Agua Prieta II Ciclo Combinado Integrado con Campo Solar (ISCC)

Transcripción

1 Agua Prieta II Ciclo Combinado Integrado con Campo Solar (ISCC) 3 er Encuentro regional de energías renovables Jaime I. García Muñoz 20 de octubre, 2011 Morelia, Mich. (México).

2 Índice Agua Prieta II. Caso práctico Tecnologías termosolares Qué es una planta ISCC? Ventajas de una planta ISCC Proyecto Agua Prieta (detalles) Experiencia de Abengoa en centrales termosolares 2

3 Agua Prieta. Caso práctico Promotor: Comisión Federal de Electricidad (CFE) Esquema de financiación: Obra Pública Financiada (OPF) + subvención GEF* Disposición de equipos: campo solar de 26 lazos = 14 MW Etapas del proyecto: 1. Turbogeneradores de gas y vapor suministradas por CFE 2. Integración del Ciclo Combinado (CC) Sener/Elecnor 3. Suministro y construcción del campo solar Abengoa Solar/Teyma/Abener *GEF (Global Environmental Facility): fondo global para el medioambiente 3

4 Tecnologías termosolares A partir de la radiación solar, se produce vapor que será utilizado en un turbogenerador de electricidad Agua Prieta II emplea tecnología termosolar 4

5 Tecnologías termosolares Tecnología de Torre Es una de las tecnologías termosolares en la que los rayos del sol inciden en heliostatos planos (que realizan un seguimiento del sol en dos movimientos) y se reflejan a un receptor que se encuentra en la parte alta de una torre que funciona como evaporador de agua, produciendo vapor saturado o sobrecalentado. Este vapor fluye a una turbina de vapor localizada en la parte baja de la torre. Este tipo de centrales cuenta con acumuladores de energía para compensar las variaciones de sol. 5

6 Tecnologías termosolares Colectores Cilindroparabólicos (CCP) Es una de las tecnologías termosolares en la que los rayos del sol se concentran, por acción del cañón parabólico, en el foco donde está dispuesto el tubo absorbedor por el que circula un aceite térmico (mineral), el cual produce vapor en un intercambiador de calor. Sólo puede seguir al sol en un movimiento. El vapor puede introducirse directamente a un turbogenerador de vapor, o a un recuperador de calor de un ciclo combinado. 6

7 Qué es una planta ISCC*? Ciclo Combinado (CC) convencional Gas natural Aerocondensador HRSG* Turbina de gas Gas natural (post-combustión) Turbina de vapor Gas natural HRSG* Campo solar Sistema de recuperación de calor Vapor Integración Campo solar Aceite Agua Agua Prieta II es una planta híbrida (solar+gas) *ISCC (Integrated Solar Combined Cycle): Ciclo Combinado integrado con campo solar *HRSG (Heat Recovery Steam Generator) : Recuperadores de calor 7

8 Qué es una planta ISCC? (Modalidad con sales) Para seguir produciendo vapor cuando no hay sol, se emplea un sistema de almacenamiento de calor en sales de nitrato de sodio y de potasio fundidas Sistema de intercambio de calor por sales fundidas Las sales prefundidas (en un horno) en estado frío, se calientan absorbiendo calor del sol, se almacenan en tanques aislados y, posteriormente se regresan a su estado frío cediendo calor, con el cual se continúa produciendo vapor. Esta tecnología ya es una realidad y se aplica actualmente para fines comerciales. 8

9 Ventajas de una planta ISCC 1. Mejora del consumo térmico Las altas temperaturas durante el día no afectan al consumo térmico 9

10 Ventajas de una planta ISCC 2. No disminuye la capacidad en las horas de mayor insolación CC Capacidad MW ISCC 06:00 15:00 00:00 Horas - Temperatura Las altas temperaturas durante el día no afectan a la capacidad 10

11 Ventajas de una planta ISCC 3. Reducción de gases efecto invernadero Debido a la capacidad extra obtenida sin necesidad de emplear combustible extra 4. Tecnología probada La tecnología CCP se aplica comercialmente desde 1980 El proyecto Agua Prieta II, siendo la primera central termosolar en México, permitirá implementar más proyectos en el país dado que la frontera del norte de México se ubica precisamente dentro del llamado «cinturón solar» Agua Prieta II es el primer proyecto híbrido (solar+ gas) en México 11

12 Proyecto Agua Prieta II- Detalles Tecnología: ISCC Capacidad: 14 MW (12 MW de acuerdo a la oferta + 2 MW adicional al precio) Tecnología del campo solar: CCP Fluido caloportador: aceite mineral Cantidad de aceite mineral: 277 t Área: - Campo solar completo: m 2 - Área de lazos: m 2 Lazos: - Número total de lazos: 26 - Número total de colectores por lazo: 4 - Longitud del colector: 150 m Producción de vapor: 86 t/h 130 bar, 330 ºC El CC cuenta con un sistema de post-combustión con gas natural para permitir mantener una producción de 14 MW (equivalente a la capacidad del campo solar) durante la noche y cuando el campo solar no esté en operación. 12

13 Proyecto Agua Prieta II - Fechas críticas Turbogeneradores de gas - Adjudicación de la compra: 6 de enero, Entrega: abril (1ª turbina de gas) - mayo (2ª turbina de gas), 2012 Ciclo Combinado - Adjudicación del contrato de integración: 26 de agosto, COD*: 1 de abril, 2013 Campo solar - Adjudicación del contrato: 28 de julio, COD*: 6 de abril, 2013 Menos de 22 meses es el periodo de construcción del campo solar *COD (Commercial Operation Date): fecha de entrada en operación comercial 13

14 Proyecto Agua Prieta - Layout 14

15 Proyecto Agua Prieta - Subvenciones GEF Designados 200 M$ para cuatro países: - Marruecos (50 M$) en operación - México (50 M$) en construcción - Egipto (50 M$) CC y campo solar finalizados. Actualmente en coordinación para funcionar como ISCC. - India (50 M$) no hay gas disponible. En Standby. Condiciones del GEF: ser invertido en una tecnología probada CCP híbrida. Esto es ISCC El campo solar de Agua Prieta recibe una subvención GEF 15

16 Proyecto Agua Prieta Comparativa del coste de tecnologías Capacidad Proyecto MUSD/MW 14 MW Campo solar Agua Prieta (a base de subsidio) MW Ciclo Combinado Agua Prieta MW Cogeneración Salamanca MW Cogeneración Nuevo Pemex MW Baja California Sur IV. Central de combustión interna 2.2 No hay una tarifa de suministro disponible en México 16

17 Experiencia de Abengoa en centrales termosolares Abengoa ha desarrollado las dos primeras plantas ISCC y ambas se encuentran actualmente en operación comercial Ain Beni Mathar (470 MW) La primera planta ISCC del mundo para operación comercial 450 MW (CC) + 20 MW (campo solar) Más de m 2 de campo solar de CCP Ain Beni Mathar (Marruecos) En operación desde 2010 Hassi R Mel (150 MW) 130 MW (CC) + 20 MW (campo solar) Más de m 2 de campo solar de CCP Hassi R Mel (Argelia) En operación desde

18 En operación En construcción Experiencia de Abengoa en centrales termosolares País Proyecto Tecnología Potencia España Plataformas Solares Écija El Carpio Castilla la Mancha Extremadura CCP 100 MW (50 MW x 2) cada plataforma México Agua Prieta II ISCC Emiratos Árabes Shams - 1 CCP 100 MW EEUU España Solana CCP + sales 280 MW Mojave CCP 250 MW PS10 Torre 11 MW PS20 Torre 20 MW 14 MW (campo solar) + 464,4 MW (CC) Solnova 1, 3 y 4 CCP 50 MW (x3) Marruecos Ain Beni Mathar ISCC Argelia Hassi R Mel ISCC 20 MW (campo solar) MW (CC) 20 MW (campo solar) MW (CC) MW 224 MW India Central de investigación CCP 3 MW 18

19 Gracias Bahía Santa Bárbara, México D.F. (México) Tel Fax: Campus Palmas Altas C/ Energía Solar, Sevilla (España) Tel. +(34)