ENERGIA ITURRI BERRIZTAGARRIAK FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES. Iñaki Boveda 5 de junio de 2008

Transcripción

1 ENERGIA ITURRI BERRIZTAGARRIAK Iñaki Boveda 5 de junio de 2008

2 Indice 1. Definición y Tipos 2. Características 3. Objetivos para energías renovables 4. Energía Solar 5. Energía Eólica 6. Energía Hidráulica 7. Energía de la Biomasa 8. Energías Marinas 9. Energía Geotérmica 2

3 1. Definición y Tipos Son fuentes inagotables de energía porque se renuevan constantemente ENERGÍA SOLAR ENERGÍA EÓLICA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA ENERGÍA DE LA BIOMASA ENERGÍA DEL MAR ENERGÍA GEOTÉRMICA 3

4 2. Características CARACTERÍSTICAS POSITIVAS Recursos autóctonos que contribuyen al autoabastecimiento energético de las regiones (alta dependencia energética). Menor impacto sobre el medio ambiente que los combustibles fósiles o la energía nuclear. Las mayoría de las instalaciones son compatibles con otras actividades como la agricultura o la ganadería. CARACTERÍSTICAS NEGATIVAS El recurso (sol, viento, agua...) es variable. Normalmente no puede almacenarse. Se produce poca energía por unidad de superficie ocupada. Algunas instalaciones pueden alterar el paisaje. 4

5 3. Objetivos para energías renovables. Unión Europea 12% del consumo interior de energía a partir de energías renovables. AÑO ,1% de la electricidad demandada a partir de fuentes renovables. 5,75% de los carburantes usados tengan origen biológico. 5

6 3. Objetivos para energías renovables. Estado Español 12% del consumo interior de energía a partir de energías renovables. AÑO ,4% de la electricidad demandada a partir de fuentes renovables. 5,75% de los carburantes usados tengan origen biológico. 6

7 3. Objetivos para energías renovables. País Vasco SITUACIÓN ACTUAL Las energías renovables han supuesto, en el año 2006, un 4,4% del conjunto de la demanda energética vasca. La producción de electricidad con energías renovables representa un 5,2% del consumo eléctrico vasco (año 2006). PREVISIONES % del consumo interior de energía a partir de energías renovables. 15% de la electricidad demandada a partir de fuentes renovables. 5,75% de los carburantes usados tengan origen biológico. 7

8 4. Energía Solar FORMAS DE APROVECHAMIENTO A) ENERGÍA SOLAR FOTOVOTAICA: Generar Electricidad Instalaciones aisladas Suministro de electricidad. Instalaciones conectadas a la red eléctrica Venta de electricidad (Régimen Especial de Producción Eléctrica REPE ). 8

9 4. Energía Solar FORMAS DE APROVECHAMIENTO B) ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: Generar Calor Baja Temperatura Obtención de agua caliente Alta Temperatura Obtención de electricidad 9

10 4. Energía Solar FORMAS DE APROVECHAMIENTO C) ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA: Aprovechamiento pasivo de la energía solar 10

11 4. Energía Solar SITUACIÓN EN EL PAÍS VASCO SOLAR FOTOVOLTAICA Año 2007: kwp (1.524 instalaciones) Objetivo 2010: kwp SOLAR TÉRMICA Año 2007: m 2 (519 instalaciones) Objetivo 2010: m 2 11

12 5. Energía Eólica GENERALIDADES Energía contenida en el viento. Proporcional a V 3. EMPLEO Energía Mecánica - navegación - molienda - bombeo de agua,... Producción de Electricidad mediante aerogeneradores - instalaciones aisladas - parques eólicos 12

13 5. Energía Eólica AEROGENERADORES PARQUES EÓLICOS Suelen ser de eje horizontal y 3 palas. Potencias entre 850 kw y 2MW (torres 45m y palas 25m los más pequeños). El arranque suele darse con vientos de 4 m/s. De 15 a 25 m/s generan a potencia nominal y con vientos mayores, se paran por seguridad. 13

14 5. Energía Eólica PARQUES EÓLICOS VIABILIDAD DE EMPLAZAMIENTO Hay que conocer: velocidad, dirección y frecuencia del viento (anemómetros y veletas). El período mínimo de estudio es de un año. El régimen de vientos varía un poco de un año a otro. Es preceptiva la realización de un Estudio de Impacto Ambiental. 14

15 5. Energía Eólica SITUACIÓN ACTUAL SITUACIÓN EN EL PAÍS VASCO Parques eólicos: kw (4 parques y 1 miniparque) Pequeños Aerogeneradores: 116 kw (89 instalaciones) PREVISIÓN 2010 Potencia instalada: kw 15

