EL FUTURO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES

Transcripción

1 CENTRO NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES NATIONAL RENEWABLE ENERGY CENTER EL FUTURO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES Colegio de Ingenieros Industriales

2 í n d i c e 1. Situación en España 2. Entorno internacional 3. Retos tecnológicos

3 1. Situación en España

4 Participación de las distintas fuentes de energía en la generación eléctrica 1. Situación en España Fuente: IDAE/MITYC.

5 Evolución de la demanda 1. Situación en España Fuente: REE

6 Evolución de las energías renovables 1. Situación en España Fuente: REE

7 Saldo de los intercambios internacionales físicos de energía eléctrica (GWh) 1. Situación en España Fuente: Red Eléctrica de España

8 1. Situación en España Fuente: MYTyC / IDAE

9 Evolución prevista de la estructura de generación eléctrica 1. Situación en España

10 Objetivos del plan de Energías Renovables en el sector Eléctrico 1. Situación en España MW GWh MW GWh Hidroeléctrica (sin bombeo) < 1 MW (sin bombeo) MW -10MW (sin bombeo) > 10 MW (sin bombeo) por bombeo Geotérmica Solar fotovoltaica Solar termoeléctrica Energía hidrocinética, del oleaje, mareomotriz Eólica en tierra Eólica marina Biomasa, RSU,, Biogás Biomasa Sólida RSU Biogás TOTALES (sin bombeo)

11 Estimación indicativa de la evolución de los costes de producción 1. Situación en España Fuente: IDAE

12 Contribución total del sector de las EERR al PIB de España 1. Situación en España En millones de constantes (base 2010) Fuente: IDAE

13 Evolución prevista del peso de las EERR sobre el consumo de energía del transporte 1. Situación en España Fuente: SEE

14 2. Entorno Internacional

15 Marco Regulatorio 2. Entorno Internacional Nueva Directiva Europea En junio de 2009 entró en vigor la Directiva 2009/28/CE relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables. Integra el fomento de las distintas energías renovables (electricidad, biocombustibles y E. Renovables para calefacción y refrigeración) El objetivo es alcanzar un 20% de consumo final bruto de energías renovables para 2020 y un 10% en el transporte y e insiste en la integración de las renovables en otros sectores como la edificación y el urbanismo. Establece objetivos vinculantes: A nivel UE..20% ER en A nivel EEMM >10% biocarburantes en transporte con criterios de sostenibilidad. Obligación de presentar Planes de Acción Nacionales (31/3/2010) Planes de seguimiento (exigencia de % mínimos en )

16 El Set Plan Europeo 2. Entorno Internacional Una apuesta por mantener el liderazgo europeo en renovables La UE ha apostado por un cambio de modelo energético con un peso muy destacado de las energías renovables. El presupuesto de las energías renovables en el SET Plan asciende a M más otros M para Smart Cities. La participación de la industria, Estados Miembros de la UE y la propia Unión Europea abre numerosas oportunidades de inversión, empleo, desarrollo regional e I+D. TABLA: Cost estimates of the proposed SET-Plan EIIs and the Smart Cities Iniciative European industrial Initiatives Total (b ) Wind Energy 6 Solar Energy (PV & CSP) 16 Bioenergy 9 Carbon Capture and Storage (CCS) Electricity grid 2 Sustainable Nuclear Energy 5-10 Smart Cities TOTAL

17 Set Plan 2. Entorno Internacional

18 Set Plan 2. Entorno Internacional

19 Tecnologías clave para reducir las emisiones de CO 2 2. Entorno Internacional Escenario base 855pm: 6ºC Escenario blue map 450 ppm : 2ºC

20 Capacidad instalada y desmantelada en Europa en Entorno Internacional

21 2. Entorno Internacional Fuente: REN 21. Renewables status report 2012

22 3. Retos Tecnológicos

23 Energía Eólica 3. Retos Tecnológicos

24 Energía Eólica 3. Retos Tecnológicos Fuente: REN status reportt

25 Energía Eólica 3. Retos Tecnológicos Fuente: GWEC report

26 Energía Eólica. Tendencias tecnológicas 3. Retos Tecnológicos Evaluación de recursos y predicción Evaluación de recursos: Simulación con herramientas avanzadas: CFD. Generación de mapas de recursos a partir de datos de modelos de mesoescala. Uso de SIG. Uso de sistemas avanzados de medida: SODAR, LIDAR, imágenes satélite... Desarrollo de metodología y herramientas de simulación específicas para offshore. Métodos avanzados de simulación de estelas. Predicción: Uso de modelos meteorológicos de alta resolución. Postproceso matemático para la reducción de errores.

27 Energía Eólica. Tendencias tecnológicas 3. Retos Tecnológicos Tecnología de aerogeneradores Diseño de perfiles específicos. Desarrollo de palas inteligentes. Desarrollo de metodología y herramientas de diseño específicas para grandes aerogeneradores/offshore. Offshore: Logística optimizada, estructuras aguas profundas. Nuevos conceptos: Bipalas, sotavento. Estrategias de control avanzadas: Maximización de la producción, reducción de cargas... Nuevos materiales y procesos de fabricación optimizados y automatizados. Mejoras en la disponibilidad y fiabilidad: Robustecimiento de procesos de diseño. Integración en red y acumulación. Reducción del impacto ambiental..

