EJEMPLOS DE APLICACIÓN EN LA CLIMATIZACIÓN DE EDIFICIOS Nov 2011 TRIGENERACIÓN

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1 EJEMPLOS DE APLICACIÓN EN LA CLIMATIZACIÓN DE EDIFICIOS Nov 2011 TRIGENERACIÓN

2 Indice 1. La Trigeneración 2. Como se desarrolla un proyecto 3. Trigeneración y ESEs en Edificios 4. Ejemplo Terminal 4 5. Ejemplo Parc Bit 6. Ejemplo Son Llatzer 7. Ejemplo Solar de Caballería - Burgos 8. Otras areas 9. Influencia en los Sistemas Eléctricos 10. Conclusiones

3 0. Sistema energético convencional Pocas centrales, muy grandes, alejadas del consumo Tecnologías: EFICIENCIA o Central Térmica Carbón 35% o Central de Grupos Gasoil 40% o Central Ciclo Combinado 55% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% Debemos considerar, además, las pérdidas en el transporte eléctrico. 30% 20% 10% 0% Central Térmica Carbón Central de Grupos Gasoil Central Ciclo Combinado

4 0. Sistema energético convencional Suministro de energía eléctrica desde la red exterior. Central de emergencia en caso de fallo del suministro eléctrico exterior (aeropuertos, hospitales, etc). Calderas a gas o gasoil para producción energía térmica de calefacción. Enfriadoras eléctricas para producción energía térmica refrigeración.

5 1. La Trigeneración La trigeneración supone la generación combinada de energía eléctrica y energía térmica calorífica y frigorífica, optimizando el aprovechamiento de la energía almacenada en el combustible. Mediante una ubicación cercana al consumo, se obtiene electricidad, calor y frío. Supone una eficiencia de un 80%, frente al 40% de media de la generación térmica tradicional, con el consecuente ahorro de emisiones (ahorro de combustible y de electricidad al proporcionar energía térmica para agua caliente y climatización).

6 1. La Trigeneración

7 1. La Trigeneración. Equipos Principales Motogenerador a gas natural Instalación de Recuperación de Calor (intercambiadores y calderas) Maquina de Absorción Sistema de condensación para la maquina de absorción (torre de refrigeración, pozo, etc )

8 2. Como se desarrolla un proyecto Datos Iniciales y Auditoria Energetica Ingeniería Construcción Financiación Operación y Mantenimiento Explotación (regulación, liquidaciones venta energía, mercado del gas, actualización de tarifas, cambios regulatorios.) La complejidad y especialización de todas las actividades anteriores recomienda la figura de una ESE para que el proyecto tenga éxito a largo plazo.

9 3. Trigeneración y ESES en Edificios Los proyectos que incluyan una trigeneración deben ser proyectos integrales de eficiencia energética. La trigeneración es un medio para conseguir la eficiencia junto con otros equipos de generación térmica eficiente o renovable. La utilización de la trigeneración en la climatización de edificios debe tener en cuenta la variabilidad de la ocupación y la variabilidad de las condiciones ambientales exteriores. El suministro de energía frigorifica requiere de un sistema de distribución eficiente: Generación eficiente + distribución eficiente= sistema eficiente

10 4. Trigeneración T4 Aeropuerto de Madrid Reconversión Aeropuerto Madrid Barajas Ampliación del Aeropuerto para 40 MM pasajeros/año Aprovechar reconversión para mejorar instalaciones Principales datos: Presupuesto Ejecución: MM Mayor Obra Civil de Europa 7 años de construcción

11 4. Trigeneración T4 Aeropuerto de Madrid

12 4. Trigeneración T4 Aeropuerto de Madrid Principales actuaciones: Terminal T4 de m2 Terminal T4Satelite de m2 Tren no tripulado de interconexión T4-T4S Sistema Automatizado Tratamiento Equipajes Dos pistas de aterrizaje nuevas Súbestación interconexión a 220 kv Sistema energético con cogeneración

13 4. Trigeneración T4 Aeropuerto de Madrid La necesidad de cubrir la nueva demanda energética La Administración buscaba eficiencia.. y apostó por el ahorro y la eficiencia energética EXTERNALIZACIÓN Y SUMINISTRO DE ENERGÍA MEDIANTE TRIGENERACIÓN

14 4. Trigeneración T4. Comparación sistema convencional vs Externalización con Trigen EXTERNALIZACION + TRIGENERACIÓN SISTEMA CONVENCIONAL DISTRIBUCIÓN INTERIOR EDIFICIO TERMINAL Anillos MT AENA Red Tuberías Calor-Frío AENA EDIFICIO TERMINAL Anillos MT AENA Red Tuberías Calor-Frío AENA S.E. 1 S.E. 2 S.E. 1 S.E. 2 TRANSPORTE CO NE XIÓ N EL ÉC TRI CA CO NE XIÓ N EL ÉC TRI CA TUBERÍ AS TRANS PORTE DE FLUIDO S TÉRMI COS CO NE XIÓ N EL ÉC TRI CA CO NE XIÓ N EL ÉC TRI CA TUBERÍ AS TRANS PORTE DE FLUIDO S TÉRMI COS PRODUCCIÓN CENTRAL ENERGETICA CON TRIGENERACIÓN CENTRAL ELÉCTRICA EMERGENCIA CENTRAL TÉRMICA

15 4. Trigeneración T4 Datos relevantes Parámetros de la Trigeneración Potencia Eléctrica Nominal: kwe Potencia Térmica de Recuperación: kwt Potencia Frigorífica Absorción: kwf Además cuenta con equipos auxiliares de alta eficiencia: Caldera Auxiliar, Enfriadoras Centrífugas Potencias Térmicas Totales Central Barajas: Potencia Total Calorífica: Potencia Total Frigorífica: kwc kwf

