Otro mix de generación eléctrica es posible (y deseable) 85% Renovable, eliminando el carbón y la nuclear del sistema en 2030

Transcripción

1 ASOCIACIÓN ESPAÑOLA PARA LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA TERMOSOLAR 85% Renovable, eliminando el carbón y la nuclear del sistema en 23 Propuesta alternativa a las conclusiones de la Comisión de Expertos para la Ley de Transición Energética y Cambio Climático Auditorio Cuatrecasas, 19 de junio de 218, Madrid

2 1. Introducción Funcionamiento del parque termosolar en España Tendencias internacionales 2. Informe Protermosolar: Transición Energética en el sector eléctrico El papel diferenciado de las diferentes tecnologías renovables de generación Metodología del informe Resultados Cumplimiento de restricciones técnicas Reflexiones sobre el modelo de mercado Estimaciones de coste Reflexiones adicionales sobre el respaldo con gas 3. Actuaciones recomendadas 2

3 Introducción 1. Introducción Funcionamiento del parque termosolar en España Tendencias internacionales 2. Informe Protermosolar: Transición Energética en el sector eléctrico El papel diferenciado de las diferentes tecnologías renovables de generación Metodología del informe Resultados Cumplimiento de restricciones técnicas Reflexiones sobre el modelo de mercado Estimaciones de coste Reflexiones adicionales sobre el respaldo con gas 3. Actuaciones recomendadas 3

4 Introducción Lérida Ciudad Real Cáceres Badajoz Córdoba Granada Murcia Alicante Sevilla Málaga Almería Cádiz Centrales Termosolares en Operacion (49 plantas / 23 MW) 4

5 Introducción SOLNOVA 1, 3 y 4 / PS 1 & PS 2, Sevilla 11MW, 1h Alm. 2 MW, 1h Alm. 3 x 5 MW 5

6 Introducción ANDASOL 1, 2 & 3, Granada 3 x 5 MW, 7,5 h Alm. 6

7 Introducción GEMASOLAR, Sevilla 2 MW, 15 h Alm. 7

8 Introducción PUERTO ERRADO 1 y 2, Murcia 1,4 MW 3 MW 8

9 Introducción BRGES BLANQUES, Lleida 22 MW Híbrida (Solar/Biomasa) 9

10 GWh Introducción Producción de las centrales termosolares en España Fuente: Solar Termoeléctrica Curva de Generación Medida Acumulada anual Desde 214 las centrales termosolares funcionan sin aporte de gas. Algunas llevan funcionando 1 años sin signos de degradación La producción anual es muy estable, alrededor de 5 TWh. 217 fue un año meteorológicamente excepcional y se superaron los 5,3 TWh El récord de contribución puntual a la demanda peninsular es del 1% Durante muchos momentos del verano su contribución está en torno al 8% 1

11 Generación Solar Termoeléctrica CSP/STE (MW) Generación Total en España (MW) Introducción Ejemplo de operación continuada (16 días) Generación continua de centrales termosolares por encima de 9MW :9h --> :23h Récord Gemasolar 36 días MW con Alm. > 7h Horas 11

12 MW MW Introducción Tendencias Internacionales Evolución de la potencia instalada termosolar a nivel mundial Saudi Arabia Kuwait France Mexico Israel China South Africa United Arab Emirates India 6 3. Egypt 4 2. Algeria Italy 2 1. Morocco Spain - - USA Total Cumulative Capacity CSP/STE 12

13 Informe 1. Introducción Funcionamiento del parque termosolar en España Tendencias internacionales 2. Informe Protermosolar: Transición Energética en el sector eléctrico El papel diferenciado de las diferentes tecnologías renovables de generación Metodología del informe Resultados Cumplimiento de restricciones técnicas Reflexiones sobre el modelo de mercado Estimaciones de coste Reflexiones adicionales sobre el respaldo con gas 3. Actuaciones recomendadas 13

