Dr. John Sievers Suministro descentralizado de energía renovable en regiones diferentes.

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1 Dr. John Sievers Suministro descentralizado de energía renovable en regiones diferentes

2 Movimiento de energía renovable El movimiento de 100% de energía renovable de Alemania

3 Regiones de 100% de energía renovable El cambio energético hecho por la gente Meta: 100% ER de fuentes regionales Criterios para la clasificación de regiones: Actividades de política energética, decisiones políticas Conceptos de suministro de energía Implementación de instituciones (redes, agencias de energía, empresas locales de energía, remunicipalización, asociaciones) Inversiones en plantas de ER Participación de ER en suministro regional de energía IdE

4 Red de regiones de 100% energía renovable Estado actual en regiones ER: regiones iniciando ER: regiones ER urbanas: 3 30 % del área de Alemania 27 % de la población alemana Más en áreas rurales, pero actividades urbanas crecientes Fráncfort, Rostock, Osnabrück, Berlín Fotos: IdE

5 Concepto Plan maestro 100% protección del clima distritos en Alemania, duración del proyecto 48 meses Reduccción de Emisiones de gases invernadero de 95% y consumo final de energía 50% comparado con 1990 Cambio estructural y de actitud 1. fase: reducción detallada de consumo y generación (escenarios); análisis, catálogo de medidas; cooperación intensificada con diferentes stakeholders 2. fase: implementación de proyectos; creación de empresas & empresas municipales de energía, adaptación estructura administrativa, participación de la gente Proceso continuo + instituciones nuevas + monitoreo de actividades de protección del clima

6 Economía de energía renovable Cambio del marco económico y político

7 Demanda y generación de electricidad consumo Demanda de electricidad industrial Autoconsumo Generación de electricidad fuente Suministro externo red/ empresa de energía alimentación transporte Sievers 2015

8 Costos de energía y opciones Demanda de electricidad Costos de generación de energía x /kwh Generación de electricidad Costos totales operación planta Precios de adquisición z /kwh Empresa de energía / red Tarifa de alimentación a la red y /kwh Sievers 2015

9 Cambio de restricciones económicas evolución precio de compra Costo energía 30 Energiekosten cent/kwh Gas nat. Heizöl fuel oil leicht Erdgas Strom electr. Briketts carbón Fernwärme telecalefacción PV 2011 (hogar partiular) Precio industrial (neto) Se han logrado varias paridades del precio del red Viento offshore PV 2014 viento onshore (Data fuente BMWi) Sievers 2015

10 Ejemplos de energía renovable Uso de energía renovable para autoconsumo

11 Turbina eólica para producción de fundiciones de hierro Capacidad nominal: 3 MW el autosuministro: 20% Compra adicional Fuente: Enercon

12 Turbina eólica para planta de tratamiento de aguas servidas capacidad nominal: 0.8 MW el generación de electricidad: 1.5 GWh el /año autoconsumo: 75% compra adicional alimentación adicional Fuente: Enercon

13 Turbina eólica autoconsumo capacidad nominal: 4 x 2.5 Mw el autoconsumo: 100% compra adicional Industria automotriz Aplicaciones pequeñas BMW Leipzig, Foto: Christoph Busse capacidad nominal: varias kw el Generación elec.: pocos MWh el /año Fuente:

14 Fotovoltaica Producción de máquinas para procesamiento de plásticos PV example Geiss capacidad nominal: 99 kwp el generación de electricidad: 80 MWh el /año autoconsumo: 85% orientación: este y oeste Geiss AG, EBITSCHenergietechnik, IBC-SOLAR

15 Fotovoltaica para un parque industrial capacidad nominal: 6.4 MWp el propietario: empresa regional de energía, empresas autoconsumo empresas: 3 MWp el orientación: este y oeste Fuente: WVE Kaiserlautern, IBC-Solar

16 Edificio de oficinas autosuficiente fotovoltaica y otras capacidad nominal: 112 kwp el autoconsumo: 100% (almacenamiento) autosuministro: 100% contribución de fv: 80% orientación: varias en techo y fachada biogas 40kW el capacidad baterías: 400 kwh el bombas de calor para frío y calor!!! autos eléctricos 350 m2 para producción 600 m2 para oficinas Fuente: Endreß & Widmann, IBC-Solar

17 Madera en cogeneración proceso de turbina de vapor - seeger input: viruta de madera capacidad eléctrica: 5 MW el eficiencia eléctrica 24% uso de electricidad: alimentación capacidad térmica: 10 MW th eficiencia térmica 49% Nivel de temperatura 95 C Fuente: Seeger engineering