16 4. Trigeneración T4. Características técnicas Seis Motogeneradores de 4 tiempos Combustible dual gas natural o gasóleo Alternadores acoplados Potencia en bornes del alternador 5,5 MW Recuperación de calores residuales: 1. De la refrigeración de los grupos 2. De los gases de escape

17 4. Trigeneración T4. Características técnicas

18 4. Trigeneración T4. Características técnicas

19 4. Trigeneración T4. Funcionamiento Demanda Calorífica Gases de escape Caldera de recuperación Agua Sobrecalentada C T4 Gases de recuperación Energía Eléctrica Facturador Dique Procesador Motogenerador Agua 80 0 C Satélite

20 4. Trigeneración T4. Funcionamiento Demanda Frigorífica Gases de escape Gases de recuperación Energía Eléctrica Caldera de recuperación Agua C Enfriadora por Compresión T4 Facturador Dique Procesador Motogenerador Agua 80 0 C Enfriadora por Absorción Satélite Agua a C Refrigeración

21 4. Trigeneración T4. Ahorro de emisiones Explotación comercial desde el año 2005 Producción anual de energía: Energía Eléctrica: Energía Térmica Calefacción: Energía Térmica Refrigeración: MWhe/año MWht/año MWht/año Ahorro de emisiones anual tonco2/año Ahorro de emisiones equivalente: 9 Aerogeneradores de 2 MW (130 mtrs alto) 40 MW fotovoltaicos en m2 (72 campos futbol)

22 5. Trigeneración DH&C Parc Bit. Instalaciones Central de cogeneración que funciona con gasóleo. Potencia Eléctrica nominal: 2,9MW Potencia Térmica de recuperación: 2,4MWt Potencia Frigorífica: 1,75MWf La instalación actual resulta insuficiente y se va a realizar una ampliación a 14 MWe, 12 MWc y 12 MWf con conversión a gas natural. Existe una red térmica de abastecimiento (district heating) en el propio ParcBIT y también llega a los edificios de la UIB. Será uno de los DH&C mas grandes a nivel nacional.

23 5. Trigeneración + DH&C Parc Bit. Red de Distribución Térmica District Heating en el ParcBit

24 5. Cogeneración Parc Bit. Central Energetica

25 5. Trigeneración + DH&C Parc Bit. Comparación sistema convencional Sistema convencional Datos anuales edificio de referencia: Superficie: m 2 Demanda térmica: kwht Demanda frigorífica: kwhf Demanda eléctrica: kwhe District Cooling & Heating Electricidad Excedente Electricidad Calefacción Refrigeración Calefacción Planta de cogeneración Refrigeración Energía primaria consumida: MWh/año Rendimiento global: 43% Emisiones CO 2 : 729 toneladasco 2 /año Energía primaria consumida: MWh/año Rendimiento global: 71% Emisiones CO 2 : 377 toneladasco 2 /año * Cogeneración con gasoil * Generación eléctrica con carbón

26 6. Otras trigeneraciones. Hospital Son Llatzer SITUACIÓN ANTERIOR Refrigeración: 5 x 977 kw enfriadoras condensadas por aire. Calefacción: 3 x kw Calderas de gas convencionales. Potencia para ACS: 1 x kw Caldera de gas convencional.

27 6. Otras trigeneraciones. Hospital Son Llatzer ACTUACION INTEGRAL DE EFICIENCIA ENERGETICA TRIGENERACIÓN 1 Motogenerador de GN de 3,3 MWe 1 Máquina de absorción de kw Torres de refrigeración cerradas RENOVACIÓN EQUIPOS Enfriadoras de tornillo cond agua Torres evaporativas cerradas Sistema de control de la producción Sistema de control de la distribución

28 7. Complejo Cultural Solar de Caballeria - Burgos COMPLEJO CULTURAL FORMADO POR: Centro Nacional de Investigación de la Evolución Humana Museo de la Evolución Humana Palacio de Congresos, Exposiciones y Auditorio de Burgos CENTRAL ENERGETICA EFICIENTE: 2 Motogeneradores GN de 1,1 Mwe 2 Calderas auxiliares de 1100 kwc 2 Maquinas de absorción de 580 kwf 2 Enfriadoras de Tornillo de 680 kwf Torres de refrigeración abiertas Acumulación Hielo

29 7. Otras áreas donde SAMPOL cuenta con cogeneraciones. Mas de 70 MWe en proyectos en explotación y en desarrollo Mas de 450 GWhe y 320 GWht Sectores: Industrias, Hoteles, Hospitales, Aeropuertos, Museo s, Auditorios, Oficinas

30 8. La Trigeneración y su influencia en los sistemas eléctricos Las plantas de cogeneración y trigeneración son la clave para avanzar hacia un modelo de generación distribuida. Aseguran la continuidad del suministro Cubren las puntas de demanda eléctricas locales (funcionamiento en discriminación horaria) La trigeneración aplana la curva de demanda de las zonas donde se implanta Minimiza las inversiones en redes de transporte y distribución

31 9. Conclusiones Permiten un alto aprovechamiento de la energía primaria. Reducen los costes de suministro térmico Aumentan la competitividad Generan energía eléctrica en puntos cercanos a los consumidores y reducen las pérdidas en las líneas de transporte y distribución La Trigeneración aplana la curva de demanda eléctrica La implicación de las ESES garantíza el éxito de los proyectos COGENERACIÓN, TRIGENERACIÓN Y ESES son una herramienta esencial para avanzar en la EFICIENCIA ENERGETICA y la GENERACION DISTRIBUIDA

32 MUCHAS GRACIAS..