14 Informe Percepción de las centrales termosolares Cree Vd. que las centrales solares termoeléctricas jugarán un papel significativo en el mix de generación en España en 23? No Quizás No Quizás Cambio esperado en la percepción de los stakeholders en España antes y después de esta presentación 14

15 Informe El papel diferenciado de las diferentes tecnologías renovables de generación MW Satisfacer la demanda en todo momento es juntar las piezas adecuadas de la generación El objetivo de la planificación es: Conseguir la descarbonización del sistema eléctrico Asegurar la estabilidad de la red Coste optimizado El viento y el sol serán los pilares de la generación en el futuro. La hidráulica y la biomasa apoyarán con su flexibilidad de despacho Solar Termoeléctrica Existente Solar Termoeléctrica Nueva Solar Fotovoltaica Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas Pero la eólica y la fotovoltaica Ciclos Combinados generan sólo Exportación cuando disponen Vertidos del recurso Demanda y tienen un comportamiento estacional y horario muy diferente Para satisfacer de forma óptima la demanda hay que saber acoplar las piezas disponibles Hora Cogeneración Residuos NO renovables Importación

16 Informe Cual es la pieza que falta? Generación promedio horaria - EÓLICA Generación promedio horaria - FOTOVOLTAICA Generación promedio horaria - TERMOSOLAR NUEVA % sobre potencia nominal 1% 8% 6% 4% 2% % Hora % sobre potencia nominal 1% 8% 6% 4% 2% % Hora % sobre potencia nominal 1% 8% 6% 4% 2% % Hora La tecnologías renovables son muy diferentes entre si. Es esencial que sea entendido por los responsables energéticos ya que ni los modelos de expansión ni los mercados agnósticos saben hacerlo Subastas tecnológicamente neutras no son la solución, sino que provocan problemas técnicos y económicos Subastas competitivas, específicas por tecnología o por perfil de despacho, solicitando lo que se necesite a medida que se planifique la retirada del parque actual, si son el camino correcto 16

17 Informe Los modelos de planificación generan dudas y olvidan un aspecto esencial Alta sensibilidad de los datos económicos de entrada en las conclusiones. Actualmente los precios a los que adjudican las subastas no se corresponden con las referencias que se obtendrían con los datos de CAPEX y OPEX usuales La aproximación macro, relativamente válida para tecnologías convencionales, les lleva a resultados inviables (desde los puntos de vista técnico y de inversión) cuando aparecen renovables no gestionables. La solución de las necesidades para el funcionamiento del sistema no suelen estar adecuadamente contempladas Y, sobre todo, no consideran un aspecto esencial de las renovables: sus diferencias y posibilidades en términos de perfiles de despacho y estrategias de operación Por el contrario, este informe está basado en datos reales de generación y demanda horaria. Mas que un estudio es una comprobación del funcionamiento real del mix propuesto, permitiendo responder a las siguientes preguntas: Previsión demanda 23 Datos de generación de las tecnologías en años anteriores Mix propuesto a 23 * Cuanto respaldo se necesita? Cuál es el coste de generación? Emisiones producidas? * El mix de generación es también una variable con la que puede jugarse para optimizarse cada una de las respuestas 17

18 ANÁLISIS HORARIO DESDE el 1/1/214 HASTA el 31/12/217 Informe Metodología del estudio RECURSO RENOVABLE HORARIO REAL EN ESPAÑA EXTRAPOLACIÓN DE LA DEMANDA HORARIA A 23 PARTIENDO DE DATOS REALES HORARIOS PROYECCIÓN DE GENERACIÓN POR FUENTE ENERGÉTICA HORARIA MATRIZ DE FILAS (horas desde 1/1/214 al 31/12/217) X 14 COLUMNAS (Demanda, Solar Termoeléctrica existente, Solar Termoeléctrica nueva, Solar Fotovoltaica, Eólica, Hidráulica, Bombeo, Biomasa&Biogas, Cogeneración, Residuos no renovables, Importación, Exportación, Ciclos Combinados, Vertidos) INFORME ELABORADO A PARTIR DE ESTA MATRIZ Fuente de los datos reales horarios de demanda y de generación por fuente energética: ESIOS, REE 18