16 6. Energía Hidráulica GENERALIDADES Es la energía contenida en una masa de agua situada a una cierta altura. Es proporcional al caudal de agua y a la altura a la que ese agua está situada. 16

17 6. Energía Hidráulica GENERALIDADES EMPLEO Energía Mecánica: - molienda - mover máquinas (ferrerías),... Producción de electricidad (energía hidroeléctrica) mediante turbinas hidráulicas: - instalaciones aisladas (microhidroeléctricas < 10kW) - minicentrales hidroeléctricas (10kW 10MW) - centrales hidroeléctricas ( 10 MW) 17

18 6. Energía Hidráulica MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS Los tipos principales de minicentrales hidroeléctricas son: Centrales a pie de presa Centrales de agua fluyente 18

19 6. Energía Hidráulica MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS VIABILIDAD DE EMPLAZAMIENTO Hay que conocer: el salto de la central y los caudales turbinables a lo largo del año. Hay que disponer de datos de caudales de una serie de años lo suficientemente amplia como para incluir años secos, normales y húmedos. Los caudales pueden variar mucho de un año a otro. Hay que realizar un Estudio de Impacto Ambiental. 19

20 6. Energía Hidráulica SITUACIÓN EN EL PAÍS VASCO SITUACIÓN ACTUAL Centrales hidroeléctricas (2): 113 MW Minicentrales hidroeléctricas (101): 60 MW PREVISIÓN 2010 Potencia instalada: 175 MW 20

21 7. Energía de la Biomasa BIOMASA es materia orgánica de origen vegetal o animal. Puede ser : Natural: bosques, matorrales, cultivos energéticos... Residual: paja, serrín, estiércol, residuos de mataderos, lodos de depuradoras, residuos sólidos urbanos,... 21

22 7. Energía de la Biomasa Los principales procesos de valorización energética de la biomasa son : TERMOQUÍMICOS - Combustión - Pirólisis - Gasificación BIOQUÍMICOS - Digestión anaerobia - Fermentación alcohólica QUÍMICOS - Esterificación de aceites vegetales 22

23 7. Energía de la Biomasa PROCESOS TERMOQUÍMICOS COMBUSTIÓN Sistema más antiguo de valorización energética de la biomasa. Aplicación en hornos, secaderos y calderas. Se produce calor y/o electricidad. 23

24 7. Energía de la Biomasa PIRÓLISIS PROCESOS TERMOQUÍMICOS Combustión incompleta de la biomasa (sin oxígeno). Se obtienen: - gas con valor energético. - alquitranes (materia prima de industria química). - carbón vegetal. 24

25 7. Energía de la Biomasa PROCESOS TERMOQUÍMICOS GASIFICACIÓN Combustión incompleta de la biomasa (defecto de oxígeno). Se obtiene un gas combustible que puede valorizarse energéticamente o utilizarse como materia prima. 25

26 7. Energía de la Biomasa DIGESTIÓN ANAEROBIA PROCESOS BIOQUÍMICOS Proceso de degradación de la materia orgánica que ocurre en la naturaleza de forma espontánea al descomponer, ciertas bacterias, la materia orgánica en ausencia de aire. El resultado de la digestión es el biogás y una suspensión acuosa que contiene las sustancias no biodegradables. El biogás tiene un contenido en metano sobre el 50%. El resto es CO 2 fundamentalmente. Puede valorizarse energéticamente. 26

27 7. Energía de la Biomasa 27

28 7. Energía de la Biomasa 28

29 7. Energía de la Biomasa 29

30 7. Energía de la Biomasa PROCESOS BIOQUÍMICOS FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA Por medio de levaduras (microorganismos), el azúcar se transforma en etanol, (bioetanol) y gas carbónico. El bioetanol puede emplearse como combustible de trasporte mezclado directamente con gasolina o trasformado en un aditivo antidetonante (ETBE). El bioetanol es un biocarburante. 30

31 7. Energía de la Biomasa PROCESOS QUÍMICOS ESTERIFICACIÓN DE ACEITES VEGETALES A partir de aceites de semillas oleoginosas (girasol, colza,...) mediante un proceso químico (esterificación) se obtiene el biodiesel. GRASA + METANOL = BIODIESEL+ GLICERINA Los biodiesel son tan parecidos al gasóleo que pueden sustituirle sin problema en los motores diesel. El biodiesel es un biocarburante. 31

