponible. L impacte visual és redueix Però els costos són també són molt majors! 21

23 EÒLICA MARINA: PRESENT I FUTUR OPORTUNITAT DE PROJECTE L any 2011 la potència eòlica total instal lada al món va arribar als MW Al mar hi havia instal lats MW La previsió d EWEA per a l any 2020 és arribar a una potència d eòlica marina instal lada de MW 23

24 EÒLICA MARINA: PRESENT I FUTUR OPORTUNITAT DE PROJECTE Els parcs eòlics marins comercials que existeixen actualment es troben al Nord d Europa. Cap d ells està situat en aigües profundes (>50m). 24

25 EÒLICA MARINA: PRESENT I FUTUR OPORTUNITAT DE PROJECTE Les previsions per eòlica són: TOTAL (MW) Offshore (MW) TOTAL (MW) Offshore (MW) TOTAL (MW) Offshore (MW) * Source: GWEC 2011 * Source: GWEC ,4 China 25 Japan 3813 EU * GWEC 2010 moderate scenario. (230GW EU source EWEA) * GWEC GW EU 30GW China 2GW Korea * GWEC 2010 moderate scenario. (400GW EU source EWEA) * EWEA. ONLY EUROPE 25

26 EÒLICA MARINA: PRESENT I FUTUR OPORTUNITAT DE PROJECTE Potència instal lada a Europa a finals del 2011: Source: EWEA 26

27 EÒLICA MARINA: PRESENT I FUTUR OPORTUNITAT DE PROJECTE Número d aerogeneradors marins per Fabricant i país a final del 2011: Source: EWEA 27

28 EÒLICA MARINA: PRESENT I FUTUR OPORTUNITAT DE PROJECTE El 80% de la capacitat eòlica marina ha estat instal lada per les grans elèctriques europees. Source: EWEA 28

29 Exemple: ROUND 3 UK EÒLICA MARINA: PRESENT I FUTUR OPORTUNITAT DE PROJECTE 29

30 EÒLICA MARINA: PRESENT I FUTUR TENDÈNCIES DEL MERCAT Tendència de Mida, Distància de costa i fondària dels parcs eòlics marins Source: EWEA Aigües Profundes 30

32 EÒLICA MARINA A ESPANYA A finals del 2010 la potència instal lada a Espanya era de MW (cap offshore) El Pla Nacional d Energies Renovables (PANER) , estimava que Espanya tindria 3,000MW de potència eòlica marina instal lats al 2020 La última versió del Plan de Energías Renovables redueix aquesta estimació a 750 MW pel 2020, contemplant la instal lació de 22MW pel

33 EÒLICA MARINA A ESPANYA CARACTERÍSTIQUES DE LA COSTA Viabilitat Tècnica: a pocs km de la costa, la majoria d emplaçaments tenen unes fondàries de més de 50m. Acceptació Social i Mediambiental: La instal lació de parcs eòlics marins a prop de la costa està condicionat pel seu impacte visual sobre el paissatge. La instal lació a grans dirstàncies minimitza aquest impacte. Viabilitat Econòmica: 33

34 EÒLICA MARINA A ESPANYA LEGISLACIÓ VIGENT Real Decret 1028/2007 Regula el procediment administratiu per la tramitació de parcs eòlics marins. Al 2009 es publica la versió final del Estudio Estratégico Ambiental del litoral español para la instalación de parques eólicos marinos. 34

35 EÒLICA MARINA A ESPANYA LEGISLACIÓ VIGENT Caracteritzación Área Concurrencia Concurrencia Resolución Concurrencia Primera parte del procedimiento: Reserva zona

36 ZÈFIR Test Station PROCEDIMENTO DE SOLICITUD DE LA 2ª FASE Estudios Información Pública El RD 1028/2007 contempla la instal lació de plantes de I+D de fins a 10MW amb un procediment reduït que comença directament la la sol licitud d Autorització.

