I+D+i en ENERGÍA en IDESA TENDENCIAS ACTUALES SOBRE LA ENERGÍA MARINA Andrés Castro de Benito Jefe de I+D+i

Transcripción

1 INNOVACIÓN EN ENERGÍAS RENOVABLES HECHO EN ASTURIAS I+D+i en ENERGÍA en IDESA TENDENCIAS ACTUALES SOBRE LA ENERGÍA MARINA Andrés Castro de Benito Jefe de I+D+i

2 ÍNDICE PRESENTACIÓN DE IDESA Actividad Recursos Organización I+D+i en ENERGÍA RENOVABLES CO2 Solar Hidrógeno Marinas Undimotriz eólica

3 PRESENTACIÓN DE IDESA Actividad ACTIVIDAD OTROS Aeronáutica Cementero Fertilizantes Papeleras Ciclo combinado OIL&GAS Onshore Offshore Actividad principal 90% exportación ENERGÍAS LIMPIAS ENERGÍAS MARINAS Eólica y undimotriz SOLAR (térmica/fotovoltaica) HIDRÓGENO CO 2 BIOCOMBUSTIBLES NUCLEAR

4 PRESENTACIÓN DE IDESA Actividad EJEMPLOS DE EQUIPOS FABRICADOS POR IDESA COKE DRUMS ESFERAS TORRES TANQUE DE ALMACENAMIENTO COLUMNAS / CONDENSADORES INTERCAMBIADORES

5 I+D+i en ENERGÍAS RENOVABLES CENIT SOST CO2 Captación y utilización del CO2 CENIT CONSOLIDA Energía Solar PSEH2RENOV Energía a partir del Hidrógeno CENIT OCEAN LIDER MONOPILES SUCTION CAISSON EOLOPINT HIPRWIND Energías Marítimas

6 I+D+i en ENERGÍAS RENOVABLES Proyecto CENIT SOST-CO2 CAPTURA DEL CO2 REDUCCIÓN DE EMISIONES PRESENTACIÓN ÓPTIMA DEL CO2 Participación de IDESA LIDERADO POR CARBUROS METÁLICOS DISEÑO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO TRASFORMACIÓN DEL CO2 CAPTURA MEDIANTE ALGAS REDUCCIÓN FOTOCATALITICA Y ELECTROQUÍMICA APROVECHAMIENTO DEL CO2 BIOCOMBUSTIBLES A PARTIR DE ALGAS ENVASADO DE ALIMENTOS PROCESOS DE CARBONATACIÓN Participación de IDESA DISEÑO Y FABRICACIÓN DE BIORREACTORES Participación de IDESA MODELO DE VALIDACIÓN DE TECNOLOGÍA EVALUACIÓN DE IMPACTO

7 I+D+i en ENERGÍAS RENOVABLES Proyecto CENIT CONSOLIDA LIDERADO POR ABENGOA MEJORA DE COMPONENTES DE SISTEMAS DE CONCENTRACIÓN SOLAR Participación de IDESA DISEÑO AVANZADO DE RECEPTOR CENTRAL Participación de IDESA ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA TÉRMICA EN CENTRALES SOLARES OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO DE TANQUES SOLARIZACIÓN DE PROCESOS Participación de IDESA DISEÑO DE PLANTAS DE GENERACIÓN DE VAPOR DE ALTA TEMPERATURA

8 I+D+i en ENERGÍAS RENOVABLES HIDRÓGENO Proyecto Singular Estratégico (P.E.S) Producción de hidrógeno utilizando energías renovables (PSEH2RENOV) Liderado por el CENTRO NACIONAL DEL HIDRÓGENO (CNHEPC) SUBPROYECTO 1: Producción de hidrógeno energético doméstico mediante electrolisis con energía eólica y solar fotovoltaica en sistemas aislados de baja potencia. Participación de IDESA SISTEMA DE ALMACENAMIENTO

9 Energía Undimotriz Eólica Marina

10 PROYECTOS CENIT OCEAN LIDER LIDERA: IBERDROLA 20 empresas 25 centros de investigación 30 millones de Mayor proyecto mundial de I+D+i en energías renovables oceánicas Eólica y Undimotriz MONOPILES FINANCIACIÓN: FICYT Nuevos diseños y tecnologías de fabricación altamente eficiente de fundaciones de parques eólicos marinos HIPRWIND VII Programa Marco LIDERA: FRAUNHOFER IWES (DE) 17 empresas 8 países europeos 18 millones de Tecnología eólica marina offshore para grandes instalaciones SUCTION CAISSON FINANCIACIÓN: FICYT Optimización de cimentaciones por succión EOLOPINT Optimización de procesos de fabricación de torres eólicas marinas

