OPTIMIZACIÓN DE SISTEMAS ENERGÉTICOS AISLADOS. CASO DE GRAN CANARIA

Transcripción

1 LOS RETOS PENDIENTES DE LA EÓLICA EN CANARIAS Santa Cruz de Tenerife, noviembre 2016 OPTIMIZACIÓN DE SISTEMAS ENERGÉTICOS AISLADOS. CASO DE GRAN CANARIA Roque Calero Pérez Catedrático de Universidad Director Asociado de 3ids

2 SOFTWARE APLICADO SOWES Para elaborar este estudio 3iDS ha empleado una aplicación informática de elaboración propia, denominada SOWES (Software for the Optimization of Water and Energy Systems). SOWES es el primer software capaz de optimizar de forma conjunta los sistemas de generación de energía eléctrica, de producción de agua y de carga de baterías de vehículos eléctricos, en régimen aislado, con máxima penetración de energías renovables y mínimo coste de generación, realizando la optimización mediante un adecuado despacho de cargas en todo momento. Minimiza el coste de producción de energía eléctrica y maximiza el empleo de EERR MÓDULO ENERGÍA Gestión del sistema SOWES Previsión de la Ahorro y Generación distribuida Garantía de suministro y generación de despacho horario MÓDULO VE MÓDULO AGUA demanda (energía y agua) Minimiza el coste de producción de agua y maximiza el empleo de EERR Minimiza el coste de movilidad y maximiza el empleo de EERR

3 RESULTADOS OBTENIDOS COMPOSICIÓN DE LOS SISTEMAS ÓPTIMOS EN 2038 ÓPTIMO ENERGÍA ELÉCTRICA 635 MW eólicos (3 plataformas eólicas) 60 MW fotovoltaicos ÓPTIMO ENERGÍA ELÉCTRICA Y AGUA 635 MW eólicos (3 plataformas eólicas) 60 MW fotovoltaicos Capacidad de desalación m3/día con una potencia total de 45 MW ÓPTIMO ENERGÍA ELÉCTRICA Y VEHÍCULOS ELÉCTRICOS 635 MW eólicos (3 plataformas eólicas) 60 MW fotovoltaicos Flota de vehículos eléctricos ÓPTIMO ENERGÍA ELÉCTRICA Y BATERÍAS 885 MW eólicos (3 plataformas eólicas) 120 MW fotovoltaicos 200 MW de baterías eléctricas para almacenamiento de energía ÓPTIMO ENERGÍA ELÉCTRICA Y CHR 885 MW eólicos (3 plataformas eólicas) 120 MW fotovoltaicos 200 MW de baterías eléctricas para almacenamiento de energía ÓPTIMO ENERGÍA ELÉCTRICA, AGUA Y VEHÍCULOS ELÉCTRICOS 885 MW eólicos (3 plataformas eólicas) 120 MW fotovoltaicos Con sistema de almacenamiento de 200 MW Capacidad de desalación m3/día con una potencia total de 45 MW Flota de vehículos eléctricos

4 RESULTADOS OBTENIDOS DATOS DE LOS SISTEMAS EN SUS DIVERSAS CONFIGURACONES EN 2038

5 RESULTADOS OBTENIDOS COMPARATIVA (ÓPTIMO MÁXIMA PENETRACIÓN DE EERR) 556,68 /t para el fuel BIA 1%, 633,91 /t para el fuel BIA 0,73%, 783,52 /t para el gasoil. 633,91 /t para el fuel BIA 0,73%

6 EMISIONES CO2 (t/año) COSTES DE GENERACIÓN ( ) ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD REPERCUSIÓN DE UNA DISMINUCIÓN DE LA DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA Sin decremento de la demanda de energía eléctrica Con decremento del 10% de la demanda energía SUPUESTO + + Ahorro de un 5,5% en los costes de generación, lo que supone un ahorro económico de /año (ahorro económico global que podría ser derivado al incentivo del propio ahorro). Por otro lado, las emisiones de CO2 disminuyen un total de toneladas, lo que equivale a un 9,4% Sin decremento de la demanda de energía eléctrica Con decremento del 10% de la demanda energía SUPUESTO + +

