Dunia Mentado Rodríguez Departamento de Energías Renovables División de Investigación y Desarrollo Tecnológico Instituto Tecnológico de Canarias

Transcripción

1 3ª Jornada Técnica do Projecto TRES Transição para um Modelo Energético Sustentável na Macaronésia 11 de noviembre de 2011 Proyecto TRES Soluciones de Almacenamiento de Energía Perspectivas para Canarias Dunia Mentado Rodríguez Departamento de Energías Renovables División de Investigación y Desarrollo Tecnológico Instituto Tecnológico de Canarias

2 OBJETIVOS Y ACTIVIDADES DEL PROYECTO TRES OBJETIVOS ESPECÍFICOS Obj. 1 Obj. 2 Obj. 3 Obj. 4 Obj. 5 Desarrollar modelos meteorológicos para la predicción de la producción eólica y fotovoltaica Realizar estudios de estabilidad dinámica de redes eléctricas para determinar las afecciones de las energías renovables s obre los sistemas eléctricos de las islas Identificar el potencial de implantación de infraestructuras de almacenam iento energético en las islas que ayuden a com pensar la variabilidad de las energías renovables Determ inar las posibilidades de aprovechamiento de biomasa energética en las islas para la producción de biocombustibles Proponer medidas para m ejorar el Ahorro y eficiencia energética, y actividades de sensibilización diseminación de resultados del proyecto

3 SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA PERSPECTIVAS PARA CANARIAS ÍNDICE: 1. Evaluación del Potencial Eólico Máximo instalable en la isla de Gran Canaria. 2. Estudio de los Excedentes Energéticos de la Producción Eólica en la isla de Gran Canaria. 3. Almacenamiento Energético del Excedente Eólico en Gran Canaria: a. Estudio de Potencial de Almacenamiento Energético con Hidrobombeo. b. Estudio de Potencial de Almacenamiento Energético para Generación de Hidrógeno.

4 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Tareaprevialadeestudiar:Potencial Eólico Real de la isla de Gran Canaria Análisis del Emplazamiento de la isla de Gran Canaria Zonas de Especial Protección para Aves(ZEPA) Espacios Naturales Protegidos (ENP) Zonas Especiales de Conservación(ZE C)

5 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Análisis del Emplazamiento de la isla de Gran Canaria Zona a excluir Zona de estudio

6 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Análisis del Recurso Eólico de la isla de Gran Canaria RECURSO EÓLICO < 5.5 m/s m/s m/s m/s m/s m/s m/s m/s m/s > 9.5 m/s Recurso Eólico a 80 m

7 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Plan Territorial Especial de Ordenación de Infraestructuras de Producción de Energía Eólica, PTE 32.

8 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Zona Eólica Noroeste Zona Eólica Oeste PTE 32. Zona Eólica Sureste

9 EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Gran Canaria a 31/12/2006 Parques Eólicos Potencia (MW) 29 Instalados (entre consumos asociados y 76,3 vertido total a red) 10 En repotenciación 26,3 7 De consumos asociados en trámite 5,9 TOTAL 108,5 Asignación de Potencia a 31/07/2009 Parques Eólicos Potencia (MW) 15 Vertido total a red En consumos asociados 11,3 TOTAL 203,3 TOTAL 313,8 MW

10 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Tamaño unitario aconsejado de aerogeneradores Rango de Potencia acotado en función de: COMPARACIÓN DE CURVAS DE POTENCIA Evolución tecnológica Optimización del área útil disponible Logística en el transporte e instalación Aplicación final del proyecto eólico potencial Optimización del rendimiento económico del proyecto POT EN CIA (KW ) VESTAS V90/2000 ENERCON E70/2300 GAMESA G80/2000 SIEMENS SWT-2.3 MTORRES 1651 Rango de potencias: entre 2y3MW Se están em pleando actualm ente debido a la escasez de suelo una mayor producción eólica por m VELOCIDAD DE VIENTO (m/s) Ejemplo de Curvas de Potencia de aerogeneradores Mayores tamaños unitarios logísticamente inviables

11 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Estudio de la Zona Eólica Sureste: Propuesta de Parques Eólicos Nº Total de P.E. Propuestos: 19 (99 aerogeneradores en total) Potencia Instalable Total en la Zona Eólica Sureste: 209,5 MW Producción Anual Estimada Total de los mismos: 640 GWh

