Mesa 2. Almacenamiento Térmico INEEL

Transcripción

1 Mesa 2. Almacenamiento Térmico INEEL

2 Por que usar la tecnología termosolar La energía solar térmica a concentración es una forma viable de generar electricidad, demostrada técnicamente y económicamente. Esta forma de energía no contribuye al cambio climático y su fuente es inagotable Técnicamente madura para crecer en su aplicación en forma exponencial en diferentes países (franja solar) Sustitución y desplazamiento de combustibles fósiles, reduciendo la emisión de contaminantes. Otras aplicaciones importantes (calor de proceso, desalación de agua, química solar)

3 Tecnologías termosolares a nivel mundial CONVERSION TERMOSOLAR Sin concentración Baja Temperatura <90 C Mediana Temperatura C Con concentración Alta Temperatura C Colectores planos Canal Parabólico Fresnel Plato Parabólico Receptor Central Concentrated Solar Power (CSP) prices dropped in 2017, from under 10 cents per kwh in May, to under 5 cents by October. CSP is a form of thermal solar energy that can power day or night, because its intrinsic ability to store its energy thermally enables it to dispatch power at any time.

4 Plantas termosolares con almacenamiento

5 Países miembros de la comunidad solar

6 En México, que tenemos. Recursos energéticos disponibles: no suficientemente explorados ni caracterizados. Tecnologías: local limitado, en desarrollo. Nichos regionales de posibles aplicaciones rentables: electrificación rural, generación distribuida, pequeña generación, repotenciación, calor de proceso para la industria. Marco legal, en evolución. Meta a cumplir después del acuerdo de Paris (COP 21)

7 Recurso solar Estación solarimétrica INEEL

8 Áreas de oportunidad Estudios muestran que el uso de la energía en el sector industrial 40-60% de la energía consumida está dedicada para la generación de calor de proceso 30% de dicha energía es usada en los procesos a temperaturas entre C Los procesos utilizan agua (33%), vapor (33%) y el resto una combinación de ambos. Las MiPYMES invierten mensualmente en promedio en combustible entre $25,000 y $500,000 por empresa. Industria Proceso Temperatura C Presurización Esterilización Secado Alimenticia Concentración Agua de alimentación Pasteurización Cocido decoloración Decoloración/secado Secado Textil Fijado Planchado Teñido 70-90

9 Desarrollo INEEL Morelos, UPEMOR (400 lts) Torreón, Coah. (1000 lts) Zacatecas (6000 lts) Cuernavaca, Mor, IIE (torre de enfriamiento) Jiutepec, Mor, NISSAN (10,000 y 3,000 lts)

10 ón. Industria textil y alimentos.. Sin calor de proceso 60% Calor de proceso 40% Sin calor de proceso 17% Calor de proceso 83% Ninguno 41% Agua 40% Ambos 34% Agua 34% b)textil a) Alimenticia Ambos 10% Vapor 9% Vapor 32% flama 7% a)total de empresas b) Sin considerar tortillerias y panaderias flama 74% caldera 20% boiler 6% boiler 22% caldera 71% Fluido en el calor de proceso en la industria textil y alimenticia a) Medio para la generación de calor de proceso en la industria textil y alimenticia b) Medio para la generación de calor de proceso en la industria textil y alimenticia, sin considerar a las panaderías y tortillerías Uso de calor en el proceso por industria (INEEL 2013)

11 Aplicaciones solares en la industria mexicana

12 Ejemplo de estudios realizados. Empresa dedicada a la fabricación de cajeta, mermeladas y diversos concentrados de frutas. Volumen de producción variable con extremos de 1400 kg de producto en temporada baja y 4000 kg en máxima producción. Zona de instalación: Zona del Bajío Se cuenta con área disponible, libre de sombras a nivel de piso. Temperatura de operación 90 C Consumo: Tres veces al día 450 litros totales. Requiere almacenamiento Si. Uso de caldera de gas para satisfacer sus necesidades de calor del proceso. Tiempo de recuperación de la inversión 5 años

13 Proceso Identificación de integración del sistema termosolar al proceso Propuesta: Calentamiento previo de agua para producto. El vapor solo se usara para mantenimiento de la temperatura.

14 Comportamiento. NOTAS: -Área propuesta 81 m2 (cuatro módulos) -Tanque de almacenamiento: 1,000 lts

15 Objetivo a corto plazo.. Menor a 2 años Identificar los procesos que requieren calor de proceso de mediana temperatura. Desarrollar estrategias para la integración de campos termosolares con almacenamiento, adecuados los diferentes procesos. Estudios AdHoc en plantas de generación (CFE) y determinar la factibilidad de utilizar campo solar con almacenamiento para repotenciar su capacidad. Asimilación de tecnologías de almacenamiento y desarrollar la tecnología nacional (Prototipo Nacional) Generar la cadena de valor para el desarrollo y aplicación de las tecnologías limpias y tecnologías de almacenamiento. Alianzas estratégicas con CI y Universidades.

16 Objetivo a largo plazo Coordinar a los promotores de las energías renovables, científicos, tecnólogos, industriales y políticos para desarrollar la cadena de valor, determinar los mecanismos de inversión y de una política estimulante para la instalación de una planta termosolar con almacenamiento en México. Acoplada o no a una planta de generación convencional. Requerimientos aproximados de inversión de una planta de CP de 100 MWe 4 km2 de terreno ton de acero ton de vidrio ton de fluido de almacenamiento m2 de concreto 480 millones de dólares (100 MW, 9 hrs. de almacenamiento) Creación 1000 empleos durante la construcción y 100 empleos fijos durante la operación (25 años)

17 Algunas reflexiones La energía solar térmica a concentración con almacenamiento. Es una forma de generar electricidad y calor de proceso bajo los principios fundamentales de: Desarrollo sustentable limpio, bajas emisiones nocivas y recurso inagotable. La planta SEGS de 80 MWe reporto que ha evitado anualmente la descarga a la atmósfera de 186,000 toneladas de CO2, equivalente a la combustión de 80,300 toneladas de carbón por año Es técnicamente madura para crecer en su aplicación en países con recurso solar (México), aunque todavía no existe un desarrollo formal en el país. Ayudará a Sustituir y desplazar los combustibles fósiles (solución a la volatilidad en los costos) Permitirá desarrollar políticas favorables (impulsadas por el cambio climático y la seguridad energética), favorecerá la existencia de fondos y obtendrá el reconocimiento gubernamental del valor estratégico de las renovables.

18 En México es posible lograrlo. Se tienen Centros de Investigación y Universidades con RH e infraestructura para iniciar estudios adhoc. Plantas de generación eléctrica donde se pueden adaptar sistemas de almacenamiento térmico, con su componente solar o recuperando calor de residuo. Áreas de oportunidad en la industria nacional que requiere calor de proceso a mediana temperatura, hasta 280 C. con el uso de tecnologías termosolares y de la energía térmica almacenada en horarios sin radiación solar.

19 Queremos esto en México? Por su atención.. Gracias