32 7. Energía de la Biomasa BIOCARBURANTES Son combustibles líquidos procedentes de biomasa (aceites vegetales, grasas animales, cereales, jugos vegetales, azucarados,...) que pueden ser utilizados en motores de vehículos en sustitución de gasolina y gasóleo. Son de 2 tipos fundamentalmente : - Biodiesel - Bioetanol Las perspectivas de crecimiento del uso de los biocarburantes en el transporte son muy importantes en Europa. 32

33 7. Energía de la Biomasa BIOCARBURANTES VENTAJAS Reducción de la dependencia del petróleo. Carácter renovable de las materias primas (biomasas, productos agrícolas). Diversificación del origen de las materias primas. Mejora de las emisiones frente a las gasolinas y gasóleos (CO 2 ). Positiva incidencia en el empleo y la economía. 33

34 7. Energía de la Biomasa BIOCARBURANTES INCONVENIENTES Alto coste de fabricación y de venta. 34

35 7. Energía de la Biomasa SITUACIÓN EN EL PAÍS VASCO SITUACIÓN ACTUAL Aprovechamiento de biomasa: tep PREVISIÓN 2010 Aprovechamiento de biomasa: tep 35

36 8. Energías Marinas Los mares y océanos constituyen un gran depósito de energía : corrientes marinas, mareas, diferencias de temperatura, olas, biomasa,... Las fuentes energéticas marinas que más atención reciben actualmente son : - Mareas (energía maremotriz). - Gradientes térmicos (energía maremotérmica). - Olas. 36

37 8. Energías Marinas MAREAS. Energía Maremotriz El sistema de aprovechamiento consiste en aprisionar el agua en el momento de marea alta y luego, durante la bajamar, aprovechando la diferencia de niveles de agua, obligar al agua a pasar por las turbinas para producir electricidad. 37

38 8. Energías Marinas GRADIENTES TÉRMICOS. Energía Maremotérmica Una central maremotérmica es un sistema capaz de aprovechar la diferencia de temperatura que existe entre el agua de la superficie de los océanos y la de las profundidades. El sistema de aprovechamiento es similar al de una central térmica convencional. El agua de la superficie oceánica sería la fuente de calor con la que se evaporaría un líquido cuyo vapor se turbinaría, produciendo electricidad; el agua de las profundidades actuaría de refrigerante, condensando el vapor turbinado, cerrándose así el ciclo. 38

39 8. Energías Marinas ENERGÍA DE LAS OLAS Las olas se forman por acción del viento. Pueden alcanzar gran tamaño y correr a gran velocidad por la superficie del mar. Como los vientos no son constantes, ni en velocidad, ni en dirección, las olas producidas no son regulares y tampoco es igual la energía que transportan. Se han desarrollado nuevos sistemas de captación y transformación de la energía de las olas en energía útil. Estos sistemas se pueden agrupar en dos categorías : - los elementos de la estructura se mueven como respuesta a la ola. - la estructura se fija al fondo del mar o en la costa. 39

40 8. Energías Marinas PROYECTO MUTRIKU SITUACIÓN EN EL PAÍS VASCO Columna de agua oscilante (OWC) Fig. 1 Columna de agua oscilante (OWC) Fig Turbinas (296 kw) 40

41 9. Energía Geotérmica Es la energía térmica producida por una serie de reacciones físicoquímicas naturales que suceden en el interior de la tierra. La temperatura aumenta con la profundidad a razón de 1ºC cada 30m. Hay distintas técnicas para el aprovechamiento de esta fuente de calor: - Uso de manantiales y surgencias calientes en baños y termas. - Captación, mediante sondeos, de aguas subterráneas de acuíferos profundos que tendrán empleos distintos según su temperatura (calefacción, generación eléctrica,...). - Inyección y posterior recuperación de fluidos en almacenes secos

42 9. Energía Geotérmica El GEOINTERCAMBIO es un tipo de aprovisionamiento del calor de la tierra que se ha desarrollado bastante en los últimos años. Aprovecha el calor acumulado en la superficie de la tierra (primeros 100 m), que tiene una temperatura estable a lo largo del año. A partir de un sistema de bomba de calor y un circuito de intercambio instalado en el terreno mediante un sondeo o una excavación, puede obtenerse calefacción y agua caliente en invierno y refrigeración en verano. 42

43 9. Energía Geotérmica SITUACIÓN EN EL PAÍS VASCO PROYECTOS EJECUTADOS AZTERLAN en Durango (220 kw) 20 pequeñas instalaciones PROYECTOS EN EJECUCIÓN UPV Campus de Álava. Edificio CIEA (350 kw) 43

44 Mila esker zure arretagatik Muchas gracias por su atención ENTE VASCO DE LA ENERGÍA Alameda Urquijo, 36 1º BILBAO