18 Madera para gasificación cogeneración en fábrica de carne input: viruta de madera capacidad eléctrica de la máquina: 150 kw el autoconsumo: 100% capacidad térmica de la máquina: 230 kw th gasificador: 250 kw th adicional: caldera de viruta de madera producción de vapor refrigerador (enfriamiento) Fuente: Kuntschar Energieerzeugung GmbH

19 Biogas Input: estiércol de cerdo, ensilaje de hierba/maíz demanda de calor: 2.6 GWh th capacidad eléctrica : 605 kw el eficiencia eléctrica 45% uso electricidad: alimentación capacidad térmica: 540 kw th eficiencia térmica 40% degradación mejorada de sustratos procesos y eficiencia mejorados ( Wave Box, Combi-Hydrolysis ) Fuente: PRV Planungsbüro Rossow

20 Calor térmico solar para producción de cerveza Demanda de calor: 5 GWh th para l integración de planta solar térmica precalentamiento del agua hasta 80 C área colectores: 155 m² panels planos capacidad térmica: 110 kw th almacenamiento térmico 10 m³ costo generación: 50 /MWh th Fuente: Universität Kassel, ITE, SAT

21 Sistema térmico solar para sistema de control de presión de gas Sistema térmico solar demanda de calor: 1,7 GWh/año demanda cubierta: 80 % área: 355 m² colectores planos almacenamiento: 25 m³ modelo propietario: contratación combinación con calor con unidad de cogeneración de biogas Fuente: Kassel University, ITE, SAT; Photos: Enertracting GmbH

22 Integración de energías renovables al suministro Consideraciones técnicas de suministro regional

23 Consumo variable y energía renovable fluctuante Electricidad varios municipios en conjunto hidro Bio energía no flexible FV viento Perfil carga el. Tipos de energías renovables generacíon fluctuante generacíon constante operacíon flexible Sievers 2015

24 Possibilades por la integracíon de energía renovable fluctuante Consumo de electricidad Red eléctrica Energía renovable fluctuante Generación combinada de calor y electricidad Transporte Hidroelectricidad Bombeo hidro & almacenamiento Almacenamiento Baterías incl. autos eléctricos DSM gestión demanda energética Accumuladores termicoas y electricidad a calor Control Nueva demanda eléctrica Sievers 2015

25 Consumo y producción de electricidad en una región regional cons. regional cons. regional cons. Soluciones posibles bioenergía e hidroelectricidad lograr operación flexible como cogeneración flexible de calor y electricidad con motores optimizada controla de electricidad a calor y otras aplicaciones cargar movilidad eléctrica almacenamiento térmico almacenamineto en baterías Sievers 2015

26 Integración de fuentes de energía renovable al suministro Consideraciones técnicas escenarios futuros

27 Potenciales de energías renovables en regiones Wind potentials photovoltaica: appr. 2 veces mas energía que en Alemania biomassa: differente en las regionas (p.e. oleo de jatropha, biogas o alcohol produccíon) hidroelectrica: positivo gran differencías en la altura, pero mas en el oeste de las Andas wind speed low high Sievers 2015, origen del data: CUBE engineering, wind scout, imagenes de EON

28 Soluciones por la integracíon de energias renovables fluctuantes centrales electricas flexibles consumo de electricidad energías renovables constantes control motores, gas turbinas (con oleos vegetales, alcohol, bio metano) accumulacíon energía hidroelectrica (con accumuladores y bomba hidroelectrica de almacenamiento) energías renovables fluctuantes: plantas eolicas, fotovoltaica transporte red electrica biogás, energía hidráulica (dentro un río) centrales termoeléctricas (biomassa, madera) geotermía control gestíon de la carga Sievers 2015

29 Energías renovables Masterado germano-árabe Programa internacional de Master of Science (M.Sc.) Energía renovable y eficiencia energética para la region del Oriente medio y África del Norte (MENA) (Curso REMENA-Master) supported by:

30 Contacto Dr.-Ing. John Sievers REMENA Master program Faculty of Electrical Engineering / Computer Science Wilhelmshöher Allee Kassel Germany Phone: remena@uni-kassel.de j.sievers@energy-systems-research.de

31 Thank you very much for your attention! Thanks to Peter Moser, Karin Miller, Mohamed Shalaby, Sebastian Rautschka, Sandra Kiesling Beate IdE, Peter Ritter, Dirk Filzek, (CUBE engineering), Robert Alheid (Kuntschar), Iris Meyer (IBC-Solar), Seeger Engineering, Felix Rehwald (Enercon), Dominik Ritter (Uni Kassel)

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