11 UNDIMOTRIZ ENERGÍA UNDIMOTRIZ ENERGÍA PRODUCIDA POR EL MOVIMIENTO DE LAS OLAS EL VIENTO GENERA OLAS LAS OLAS SON UN RECURSO ENERGÉTICO INAGOTABLE SIEMPRE HAY OLAS. SIEMPRE HAY ENERGÍA. LA ENERGÍA GENERADA DEPENDE DE LA ALTURA Y FRECUENCIA DE LAS OLAS

12 CENIT OCEAN LIDER OBJETIVOS ESPECIFÍCOS Desarrollo de las tecnologías necesarias para el aprovechamiento sostenible de ENERGÍAS MARINAS RENOVABLES mediante la investigación de una nueva generación de: - Instalaciones, sistemas de captación, estructuras y equipos de fondeo. - Vehículos, sistemas de caracterización y sistemas auxiliares. - Sistemas de almacenamiento y distribución de energías renovables marinas. - Metodologías, técnicas, modelos, simuladores, para la caracterización y evaluación de emplazamientos, gestión y explotación de instalaciones, mantenimiento de equipos, preservación del medioambiente y seguridad de las personas.

13 CENIT OCEAN LIDER ACTIVIDADES DE IDESA TECNOLOGÍAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍAS RENOVABLES Análisis de Tecnologías. Aspectos críticos y limitantes. Estudio de dispositivos undimotriz acoplables a instalaciones marinas Diseño de Atenuador Puntual Sistemas de Captación. Estudio de Materiales Estudio exhaustivo de normativa off-shore Adaptación de Atenuadores a Sistemas Eólicos TECNOLOGÍAS PARA LA PRESERVACIÓN DE RECURSOS, GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL Y CAMBIO CLIMÁTICO Operaciones de manejo de grandes equipo y su transporte en barcos Análisis de riesgos laborales

14 EÓLICA MARINA Parque eólicos terrestres Costes de instalación y mantenimiento más reducidos Espacio consumido en algunos países Limitaciones de tamaño por instalación y transporte Menos energía Aerogeneradores hasta 3 MW Parques eólicos marinos (offshore) Posibilidad de instalar aerogenerador de mayores dimensiones. Vientos más fuertes y constantes Más energía a igualdad de potencia instalada Aerogeneradores de 5 MW (7 MW en pruebas) Menor impacto visual Costes de instalación y mantenimiento más elevados

15 PROYECTO EOLOPINT OBJETIVOS DEL PROYECTO Optimización de procesos de fabricación de torres eólicas marinas - Mejor Acabado - Mayor Flexibilidad - Mayor Rendimiento - Mayor Seguridad FASES - DISEÑO CONCEPTUAL Y DE DETALLE - DISEÑO DEL CIRCUITO HIDRÁULICO - DESARROLLO DEL PROTOTIPO - VALIDACIÓN DEL PROTOTIPO

16 EÓLICA MARINA TIPOS DE CIMENTACIONES MONOPILE TRIPOD JACKET GRAVITY

17 PROYECTO SUCTION CAISSON Punto de partida del proyecto Métodos de instalación puntuales. MONOPILES Ampliamente utilizados. Desventajas y posibles mejoras: Limitación en profundidad y potencia de la turbina. A medida que aumentan las potencias de las turbinas las dimensiones y peso de los monopiles crecen exponencialmente. Esto implica: Necesidad de grandes medios de transporte e instalación: barcos, grúas, martillos. Poca disponibilidad Costes elevados. Ruido durante la instalación provocado por el martilleado y el taladrado del terreno. Necesidad de preparación del terreno y scour protrection Difícil de desinstalar al final de la vida útil.