7 COSTES DE GENERACIÓN (c /kwh) ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD REPERCUSIÓN DE UN INCREMENTO DEL PRECIO DE LOS COMBUSTIBLES FÓSILES 19,00 18,00 17,00 16,00 15,00 14,00 633,91 /t de combustible fuel BIA 0,73% 13,00 12,00 11,00 332,67 /t de combustible fuel BIA 0,73% 10, MWeol 30 MWfv 385 MWeol 90 MWfv SUPUESTOS MWfv 120 MWfv Un aumento de los costes de los combustibles fósiles puede ser compensado, dentro de ciertos límites, por un incremento de la penetración de las energías renovables

8 mil toneladas / año COSTES DE GENERACIÓN (c /kwh) 14,68 14,68 17,50 17,15 ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD REPERCUSIÓN DEL USO DE GNL COMO COMBUSTIBLE 18,00 17,50 17,00 16,50 16,00 15,50 15,00 14,50 14,00 13,50 13,00 (fueloil) (GNL) 120 MWfv 200 MWbat (fueloil) 120 MWfv 200 MWbat (GNL) Consumo Combustible (mil t/año) Emisiones CO2 (mil t/año) 0 (fueloil) (GNL) 120 MWfv 200 MWbat (fueloil) 120 MWfv 200 MWbat (GNL)

9 COSTES DE GENERACIÓN (c /kwh) ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD REPERCUSIÓN DE LA VARIACIÓN DE LOS COSTES DE DERECHOS DE EMISIÓN DE CO2 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Fueloil SUPUESTO + + GNL Derechos de emisión de CO2 = 0,35 c /kwh (Fueloil) Derechos de emisión CO2 = 0,31 c /kwh (GNL) Derechos de emisión de CO2 = 11,35 c /kwh (Fueloil) Derechos de emisión CO2 = 3,87 c /kwh (GNL) Un incremento de los costes de derechos de emisión de CO2, asociado al consumo de fueloil en las centrales térmicas, que según múltiples fuentes nacionales e internacionales lo cifran en 42 veces el valor que actualmente se está aplicando, pasando de 0,35c /kwh a 11,35c /kwh, incrementaría los costes de generación en un 29,0%, pasando de 17,86 c /kwh a 23,04 c /kwh. Si se empleara el gas natural, tendría el mismo efecto, pasando los costes de derecho de emisión de 0,31c /kwh a 3,87c /kwh e incrementando los costes de generación en un 32,3%, de 16,10 c /kwh a 21,30 c /kwh.

10 SITUACIÓN DE REFERENCIA EN GRAN CANARIA BALANCE DE ENERGÍA DE GRAN CANARIA AÑO 2014 MODELO ENERGÉTICO GLOBAL INSOSTENIBLE Penetración de renovables para generación eléctrica: 8,9% Consumo combustible: Tep/año Emisiones de GEI: 11,4 millones de t/año Nivel de autosuficiencia: 2% USO EXTERNO 63% Transporte aéreo 84,2% Transporte marítimo 15,8% USO INTERNO 37% Energía eléctrica 62% (incluye producción de agua desalada) Transporte interior 31% Calor 7% Uso externo 63% Uso interno 37%

11 SISTEMA DE ELECTRICIDAD, AGUA Y TRANSPORTE ÓPTIMO BALANCE GLOBAL DE ENERGÍA PARA GRAN CANARIA EN LA SITUACIÓN ÓPTIMA MODELO ENERGÉTICO GLOBAL MÁS SOSTENIBLE Penetración de renovables para generación eléctrica: 68% Consumo combustible: Tep/año Emisiones de GEI: 1,9 millones de t/año Nivel de autosuficiencia: 50% Generación de energía eléctrica (68% renovable): Producción: GWh/año Consumo combustible: Tep 8 % destinada a desalación 12% destinada consumo de VE Movilidad Terrestre (34% renovable): Vehículos Eléctricos Vehículos térmicos Consumo combustible: Tep Generación de Calor (3% renovable): Consumo combustible: Tep