38 LA TECNOLOGIA AEROGENERADORS MARINS Rotor Pales Torre Estructura de Transició Estructura de Cimentació 38

39 LA TECNOLOGIA L AEROGENERADOR L Aerogenerador marí ha de complir amb una sèrie de característiques: Ha de ser el més fiable possible minimitzar O&M (direct-drive) Ha de resistir durant >20 anys en un medi hostil (salitre, càrregues, humiditat, etc..) Es possible dimensionar els aerogenerador Velocitat de pala pot ser més elevada (no soroll). Minimitzar pes i mida de la gòndola 39

40 LA TECNOLOGIA LA SUBESTRUTURA 40

41 LA TECNOLOGIA LA SUBESTRUTURA Gravity Base Foundation Quota de Mercat Monopile Tripod 41

43 FUTURS DESENVOLUPAMENTS L EÒLICA FLOTANT El mercat actual d eòlica marina està al Mar del Nord El mercat a mig-llarg termini està arreu del mon i requereix solucions flotants La indústria ha detectat aquesta necessitat: HyWind: A 2009 Statoil va instal lar el primer aerogenerador flotant a escala comercial amb una màquina Siemens 3.2MW i tecnologia Spar. WindFloat : Al 2011 EDP va instal lar una màquina Vestas 2MW amb una tecnologia flotant tipus semi-sumergible. És important aprendre de la indústria del Oil&Gas 43

44 FUTURS DESENVOLUPAMENTS LA TECNOLOGIA EÒLICA FLOTANT Existeixen tres conceptes de subestructura flotant: Spar: centre de gravetat per sota del centre de flotabilitat TLP: una estructura amb alta flotabilitat i ancorada al fons mitjançant cables tensionats. Barge: cos flotant amb una gran superfície mullada També existeixen els sistemes híbrids com el semi-submergible, 44

46 EÒLICA MARINA: PRESENT I FUTUR PROPOSTA DEL IREC: PROJECTE ZÈFIR TEST STATION Construcció d una Planta d assajos Internacional per a la instal lació experimental d aerogeneradors d ús marí, que contribuirà a: La implantació d un centre de referència internacional amb la capacitat per atreure inversions industrials en aquest sector. Posiciona a Catalunya com a líder al Sud d Europa en eòlica marina i en aerogeneradors flotants (fase 2). La creació d un entorn favorable per potenciar programes formatius, que actuïn com a pol d atracció en I+D És una gran oportunitat, avui única a Europa 46

47 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION CARACTERÍSTIQUES La Planta d assajos en divideix en dos FASES diferenciades: FASE 1 FASE 2 Profunditat: 40 m 100 m Distància de la costa: 3 km 30 km Número d aerogeneradors: 4 8 Potència instal lada: 20 MW 50 MW Cimentació aerogeneradors: Anclada al fons Flotant FASE 1 FASE 2 47

48 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION LOCALITZACIÓ Necessitats: Mapa Recurs Eòlic Catalunya Estar en una zona compatible ambientalment Disposar de recurs eòlic (vent) suficient Tenir una bona connexió a la xarxa elèctrica Disposar de les infraestructures apropiades (Port) Fondàries adequades per ambdós Fases Mapa Compatibilitat Ambiental 48

49 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION LOCALITZACIÓ L Ametlla de Mar compleix amb totes les necessitats del projecte: Medi Ambient: Zona compatible (zona groga) Vent: Bon recurs eòlic Xarxa: Connexió a la xarxa forta Ports propers: Tarragona (instal lació), Ametlla de Mar (Manteniment) Recurs eòlic Golf de Sant Jordi Fondàries: adequades per la Fase 1 (40 m) i per la Fase 2 (>100 metres) Golf Sant Jordi Golf de Roses 49

50 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION LOCALITZACIÓ: MICRO-SITTING Per posicionar els aerogeneradors s ha fet servir els següents criteris: Estar dins de la Zona compatible: zona groga Estar a més de 500 metres de la zona incompatible: zona vermella Estar per sota de la línea batimètrica dels 43 metres de fondària Disposar d un bon recurs eòlic de més de 5 m/s a totes les màquines Recurs Eòlic modelat de la Zona 50

51 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION LOCALITZACIÓ: MICRO-SITTING Recurs eòlic Golf de Sant Jordi Recurs Eòlic modelat de la Zona Restriccions a la Zona 51

52 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION CARACTERÍSTIQUES TÈCNIQUES Les dimensions dels aerogeneradors estaran en el rang següent: Alçada de torre: m Diàmetre de rotor: m Les dimensions de la cimentació son: Alçada sobre el mar: Dimensions: m 15x15 m 52

53 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION CARACTERÍSTIQUES TÈCNIQUES Les característiques generals del projecte són les següents: Número molins: 4 (màxim) Potència unitària: 5 MW Potència total: Distancia entre molins: Dist. entre miniparcs: Dist. a la costa: Longitud cable submarí: Cable soterrat: 20 MW (màxim) 750 m 2 km 3 km 7 km m 53