12 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Estudio de la Zona Eólica Noroeste: Propuesta de Parques Eólicos Nº Total de P.E. Propuestos: 4 (21 aerogeneradores en total) Potencia Instalable Total en la Zona Eólica Noroeste 48,3 MW Producción Anual Estimada Total de los mismos: 145 GWh

13 1. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Estudio de la Zona Eólica Oeste: Propuesta de Parques Eólicos Nº Total de P.E. Propuestos: 2 (9 aerogeneradores en total) Potencia Instalable Total en el Sureste de GC: 20,7 MW Producción Anual Estimada Total de los mismos: 43 GWh

14 EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO MÁXIMO INSTALABLE EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Parques Eólicos (a 31/12/2006) Potencia (MW) 29 Instalados (entre consumos 76,3 asociados y vertido total a red) 10 En repotenciación 26,3 7 De consumos asociados en trámite 5,9 TOTAL 108,5 Parques Eólicos (Concursos) Potencia (MW) 15 Vertido total a red En consumos asociados 11,3 TOTAL 203,3 Parques Eólicos Potencia (MW) 25 Parques Eólicos Propuestos 278,5 TOTAL 590,3 MW

15 SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA PERSPECTIVAS PARA CANARIAS ÍNDICE: 1. Evaluación del Potencial Eólico Máximo instalable en la isla de Gran Canaria. 2. Estudio de los Excedentes Energéticos de la Producción Eólica en la isla de Gran Canaria. 3. Almacenamiento Energético del Excedente Eólico en Gran Canaria: a. Estudio de Potencial de Almacenamiento Energético con Hidrobombeo. b. Estudio de Potencial de Almacenamiento Energético para Generación de Hidrógeno.

16 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA 1) Producción energética de los parques: Mediante MATLAB, se tratan datos del modelo MM5 del año 2003, para seleccionar los nodos o estaciones virtuales. Con los datos tratados se crean ficheros con la información de velocidad-dirección del viento en cada estación. Estos ficheros se importan al programa WAsP para realizar los cálculos de producción energética de los diferentes parques eólicos. Se repite el cálculo de producción energética empleando el programa HOMER para obtener datos horarios. 2) Cálculo de excedentes energéticos: Para calcular los excedentes energéticos se han introducido en HOMER los datos de producción eólica, la producción de los grupos de generación convencional y la demanda eléctrica. Este cálculo se realiza para diferentes escenarios.

17 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA SELECCIÓN DE ESTACIONES VIRTUALES : Los nodos o estaciones virtuales se han escogido en función de la cercanía a los parques eólicos excluyendo aquéllos que se encuentran situados en zonas con orografía compleja y/o rugosidad elevada. Los mejores datos son los situados próximos al mar. Se seleccionan nodos en las tres zonas eólicas: Sureste, Noroeste y Oeste.

18 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA SELECCIÓN DE ESTACIONES VIRTUALES : Zona Eólica Noroeste Zona Eólica Oeste Zona Eólica Sureste

19 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Producción energética obtenida mediante WAsP: 1. Al introducir los ficheros extraídos del MATLAB correspondientes a cada estación virtual, WAsP crea unos atlas de viento con toda la información relativa a dicha estación.

20 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Producción energética obtenida mediante WAsP: 2. Se introducen las curvas de nivel y líneas de rugosidad en WAsP para crear los mapas y situar los diferentes parques eólicos.

21 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Producción energética obtenida mediante WAsP: 3. Se incluyen en el programa las coordenadas y características (altura de buje, marca y modelo, etc.) de cada uno de los aerogeneradores que conforman los parques eólicos de la zona para calcular la producción energética de los parques.

22 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA

23 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA

24 P. Eólicos Mod. Pot. N22 N23 N24 N32 N33 N34 N42 N43 N53 N54 Prod. Instalados Aer. (kw) (GWh) (GWh) (GWh) (GWh) (GWh) (GWh) (GWh) (GWh) (GWh) (GWh) 2003 ITC (T+V) V ,461 6,329 6,01 8,269 7,019 5,639 8,098 6,767 0,958 4,338 5,753 La Punta E ,245 23,547 22,267 29,848 25,732 20,822 29,153 24,672 4,76 15,948 22,336 Santa Lucía AE ,758 16,303 15,393 25,71 20,022 14,779 24,389 19,458 1,712 11,633 14,150 Mña. San Francisco V ,152 3,109 2,978 5,022 3,84 2,904 4,84 3,851 0,433 2,342 3,657 Pozo Piletas V ,002 0,826 0,795 1,162 0,948 0,790 1,130 0,967 0,146 0,689 0,703 Lomo Cabezo E ,171 11,159 10,88 11,47 11,19 10,781 11,592 11,14 2,996 9,858 8,133 Llanos de Juan Grande AE ,155 66,427 62, ,26 81,871 58,950 99,969 77,887 6,620 44,67 56,713 Arinaga Dep. V ,672 0,471 0,446 0,826 0,600 0,425 0,779 0,590 0,060 0,330 0,625 Bahía de Formas III E ,723 18,353 17,675 26,211 21,47 17,236 25,525 21,544 2,743 14,071 20,424 Bahía de Formas IV E ,431 19,245 18,482 26,755 22,188 17,96 26,107 22,199 2,908 14,617 20,952 Bahía de Formas II E ,549 7,861 7,505 10,868 9,036 7,276 10,539 8,968 1,206 5,922 6,270 La Gaviota ECO ,904 18,983 17,853 31,127 23,592 17,006 29,3 22,782 2,135 13,193 18,335 Finca de S. Antonio AE ,626 4,96 4,706 7,876 6,102 4,530 7,501 5,988 0,503 3,57 3,842 Carretera Arinaga 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA A modo de ejemplo: Zona sureste. Parques eólicos instalados AE30/ ,48 17,561 16,768 26,229 20,854 16,089 25,407 20,637 2,455 12,704 21,961 ACSA V ,867 0,657 0,624 1,026 0,792 0,599 0,982 0,785 0,907 0,477 0,786 La Florida G ,067 12,367 11,931 15,496 13,515 11,560 15,390 13,367 2,131 9,607 10,210 AGA V ,810 1,945 1,849 3,51 2,525 1,760 3,32 2,473 0,222 1,34 2,607

25 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Producción energética obtenida mediante WAsP: 4. En vista de las tablas anteriores, las estaciones virtuales que se han escogido para las diferentes zonas son: Zona sureste: Pozo izquierdo: nodo 23 Bahía de Formas: nodo 33 Balos y Cruce de Arinaga: nodo43 Montaña de Agüimes y Piletas: nodo 54 Ingenio: nodo 63 y 73 Telde: nodo 83 y 84 Zona noroeste: Nodo 23 Zona oeste: Nodo 33

26 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Producción energética obtenida mediante HOMER: 1. Se calcula la producción de uno de los aerogeneradores de un parque, tomando las estaciones virtuales preseleccionadas con WAsP. 2. Esta producción previamente calculada se multiplica por el número de aerogeneradores que lo conforman para obtener la producción total del mismo. 3. Finalmente, para determinar la producción eólica total, se suman las producciones de todos los parques eólicos de la isla, pero estos datos ya son horarios.

27 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Sumando las producciones de todos los parques se obtienen los siguientes resultados globales: P. Instalados (GWh/año) P. Concurso (GWh/año) P. Propuestos (GWh/año) Producción Total (GWh/año) 234,41 633,42 869, ,23 La producción real de los parques instalados, durante el año 2003,fue de 232,97 GWh/año

28 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Ejemplo de datos horarios de demanda eléctrica, producción eléctrica de origen eólico y excedentes energéticos: Mes-Día Hora Demanda Eléctrica (MWh) Producción eólica (MWh) Excedente Energético (MWh) jul-15 1: jul-15 2: jul-23 3: jul-23 4: jul-23 5: jul-23 6: jul-23 7: jul-23 8: jul-23 9: jul-23 10: oct-19 22: oct-19 23: oct-20 0: oct-20 1:

29 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA Excedentes de energía entre la producción de origen eólico y el consumo eléctrico Meses PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Consumo eléctrico 2010 Consumo eléctrico 2009 Consumo eléctrico 2008 Consumo eléctrico 2005 Producción Eólica Diciembre Consumode e nergía Consu mo de ene rgía Consumo de energía Noviembre Consumode e nergía 2005 Prod. Eólica Octubre Septiembre Agosto Julio Junio Mayo Abril Marzo MWh Febrero Enero TOTAL Unidades en MWh En 2008 se produjo el pico de consumo eléctrico en la isla. A partir de entonces éste ha ido disminuyendo hasta la actualidad.

30 2. ESTUDIO DE LOS EXCEDENTES ENERGÉTICOS DE LA PRODUCCIÓN EÓLICA EN LA ISLA DE GRAN CANARIA Porcentaje de producción eléctrica de origen eólico sobre el consumo eléctrico mensual y anual: Meses (%) 2010 (%) 2009 (%) 2008 (%) 2005 Diciembre 23,7 21,9 21,9 23,3 Noviembre 23,6 23,0 22,8 22,9 Octubre 20,2 21,3 19,5 20,4 Septiembre 60,7 57,9 59,6 60,7 Agosto 78,3 73,0 73,7 78,1 Julio 112,4 105,0 105,6 109,9 Junio 75,9 70,4 70,1 79,5 Mayo 83,3 80,6 78,5 91,5 Abril 34,6 33,4 31,7 33,2 Marzo 33,1 32,9 32,1 35,0 Febrero 51 49,9 47,4 52,4 Enero 33,88 32,9 32,5 34,7 TOTAL 52,51 50,6 49,7 53,1

31 SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA PERSPECTIVAS PARA CANARIAS ÍNDICE: 1. Evaluación del Potencial Eólico Máximo instalable en la isla de Gran Canaria. 2. Estudio de los Excedentes Energéticos de la Producción Eólica en la isla de Gran Canaria. 3. Almacenamiento Energético del Excedente Eólico en Gran Canaria: a. Estudio de Potencial de Almacenamiento Energético con Hidro-bombeo. b. Estudio de Potencial de Almacenamiento Energético para Generación de Hidrógeno.

32 3.a. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO CON HIDROBOMBEO Bombeo con excedente eólico Turbinado en puntas de demanda

33 3.a. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO CON HIDROBOMBEO 1. Análisis de estudios previos de sistemas en Gran Canaria. 2. Recopilación de datos fiables para la caracterización de embalses existentes. 3. Propuesta de ubicación de potenciales centrales de hidrobombeo (además de los ya estudiados Chira - Las Niñas - Soria). 4. Estudio de alturas y distancias de turbinado y bombeo, trasvases entre embalses y trazado de tuberías forzadas. 5. Cálculo de la energía total almacenable en los embalses de Gran Canaria.

34 3.a. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO CON HIDROBOMBEO Estudio de la infraestructura hidráulica en Gran Canaria Selección de presas Energía almacenable Red de trasvase existente

35 3.a. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO CON HIDROBOMBEO

36 3.a. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO CON HIDROBOMBEO Red de trasvase existente Presas: Salidas de cada presa. Rutas de cada salida. Estaciones de bombeo asociadas. Depósitos asociados. E.D.A.R. (Estaciones Depuradoras) TRASVASUR - A.C.A.S.A.(trasvase de agua desde los embalses del sur de Gran Canaria hasta el noreste de la isla)

37 3.a. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO CON HIDROBOMBEO Presa Capacidad (m 3 ) m.s.n.m. Cauce/Coronación Soria / 610 Chira / 907 Cueva Niñas / 890 Parralillo / 347 El Siberio / 277 Caidero Niña / 206 Lugarejos / 860 Ayagaures / 311 Los Pérez / 820 Gambuesa / 350 Chamoriscán / 260 Las Hoyas / 930 Tirajana / 400 El Mulato / 745 Presas seleccionadas

38 3.a. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO CON HIDROBOMBEO Embalse Superior Embalse Inferior Dif. Altura Cauce Dif. Altura Coronación Chira Soria Cueva Niñas Soria Parralillo El Siberio El Siberio Caidero Niña Gambuesa Ayagaures Las Hoyas Lugarejos Lugarejos Los Pérez Cueva Niñas El Mulato

39 3.a. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO CON HIDROBOMBEO P Agua =ρ g h V a Embalse Superior Embalse Inferior Diferencia de Altura (m) Volumen (m 3 ) Potencial de Almacenamiento (MWh) Energía almacenable real (MWh) Chira* Soria Cueva Niñas* Soria Parralillo* El Siberio 82, **** Parralillo Caidero Niñas* 145, El Siberio Cadeiro Niñas* (*) Presa de menor capacidad. Volumen utilizado: presa de menor capacidad. Altura utilizada: diferencia de altura entre cauces. Porcentaje utilizable de volumen a=1.