18 PROYECTO SUCTION CAISSON Objetivos del proyecto. OBJETIVO GENERAL: Reducción de los costes de fabricación en instalación de cimentaciones para aerogeneradores marinos basados en nuevos conceptos de fundaciones. OBJETIVO ESPECÍFICOS: Cimentación de menos peso Reducción de costes de material, combinación de materiales. Reducción de costes de manejo y transporte. Reducción de costes y complejidad de la instalación. Facilitar la desinstalación

19 PROYECTO SUCTION CAISSON Líneas de investigación/trabajo Nuevo concepto de fundación DISEÑO ESTRUCTURAL Aumento de diámetro manteniendo el módulo resistente a flexión. Reducción del espesor Disminuye el peso del conjunto. No necesaria pieza de transición Reducción de costes: No solape al no usar Pieza de Transición menos material No grouting reducción Combinación acero + hormigón TRANSPORTE Y MANEJO Carga Ro-Ro en barcazas. Usar la flotabilidad de las piezas para su transporte y manejo. Puesta en vertical mediante llenado controlado de agua. No son necesarias grandes grúa ni en tierra ni en mar. Aprovechar el empuje del agua. INSTALACIÓN Combinación de fuerzas: Gravedad + vacío. Flujo de agua a presión en la cabeza. Reducir resistencia. Fresado simultanea en la cabeza de la fundación Mejora la capacidad de penetración en terrenos (roca, arcilla dura, etc.) Control de la inclinación en tiempo real con fresado y agua a precisión selectivo por zonas.

20 PROYECTO SUCTION CAISSON Procesos de Instalación HORMIGÓN + ROCA Evita que las paredes del agujero se derrumben a medida que va bajando la cimentación. BLOQUES DE HORMIGÓN: Permanecen en el lugar a modo de scour protection ROCA: Aumenta la resistencia y estabilidad del conjunto. Peso sobre la base de la cimentación + aumento artificial del diámetro del monopile. El agujero se rellena con la arena y/ fango que se va sacando del interior y piedras.

21 PROYECTO SUCTION CAISSON Fuerzas que intervienen en el proceso de instalación A favor: Gravedad equipo 350 Tn. (aprox.) Gravedad rocas 500 Tn. Empuje por profundidad (2 kg/cm 2 ) 2200 Tn. Vacío 1000 Tn. En contra: Flotabilidad 1500 Tn. Rozamiento laterales: No significativos debido a la forma de semicírculo y al fresado. Fuerza resultante: 2500 Tn. (aprox.) A favor del hincado.

22 PROYECTO SUCTION CAISSON Fresado y flujo de agua a presión en la cabeza CONTROL DE LA INCLINACIÓN Y FACILITAR EL HINCADO. Dos posibilidades según el tipo de suelo: FRESADO Suelos con alguna roca y/o arcilla dura. Fresado continuo durante la instalación facilitando el proceso de penetración. En caso de encontrar una roca durante la instalación está es la única forma de superarla. Permite la corrección de la inclinación durante la instalación. Habría que incidir en el mecanizado en aquellas zonas que quedan más elevadas. FLUJO AGUA A PRESIÓN Arena y/o fango. Facilita la penetración de la cimentación removiendo el terreno con agua a presión. Al igual que el fresado posibilita la corrección de la inclinación, aumentando o disminuyendo la presión por zonas.

23 PROYECTO SUCTION CAISSON OBJETIVOS DEL PROYECTO - REDUCCIÓN DEL COSTE DEL PROCESO DE CIMENTACIÓN - ELABORACIÓN DE MODELOS TRIDIMENSIONALES - VALIDACIÓN SOBRE MODELO EXPERIMENTAL - ESTABLECER BASES PARA DESARROLLOS FUTUROS FASES - INVESTIGACIÓN DE CONDICIONANTES DEL ENTORNO - ESTUDIO DE LAS ESTRUCTURAS - MECANISMOS DE HINCADO - DESARROLLO DE MODELO EXPERIMENTAL - OPTIMIZACIÓN DE LA LOGÍSTICA E INSTALACIÓN

24 HIPRWIND VIIPM INVESTIGACIÓN, DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE SOLUCIONES PARA TURBINAS EÓLICAS DE GRAN POTENCIA PARA FUTURAS APLICACIONES OFFSHORE DE GRAN CAPACIDAD (10MW) OBJETIVOS -MAYOR OPERATIVIDAD -MANTENIMIENTO REMOTO -INTEGRACIÓN DE CONEXIONES PARTICIPACIÓN DE IDESA WP1. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPO DE ESTRUCTURA PLOTANTE WP2. DISEÑO DE PLATAFORMAS AVANZADAS WP3 Y WP8. DIFUSIÓN Y COORDINACIÓN DEL PROYECTO

25 GRACIAS POR SU ATENCIÓN LA INNOVACIÓN COMO ESTRATEGIA DE CRECIMIENTO Y ACCESO COMPETITIVO A NUEVOS MERCADOS EMERGENTES