28 Energía Eólica. Tendencias tecnológicas 3. Retos Tecnológicos Ensayos y certificación Mejora de métodos de ensayo y desarrollo de nuevas metodologías: Ensayos completos/de componente en laboratorio. Desarrollo de standards y procedimientos de validación específicos. Introducción de sensores avanzados y nuevas técnicas de ensayo o inspección.

29 Solar Fotovoltaica 3. Retos tecnológicos

30 Solar Fotovoltaica. Potencia acumulada Retos Tecnológicos Fuente: Glomal marrket outlook EPIA

31 Solar Fotovoltaica. Evolución de la potencia acumulada en Europa 3. Retos Tecnológicos Fuente: Global market report EPIA

32 FV. Distribución geográfica de la producción en MW de células fotovoltaicas 2009 y Retos Tecnológicos Fuente: Eurobserver 2010

33 Fotovoltaica 3. Retos Tecnológicos Desarrollo de tecnologías de producción de silicio grado solar de bajo coste. Tecnologías para reducción de uso de silicio en la fabricación de células. Lámina delgada. Mejoras en la automatización de procesos de producción. Desarrollo de módulos fotovoltaicos para integración en la edificación. Desarrollo de conceptos alternativos al silicio cristalino: Células de concentracion, células de lámina delgada, células orgánicas

34 Solar Térmica 3. Retos Tecnológicos

35 Solar Térmica. Concentración lineal 3. Retos Tecnológicos Ref lector Absorver tube and reconcentrator PARABOLIC TROUGH LINEAL FRESNEL

36 Solar Térmica. Concentración 3 dimensiones 3. Retos Tecnológicos Discos parabólicos Receptor central

37 Solar Térmica. 3. Retos Tecnológicos 70 s Construcción de 7 plantas piloto (demostración) 80 s Plataforma solar de Almería MW En California con tecnología cilindro parabólica (9 plantas comerciales) Nevada y Sevilla El marco regulatorio español permite un importante desarrollo hasta 2013 (2.340 Mw) FUTURO Hibridación. Incremento rendimiento (torre / disco stirling) Almacenamiento térmico.

38 Solar Térmica. Localización centrales solares termoeléctricas en España 3. Retos Tecnológicos Potencia en operación: 1581 MW. Potencia preasignada 2013: 2800 MW.

39 Biomasa 3. Retos Tecnológicos

40 Biomasa y biocombustibles. Biocarburantes de 2ª Generación 3. Retos Tecnológicos En general los biocarburantes de 2ª generación permiten Incremento del rango de Materias primas Uso de material lignocelulósico y residual (no compite con el mercado alimentario) Mejoran el balance de emisiones de GEI, con estimaciones que alcanzan reducciones del orden del 80 90% de CO2 equivalentes respecto a los carburantes fósiles convencionales. La eficiencia energética, derivada de la integración del uso de energías renovables, mediante el uso integral de la biomasa, permite obtener balances energéticos que minimizan la tasa de consumo de Energía fósil por Unidad de Bioenergía producida. Integración en procesos de Biorefinería con producción de otros productos químicos de alto valor añadido.

41 Biomasa y biocombustibles. Biocarburantes de 2ª Generación 3. Retos Tecnológicos Tipo de carburante Nombre específico M.P. Proceso de producción Bioetanol Bioetanol de lignocelulosas Mat. lingnocelulósico Hidrólisis avanzada y fermentación Biocaraburantes sintéticos BTL (nombre genérico) Diesel FT (Bio) Diesel sintético Biometanol /Bioetanol Alcoholes pesados (mezcla) Bio-DME Mat. lingnocelulósico Gasificación + Síntesis Biogas SNG (Gas Natural Sintético) Mat. lingnocelulósico Gasificación + Síntesis Biodiesel Mixto (1ª / 2ª gen.) Diesel Hidrotratado Aceites / grasas Hidrocraking (Refinado) Biohidrógeno Mat. lingnocelulósico Gasificación + Síntesis o proceso biológico

42 Biomasa. Hoja de ruta del desarrollo de los biocarburantes 3. Retos Tecnológicos Fuente: Biofuels in the European Union. A Vision for 2030 and Beyond. Biofuels Research Advisory Council, 2006

43 Biomasa. Líneas estratégicas de investigación 3. Retos Tecnológicos Procesos de conversión (I) Nuevos conceptos de pre-tratamiento. Co-combustión: Optimización. Plantas eléctricas Ultra low emissions Gasificación avanzada para producción de: Electricidad, H2 y Gas de síntesis. Biocarburantes de 2ª generación: Vías sintética y bioquímica. Etanol de lignocelulosas.

44 Biomasa. Líneas estratégicas de investigación 3. Retos Tecnológicos Procesos de conversión (II) Desarrollo de Biorefinerías. Tecnologías de combustión y gasificación de pequeña escala. Mejora de las propiedades del Bio-oil de pirolisis. Nuevas tecnologías de conversión : gasificación supercrítica, catálisis incluyendo Bio-H2. Desarrollo de herramientas de evaluación de balances energéticos, medioambientales y costes de procesos bioenergéticos y cadenas de biocarburantes.

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