40 3.a. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO CON HIDROBOMBEO La presa de las Niñas y la presa de Chira están casi a la misma altura, mientras que la presa de Soria está a una cota más baja. Sistema en conjunto, utilizando las presas de Chira y Las Niñas como embalses superiores y el de Soria como embalse inferior. Las otras dos combinaciones más factibles son el sistema Parralillo Siberio Caidero.

41 SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA PERSPECTIVAS PARA CANARIAS ÍNDICE: 1. Evaluación del Potencial Eólico Máximo instalable en la isla de Gran Canaria. 2. Estudio de los Excedentes Energéticos de la Producción Eólica en la isla de Gran Canaria. 3. Almacenamiento Energético del Excedente Eólico en Gran Canaria: a. Estudio de Potencial de Almacenamiento Energético con Hidrobombeo. b. Estudio de Potencial de Almacenamiento Energético para Generación de Hidrógeno.

42 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Aprovechamiento del exceso de energía eólica para producir y almacenar H 2 Para realizar un estudio realista hay que conocer las distintas fuentes de energía en la isla para añadirlas a la simulación. Introducir las características (potencias, costes, etc.) de los distintos grupos de generación tanto renovables como convencionales, que participan en la producción de energía eléctrica en la isla, en el programa HOMER.

43 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Situación actual. Grupos convencionales de generación Tecnología Nº Grupos Pot. Total (MW) Combustible Turbina Vapor Fueloil Turbina Gas Gasoil Motor Diesel 5 84 Fueloil C.C. (TV+TG) Gasoil C.C. (TV+TG) Gasoil Eólica 76 Potencia (kw) Estructura tecnológica del parque de generación en Gran Canaria Gran Canaria Eólic a Ciclos Combinados Motor Diesel Turbinas Gas Vapor

44 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Para estudiar el aprovechamiento de los excedentes energéticos para producir hidrógeno se plantean dos escenarios diferentes: Escenario futuro a corto plazo: Sin hidrógeno. Con hidrógeno. Escenario futuro: Sin hidrógeno. Con hidrógeno.

45 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Escenario futuro a corto plazo. Sin hidrógeno Se realizan algunas restricciones en los grupos de generación presentados en la tabla anterior y se introduce la producción eólica total obtenida: (*) En el caso de la eólica, los costes de Operación y Mantenimiento se computan en /kw Tecnología Potencia (MW) Inversión ( /kw) Sustitución ( /kw) O&M ( /hrs) Combustible Vida Útil (años) T.V Fueloil 25 T.G Gas Natural 25 C.C Gas Natural 25 C.C Gas Natural 25 Eólica (*) 25

46 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Escenario futuro a corto plazo. Con hidrógeno Se añaden al sistema anterior los equipos asociados a la generación de hidrógeno (se han seleccionado de sistema alcalino KOH). 40 unidades de electrolizador empleadas en la simulación (con una potencia unitaria de kw) Tecnología Potencia (MW) Inversión ( /kw) Sustitución ( /kw) O&M ( /año) Vida Útil (años) Electrolizador Tanque 12 (kg) T. G. (hidrógeno) /hrs 25

47 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Resultados obtenidos para Escenario futuro a corto plazo Tecnología Potencia (MW) Producción (GWh/año) Aportación (%) Tecnología Potencia (MW) Producción (GWh/año) Aportación (%) (Sin hidrógeno) (Con hidrógeno) Aerogen Aerogen C.C C.C C.C C.C T.V T.V T.G T.G T.G. (Hidróg.) TOTAL TOTAL Consumo GWh/año Aportación Consumo GWh/año Aportación Demanda Demanda Electrolizador Excedente energía 368 9,11 Excedente energía 119 2,94