54 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION CARACTERÍSTIQUES MEDIAMBIENTALS Tots els vector mediambientals han estat considerats i tractats en l Estudi d Impacte Ambiental del Projecte Zèfir Test Station: Atmosfera Medi Terrestre Medi Oceanogràfic Paisatge Medi Socioeconòmic i Cultural Estudi d Alternatives Mesures Correctores 54

55 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION VISUALITZACIONS Mirador de Pixavaques - Matí Mirador de Pixavaques - Tarda 55

56 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION VISUALITZACIONS 56

57 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION Passeig Marítim - Matí VISUALITZACIONS 57

58 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION VISUALITZACIONS Port de L Ametlla de Mar- Tarda 58

59 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION BENEFICIS LOCALS: PRESÈNCIA DE LA URV En col laboració i amb la implicació de la Universitat Rovira i Virgili estem treballant en: Escola de Manteniment d Energia Eòlica Màster en Energia Eòlica Integració del Projecte ZÈFIR Test Station en el Campus d Excel lència Internacional Catalunya Sud CEICS 59

60 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION OPORTUNITAT DE CREACIÓ D UNA NOVA INDÚSTRIA Les instal lacions previstes suposen un entorn valuós per potenciar el teixit industrial de la zona i del país creant un mercat potencial per: Fabricants d aerogeneradors Promotors de parcs eòlics Fabricants de components pels aerogeneradors Fabricants de equipament elèctric i indústria auxiliar Activitats i desenvolupament portuari Empreses d obra civil Empreses de serveis marins i marítims Empreses d enginyeria, consultoria y assessorament Embarcacions de servei per manteniment i operació... 60

61 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION BENEFICIS LOCALS: INSTAL LACIÓ I OPERACIÓ El Centre de Recerca, d Operacions i de Divulgació de la Planta d Assajos Zèfir Test Station. L Operació i el Manteniment de la Planta d Assajos es farà des del Port més proper a la Planta. Una part molt important del criteris d adjudicació: contractació d empreses i personal local La instal lació de la Planta és farà des del Port de Tarragona potencial per esdevenir un port de sortida d aerogeneradors marins Construcció de la Planta: serveis de consumibles, barques de suport, nits d hotel i restaurants, etc. Pla de vigilància Ambiental Turisme Verd... 61

62 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION PLA DE VIGILÀNCIA AMBIENTAL Zèfir és una oportunitat per fer recerca sobre els impactes reals dels aerogeneradors al mar i poder aplicar-ho als grans parcs eòlics que es construeixin en un futur. Per aquesta raó la Planta anirà acompanyada d un Pla de Vigilància Ambiental que es Coordinarà des de l Ametlla de Mar Impulsarà activitats per part d empreses del sector, instituts de recerca, grups i consultores ambientals i de l Administració 62

63 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION TURISME Bons exemples en altres paísos: La Planta és una gran oportunitat per atraure turisme verd interessat en conèixer aquesta nova experiència. Parc Eòlic Marí davant Copenaghe Pot diversificar l activitat turística amb la imatge de ciutat neta. El cas de la ciutat de Copenhage és molt emblemàtic. 63

64 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION CALENDARI Les fites principals del projecte són les següents: Inici de construcció: Abril 2013 Posta en marxa: Setembre 2013 A continuació es presenta el calendari previst d execució i entrada en servei del projecte : Any Mes Oct Nov Des Gen Feb Mar Abr Mai Jun Jul Ago Sep Oct Nov Des Gen Feb Mar Abr Mai Jun Jul Ago Sep Oct Nov Des Projecte Zèfir Fase 1 Desenvolupament del projecte Construcció Operació 64

65 EL PROJECTE ZÈFIR TEST STATION CONCLUSIÓ La creació de la planta d Assajos d Energia Eòlica Marina al l Ametlla de Mar és un projecte molt singular de gran impacte internacional. La tecnologia, tant d aerogeneradors com d'infraestructures demana un salt qualitatiu molt important a través del desenvolupament i la reducció de costos. Perquè aquesta nova tecnologia sigui finançable s ha de provar abans d aparèixer al mercat. Perquè aquesta tecnologia sigui viable és necessari encarar un ambiciós programa de R+DT a llarg termini, que involucri a fabricants, inversors, centres d investigació, entitats certificadores i administració. És una oportunitat de creació de llocs de treball en un nou sector industrial per a persones amb experiència en treballs al mar. Les Terres de l Ebre es convertiran en un referent de Recerca i Formació, de la mà de l IREC i de la URV, i impulsarà a Catalunya al capdavant d un nou sector industrial a la Mediterrània. 65

66 Patrons: Amb el finançament de: