Recuperación energética mediante turbinado hidráulico -- Caso red de distribución de aguas de Manizales.

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Álvaro Zúñiga Godoy
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1 Recuperación energética mediante turbinado hidráulico -- Caso red de distribución de aguas de Manizales.

2 BATTERY CHARGING TURBINES ADVANTAGES Punto 1. Problemática Punto 2. Recursos Hidráulicos no explotados. Punto 3. Tecnología Desarrollada. (Turbina hidráulica conectada a Red) Punto 4. Casos Prácticos Punto 5. Aplicaciones Punto 6. Turbina Hidráulica Sistemas Aislados.

electricidad se incrementa constantemente. - Impacto directo sobre lo costes 2.

- Las fugas representan 15% - 40% de perdidas de agua. 3.

3 1. Problemática 1. Elevados costes de extracción y distribución de agua - El precio de la electricidad se incrementa constantemente. - Impacto directo sobre lo costes 2. Exceso de presión en tuberías - Provoca roturas y fugas de agua. - Las fugas representan 15% - 40% de perdidas de agua. 3. Suministro eléctrico en lugares remotos - Abastecimiento energético en ubicaciones remotas donde la energía eléctrica es necesaria. Hidrantes, Depósitos, Arquetas, Válvulas a motorizar, etc.

4 2. Recurso hidráulico no explotado PARTICIPACIÓN DE LA ENERGIA HIDRAULICA EN LA GENERACIÓN ELECTRICA Colombia 57 67%

5 2. Recurso hidráulico no explotado Potencial Hidroeléctrico acumulado por tipo de central y por sitio identificado por aprovechamiento Área Hidrográfica Amazonas Caribe Magdalena Cuaca Orinoco Picocentrales 0,5-5 kw Micro Centrales 5-50kW Mini Centrales kw Pequeñas Centrales 500kW - 20MW Grandes Centrales MW > 40MW Pacifico TOTAL POR TIPO DE CENTRAL Fuente: Atlas Hidroenergético UPME 2015

6 2. Recurso hidráulico no explotado Potencial Hidroeléctrico acumulado por tipo de central y por sitio identificado por aprovechamiento Área Hidrográfica Amazonas Caribe Magdalena Cuaca Orinoco Pacifico Picocentrales 0,5-5 kw Micro Centrales 5-50kW Mini Centrales kw Pequeñas Centrales 500kW - 20MW Grandes Centrales MW > 40MW ACUEDUCTOS??? TOTAL POR TIPO DE CENTRAL

7 2. Recurso hidráulico no explotado

8 2. Recurso hidráulico no explotado

9 2. Recurso hidráulico no explotado

10 2. Recurso hidráulico no explotado Ciudades Habitantes Picocentrales 0,5-5 kw Microcentrales 5-50kW Minicentrales kw Bogotá Medellín Cali Barranquilla Cartagena de Indias Soledad Cúcuta Ibagué Soacha Bucaramanga SantaMarta Villavicencio Bello Valledupar Pereira Buenaventura Pasto Manizales Montería Neiva Subtotales TOTAL kw

2. Recurso hidráulico no explotado TOTAL 46.

11 2. Recurso hidráulico no explotado TOTAL kw Precio de venta de la energía 0,06 $ Horas de funcionamiento estimado 7500 h (55%) Ingresos potenciales desaprovechados 21M$ Capacidad Central TermoCartagena: 250kW 25%

12 2. Recurso hidráulico no explotado Área Hidrográfica Amazonas Caribe Magdalena Cuaca Orinoco Pacifico Picocentrales 0,5-5 kw Micro Centrales 5-50kW Mini Centrales kw Pequeñas Centrales 500kW - 20MW Grandes Centrales MW > 40MW ACUEDUCTOS NUEVO TOTAL POR TIPO DE CENTRAL INCREMENTO 382% 43% 24% INCREMENTO TOTAL %

13 3. Tecnología Desarrollada F1 recupera energía, del la energia cinetica en movimiento del vehiculo, durante la frenada. Tecnoturbines recupera energia, De la energia cinetica del agua en movmiento 13

14 0:01 0:36 1:11 1:46 2:21 2:56 3:31 4:06 4:41 5:16 5:51 6:26 7:01 7:36 8:11 8:46 9:21 9:56 10:31 11:06 11:41 12:16 12:51 13:26 14:01 14:36 15:11 15:46 16:21 16:56 17:31 18:06 18:41 19:16 19:51 20:26 21:01 21:36 22:11 22:46 23:21 23:56 3. Tecnología Desarrollada Power Recovered Vs Power Wasted 60% Fuente: CASSA (Aguas de Sabadell)

15 3. Tecnología Desarrollada 60%

agua, generando electricidad aprovechando los excedentes

16 3. Tecnología Desarrollada Diseñadas específicamente para recuperar energía de la redes de distribución de agua, generando electricidad aprovechando los excedentes de presión en las tuberías. Carga de baterías Inyección a red

17 3. Tecnología Desarrollada Sistema electrónico de control. Control sobre la velocidad de giro de la turbina. Admite variabilidad hidráulica Turbinas centrifugas Modos de control - MPPT (Máxima producción energética). - MEPT (Máxima eficiencia energética). - PPM (Mantenimiento presión a la salida).

18 3. Tecnología Desarrollada VENTAJAS Trabajan con presión a la salida Contrapresión. Mantenimiento, poco y sencillo. Componentes estándar. Muy fácil accesibilidad. Requiere de POCO ESPACIO de montaje. Requiere de POCO TIEMPO de montaje. Condiciones hidráulicas variables.

19 3. Casos Practicos

20 Salto de presión (metros) MAPA DE PRODUCTOS Y APLICACIONES Caudal (Litros/Segundo) Picoturbina Turbina HE Microregen Hydroregen Hydro Low Head CARGA DE BATERÍAS INYECCIÓN A RED

21 3. Casos Prácticos

22 3. Casos Prácticos TURBINA DE INYECCIÓN A RED PARA VENTA DE ENERGÍA Recuperación de energía a la entrada de un deposito. Venta de energía generada. MANIZALES (COLOMBIA) Agosto, KW INYECCIÓN A RED HYDROREGEN REDUCCIÓN: 242 Tn CO2eq

KWH 3. Casos Prácticos PRODUCCIÓN ANUAL 32.000 30.000 28.000 26.000 24.000 22.000 20.

23 KWH 3. Casos Prácticos PRODUCCIÓN ANUAL TOTAL Energía producida kwh Precio Energía 0,12 $ Ingresos por venta de energía ,16 $

HIEKAWA MANIZALES (JAPÓN) (COLOMBIA) FEBRUARY, 2017 MARZO, 2017 45

24 TURBINA DE INYECCIÓN A RED PARA VENTA DE ENERGÍA Microcentral hidroeléctrica. HIEKAWA MANIZALES (JAPÓN) (COLOMBIA) FEBRUARY, 2017 MARZO, KW OUTPUT POWER INYECCIÓN GRID TIED A RED HYDRO HYDROREGEN REGEN REDUCCIÓN: EMISSION REDUCTION: 485Tn CO2eq 242Tn CO2eq

25 TURBINA DE INYECCIÓN A RED PARA AUTOCONSUMO Recuperación de energía para autoconsumo en depósito de agua potable. La energía se autoconsume en un bombeo existente en la propia instalación. PATERNA, MANIZALES VALENCIA (COLOMBIA) (ESPAÑA) FEBRUARY, 2017 MARZO, KW OUTPUT POWER INYECCIÓN GRID TIED A RED HYDRO HYDROREGEN REGEN REDUCCIÓN: EMISSION REDUCTION: 44Tn CO2eq242Tn CO2eq

27 3. Casos Prácticos

ALTAFULLA, MANIZALES TARRAGONA (COLOMBIA)(ESPAÑA) DICIEMBRE, FEBRUARY, 2017 2015 45 KW OUTPUT

28 TURBINA PARA AUTOCONSUMO AISLADO MEDIANTE CARGA DE BATERÍAS Suministro de energía para servicio gratuito de recarga de dispositivos móviles y estación WIFI en zona urbana. ALTAFULLA, MANIZALES TARRAGONA (COLOMBIA)(ESPAÑA) DICIEMBRE, FEBRUARY, KW OUTPUT 250W POWER CARGA GRID TIED DE BATERÍAS HYDRO TURBINA REGEN HE REDUCCIÓN: EMISSION REDUCTION: 0,661 Tn 242Tn CO2eq CO2eq

29 3. Casos Prácticos

30 3. Casos Prácticos

31 PICOTURBINA PARA CARGA DE BATERÍAS Abastecimiento eléctrico para equipo de tratamiento y control de agua. MANIZALES (COLOMBIA) ARAGÓN (ESPAÑA) FEBRUARY, 2017 TERCER TRIMESTRE DE KW OUTPUT POWER 25W CARGA GRID TIED DE BATERÍAS HYDRO PICOTURBINA REGEN REDUCCIÓN: EMISSION REDUCTION: 83,16 Tn CO2eq 242Tn CO2eq

33 MUCHAS GRACIAS POR TU ATENCIÓN Tecnoturbines S.L. Calle Dinamarca Almoradí (Alicante)

34 Diseño y fabricación de turbinas hidráulicas para generar electricidad, aprovechando el exceso de presión existente en las tuberías de agua

35 TURBINAS DE CARGA DE BATERÍAS Picoturbina Turbina HE Rango de potencia Hasta 25W 500W a 4 kw Rango de caudal Rango de salto de presión 0,8 1 litros/segundo 1-16 litros/segundo 1,2 hasta 1,8 bares 1,5 hasta 39 bares Presión máxima PN10 PN40 Sensores de presión, caudalímetros, etc Depósitos de agua Picoturbina APLICACIONES Alimentación eléctrica de equipos o instalaciones remotas: Controladoras de válvulas reductoras de presión Turbina HE Data Loggers

36 VENTAJAS TURBINAS CARGA DE BATERÍAS INSTALACIÓN RÁPIDA Y SENCILLA Instalación en línea con la tubería existente o bien en paralelo a válvulas reductoras de presión. ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA EN ZONAS REMOTAS Fuente de energía robusta y fiable para lugares donde la red no es accesible o donde no existe. MONITORIZACIÓN REMOTA Acceso remoto a los parámetros de la turbina (opcional) CALIDAD Fabricación utilizando materiales resistentes y de elevada durabilidad. Banco de pruebas propio para testeo de productos. SEGURIDAD Evita el vandalismo. No hay elementos visibles al aire libre. Se oculta en una arqueta sin generar ruido alguno. ENERGÍA 100% RENOVABLE Energía 100% limpia. Menos impacto que la energía solar y la energía eólica (impacto visual y medioambiental)

37 TURBINAS DE INYECCIÓN A RED Micro Regen Turbina HE Hydro Low Head Rango de potencia 2kW hasta 25kW 25kW hasta 315kW 10kW hasta 170kW Rango de caudal 10 a 90 l/s 60 a 560 l/s 500 a 2400 l/s Rango de salto de presión Presión máxima 1,5 a 11 bares PN16 ; PN25 1,5 a 13 bares 0,3 a 1 bares PN16 ; PN25 PN10 Microregen Turbina HE Hydro Low Head APLICACIONES Centrales hidroeléctricas Plantas de tratamiento de agua Depósitos de agua Plantas desaladoras

38 VENTAJAS TURBINAS DE INYECCIÓN A RED AMORTIZACIÓN A PARTIR DE 2 AÑOS Proyectos viables con bajos periodos de amortización y un alto retorno de la inversión. Flujo permanente de ingresos con bajo riesgo. REDUCCIÓN DE TRABAJOS DE OBRA CIVIL DEL 80% Reduce un 80% en trabajos de obra civil y un 50% del coste total de un proyecto hidroeléctrico convencional. Instalación directamente en línea con la tubería existente o en by-pass.a c CALIDAD Fabricación utilizando materiales resistentes y de elevada durabilidad. Banco de pruebas propio para testeo de productos. EFICIENCIA GLOBAL DE HASTA 80% Nuestra tecnología patentada es capaz de recuperar energía en condiciones hidráulicas variables con un elevado rendimiento. ENERGÍA 100% RENOVABLE Energía 100% limpia. Menos impacto que la energía solar y la energía eólica (impacto visual y medioambiental)

39 TRABAJOS REALIZADOS

40 TURBINA DE INYECCIÓN A RED PARA VENTA DE ENERGÍA CASINOS (ESPAÑA) Recuperación de energía en una Comunidad de Regantes. SEPTIEMBRE, KW INYECCIÓN A RED HYDROREGEN REDUCCIÓN: 163Tn CO2eq

41 TURBINA DE INYECCIÓN A RED PARA AUTOCONSUMO Recuperación de energía para autoconsumo en depósito de agua potable. La energía se autoconsume en un bombeo existente en la propia instalación. PATERNA, MANIZALES VALENCIA (COLOMBIA) (ESPAÑA) FEBRUARY, 2017 MARZO, KW OUTPUT POWER INYECCIÓN GRID TIED A RED HYDRO HYDROREGEN REGEN REDUCCIÓN: EMISSION REDUCTION: 44Tn CO2eq242Tn CO2eq

42 2. Recurso hidráulico no explotado Potencial Hidroeléctrico acumulado por tipo de central y por sitio identificado por aprovechamiento ACUEDUCTOS

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