48 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Escenario futuro. Sin hidrógeno Se elimina definitivamente la tecnología del vapor y, por tanto, el fueloil como combustible. Tecnología Potencia (MW) Inversión ( /kw) Sustitución ( /kw) O&M ( /hrs) Combustible Vida Útil (años) T. G Gas natural 25 C.C Gas natural 25 C.C Gas natural 25 Eólica (*) 25

49 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Escenario futuro. Con hidrógeno Se mantienen las mismas condiciones que en el caso futuro a corto plazo con el fin de comparar ambos escenarios Tecnología Potencia (MW) Inversión ( /kw) Sustitución ( /kw) O&M ( /año) Vida Útil (años) Electrolizador Tanque 12 (kg) T. G. (hidrógeno) /hrs 25

50 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Resultados obtenidos para Escenario futuro Tecnología Potencia (MW) Producción (GWh/año) Aportación (%) Tecnología Potencia (MW) Producción (GWh/año) Aportación (%) (Sin hidrógeno) (Con hidrógeno) Aerogen Aerogen C.C C.C C.C C.C T.G T.G T.G. (Hidróg.) TOTAL TOTAL Consumo GWh/año Aportación (%) Consumo GWh/año Aportación (%) Demanda Demanda Electrolizador Excedente energía 288 7,28 Excedente energía 74 1,87

51 3.b. ESTUDIO DE POTENCIAL DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO PARA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO Datos reales de producción de 2006: En la actualidad hay un ciclo combinado m ás (210 MW) y se ha Porcenta jes de participación de las tecnologías en términos de energía limitado el funcionamiento de los grupos de vapor. 31,1 3,7 8,7 5,5 50,8 Turbinas de Vapor Motor Diésel Turbinas de Gas Ciclo Combinado Eólico Datos obtenidos para el escenario futuro con hidrógeno: Porcentajes de participación de las tecnologías en términos de energía 1% La participación de la eólica no ha variado de m anera apreciable desde 2006 ya que la potencia instalada se ha modificado en sólo unos 2 MW aproximadamente. 7% 18% 30% 44% Eólica Ciclo Combinado 2 Turbina de gas Ciclo Combinado 1 Turbina de gas (hidrógeno) Producción renovable: 45% Producción convencional: 55%

52 SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA CONCLUSIONES FINALES: PERSPECTIVAS PARA CANARIAS El potencial eólico máximo instalable en la isla de Gran Canaria asciende a unos 590 MW. La producción de energía anual proveniente de la eólica instalada, aprobada en concurso y propuesta es de GWh aprox. La potencia convencional instalada actualmente en la isla está entre 1,1 a 1,2 GW. El consumo actual de energía eléctrica de Gran Canaria es de aproximadamente GWh. Según los cálculos iniciales aproximados la eólica calculada podría abastecer entre un 40aun50%de la demanda. Este dato fluctúa mucho en función de los meses, días y horas del año. Los excedentes que se deriven de la producción de estos parques podrían utilizarse tanto para hidrobombeo como para introducir la tecnología del hidrógeno en el parque de generación de la isla y, así, diversificar el mix energético.

53 SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA CONCLUSIONES FINALES: PERSPECTIVAS PARA CANARIAS En el hidrobombeo ya se está trabajando actualmente (ENDESA tiene el proyecto aprobado para Chira-Soria). Hay otras combinaciones entre presas que se podrían aprovechar de la misma forma. Al introducir la tecnología del hidrógeno logran reducirse considerablemente los excedentes energéticos. Esta tecnología se ha implementado en sistemas pequeños (haciendo uso de pilas de combustibles principalmente), no a gran escala. Un gran inconveniente es que se necesita mucha superficie para los electrolizadores y el almacenamiento del H 2 (al menos m 2 para colocar las 40 unidades de electrolizador empleadas en la simulación). Otro de los inconvenientes de esta tecnología siendo su alto coste.

54 Muchas gracias por su atención Para más información contactar con: Dunia Mentado Rodríguez Departamento de Energías Renovables División de Investigación y Desarrollo Tecnológico : :dmentado@itccanarias.org Playa de Pozo Izquierdo s/n Santa Lucía, Las Palmas