Tema1: Fuentes de energía renovables. Conceptos básicos

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1 Tema1: Fuentes de energía renovables. Conceptos básicos Asignatura: Sistemas electrónicos para fuentes de energía renovables Grupo de Tecnología Electrónica Departamento de Ingeniería Electrónica Escuela Superior de Ingenieros. 1E

2 Contenido tema 1 Introducción. Conceptos básicos. Energías renovables. Eólica. Hidroeléctrica. Biomasa. Solar térmica. Solar fotovoltaica. Situación de las ER frente a las convencionales. Legislación actual sobre FER en España y UE. 2E

3 Conceptos básicos energía Energía: capacidad para realizar un trabajo. Formas de energía: mecánica y energía interna de los cuerpos. Mecanismos de tranferencia o transporte de energía: mecanica eléctrica electromagnética química nuclear térmica 3E

4 Principios de la termodinámica La energía no se puede crear ni destruir solamente se transforma de una de sus formas a otras, es decir la energía del Universo es constante La energía se degrada continuamente hacia una forma de energía de menor calidad: energía térmica. Esto se resumen que la entropía total del universo aumenta continuamente. 4E

5 Conversión y utilización de la energía ENERGIA ENERGIA ENERGIA PRIMARIA INTERMEDIA ÚTIL Sistema de transformación Combustibles fósiles Combustibles nucleares Fuentes renovables Pérdidas Calor Trabajo mecánico Energía eléctrica 5E

6 Fuentes de energía no renovables Los combustibles fósiles tienen su origen en la descomposición de materiales biológicos formados hace casi 100 millones de años, estando su energía contenido en sus enlaces quimicos. Carbón. Principal combustible fósil. Petroleo. Más útil por su facilidad de transporte. Gas natural. Combustible fósil limpio, difícil distribución. Comb. Fósiles alternativos: pizarras y arenas asfálticas. Uranio. Combustible nuclear de fusión. Hidrógeno. Combustible nuclear de fisión. 6E

7 Contenido tema 1 Introducción. Conceptos básicos. Energías renovables. Eólica. Hidroeléctrica. Biomasa. Solar térmica. Solar fotovoltaica. Situación de las ER frente a las convencionales. Legislación actual sobre FER en España y UE. 7E

8 Energías renovables Las fuentes de energía renovables son aquellas que proceden del flujo de energía que recibe continuamente la tierra, y que tiene su origen en el sol, aunque en ciertos casos existe una contribución de los campos gravitatorios. El 70% de la energía procedente del sol atraviesa la atmósfera terrestre experimentando o no cambio en sus características lo que da lugar a las diferentes fuentes renovables de energía. 8E

9 Energías Renovables 9E

10 E. Solar Indirecta Energía eólica E. Solar Directa Energía de las olas Energía hidráulica Captación térmica Captación fotónica Activa E. Solar térmica Fotovoltaica E. Solar fotovoltaica Pasiva Combustibles Fotoquímica Energía de biomasa Energía fotoquímica 10E

11 E. eólica Palas del rotor Eje de baja velocidad Eje de alta velocidad y freno mecánico Góndola Buje Multiplicador Anemómetro y veleta Torre Mecanismo de orientación Generador Controlador Unidad de refrigeración 11E

12 E. Eólica. Estado actual Tecnología madura disminuyendo costes de fabricación y mantenimiento. Mercado consolidado. Aerogeneradores de potencia entre 600 kw - 2 MW 12E

13 E. hidroeléctrica 13E

14 E. hidroeléctrica. Estado actual Tecnología y mercado consolidado. C. Minihidraulicas (< 10 MW) Hidraulicas. ( MW) 14E

15 Biomasa 15E

16 Biomasa térmica Combustibles Residuos forestales. Residuos agrícolas leñosos (podas). Residuos agrícolas herbaceos (paja de cereal). Cultivos energéticos. Biomasa eléctrica. Biogas Residuos ganaderos. Digestión anaerobia. Biocarburantes Sustitución de carburantes. Etanol en gasolina y biodiesel por el gasoil. 16E

17 Residuos sólidos urbanos (RSU) 17E

18 E. solar 18E

19 E. solar térmica 19E

20 E. solar térmica de baja temperatura. Estado actual. Generación e. térmica Energía recibida del sol en España: 3.2 kwh/m2/día kwh/m2/día. Energía solar térmica de baja temperatura ha alcanzado su plena madurez tecnológica. Colectores planos vidirados con fluido caloportador producen te/m2/año. Agua caliente sanitaria prinicpal aplicación. 20E

21 E. solar térmica de media y alta temperatura ( > 80 ºC). Estado actual Necesidad de concentrar de la radiación solar. Seguimiento de la posición del sol. Concentradores lineales con superficie reflexiva (concentradores cilíndrico parabólicos). Generadores solares disco parabólic0s Centrales de torre. Heliostatos. 21E

22 E. solar fotovoltaica 22E

23 E. solar fotovoltaica Sistemas aisladas y actualmente con conexión a red El reto tecnológico es abaratar costes y elevar rendimiento de las celdas hasta el 18%. Utilización de sistemas de concentración. 23E

24 Contenido tema 1 Introducción. Conceptos básicos. Energías renovables. Eólica. Hidroeléctrica. Biomasa. Solar térmica. Solar fotovoltaica. Situación de las ER frente a las convencionales en España y UE. Legislación actual sobre FER en España y la UE. 24E

25 Consumo de energía primaria en España y origen del abastecimiento 25E

26 Distribución de consumos de energía primaria en España E

27 Distribución de consumos de energía primaria en la UE E

28 Distribución de generación eléctrica en España (1999) y en la UE (1998) 28E

29 Consumo de energías renovables en España (Ktep) 29E

30 Potencia y producción eléctrica por áreas tecnológicas 30E

31 Contenido tema 1 Introducción. Conceptos básicos. Energías renovables. Eólica. Hidroeléctrica. Biomasa. Solar térmica. Solar fotovoltaica. Situación de las ER frente a las convencionales en España y UE. Legislación actual sobre FER en España y UE. 31E

32 Plan de Fomento de las Energías Renovables en España Objetivo: alcanzar en el año 2010 un mínimo del 12% de aportación de las energías renovables a la demanda energética de España del 6% (1999) al 12 %(2010). Biomasa Eólica Hidraulica Solar Residuos urbanos 32E

33 Evolución y predicción del consumo de energía primaria por fuente en España 135 Mtep 33E

34 Contribución en España a las energías renovables en el 2010 ( ktpe) 34E

35 E. Minihidráulica (< 10MW) 35E

36 E. Minihidráulica (< 10 MW) 36E

37 E. eólica 37E

38 Solar térmica 38E

39 E. Fotovoltaica 39E

40 Biomasa (generación. eléctrica) 40E

41 RSU 41E

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