19 MW MW Informe Metodología del estudio / Secuencia de despacho Prioridad de Despacho & Idéntico Perfil de Generación horario al periodo analizado Eólica: H.eq = Solar Fotovoltaica: H.eq = Cogeneración: H.eq = 3.8 Residuos no Renovables: H. eq = 2.7 Prioridad de entrada en sistema ante demanda no cubierta 1. Biomasa: H.eq = Ciclos Combinados: 2. Interconexiones H.eq = 6 Prioridad de Despacho & Perfil de Generación horario distinto al periodo analizado Solar Termoeléctrica: H.eq = Hora Demanda Idéntico Perfil de Generación horario al periodo analizado Hidráulica: H.eq = 1.37 Turbinación por Bombeo: H.eq =

20 Informe Alcance Este informe presenta proyecciones horarias con datos reales de generación y si 23 fuese un año como 214 (23 14), 215 (23 15), 216(23 16) o 217(23 17) en cuanto a recursos naturales, o una media de estos 4 años (23 M)? Criterios de optimización Apilar generación de abajo hacia arriba Incorporando la complementariedad de las renovables Utilizando las alternativas de despacho de la termosolar y la biomasa. Grados de libertad complementarios La gestión optimizada de la hidráulica La gestión de la demanda Contratos de interrumpibilidad, Optimización del mix renovable propuesto Reflexiones sobre el modelo de mercado: Un sistema mayoritariamente renovable haría inviable el modelo de mercado marginalista La incorporación de la nueva capacidad debe hacerse a precio fijo para la vida operativa 2

21 Informe Nuestro informe: Otro mix de generación eléctrica es posible (y deseable) 21

22 Informe Nuestro informe: La complementariedad natural de las renovables en España (Viento, Sol y Agua) junto con el uso de la termosolar con almacenamiento a partir de la puesta de sol permitiría un escenario 23*: Sin centrales de carbón Sin centrales nucleares Con menor respaldo de ciclos combinados que en el informe de la CdE Con mayor generación renovable, menores vertidos y menores emisiones que en el informe de la CdE Cumpliendo objetivos de UE de penetración de renovables en la demanda final de energía Y a menos de 5 c /kwh de coste de generación Es decir, realizando una auténtica Transición Energética con grandes beneficios adicionales para la economía del país *Nota: Los resultados de este informe no corresponden a simulaciones teóricas, sino a la proyección de datos horarios de generación en años reales, aplicando el mix considerado 22

23 Informe Resumen comparativo Mix 217 Mix Comisión de Expertos (CdE) Mix Protermosolar Demanda de energía eléctrica 268,5 TWh 296 TWh 296 TWh Potencia total instalada del Mix 14,5 GW 147 GW 13 GW Total Potencia Renovable 51 GW 16 GW 16 GW Potencia Instalada Eólica 23 GW 31 GW 33 GW Potencia Instada Fotovoltaica (FV) 4,7 GW 47,15 GW 25 GW Potencia Instalada Termosolar 2,3 GW 2,3 GW 2 GW Potencia Instalada Otras Renovables,75 GW 2,55 GW 5 GW Vertidos 4.6 GWh 83 GWh = = Emisiones 66. kton CO 2 * kton CO kton CO 2 Comentarios Adicionales Datos del informe de REE El Sistema Eléctrico Español Avance 217 Mantiene la flota nuclear y de gas y no alcanza los objetivos de la UE (29,7%) Sin carbón, sin nuclear, con menor respaldo de gas y cumpliendo objetivos de la UE (34%) Puede llamarse a esto transición? Esto si es una Transición Energética * REE tiene en cuenta emisiones de Otras Renovables y de la Cogeneración. Tanto la CdE como Protermosolar no tienen en cuenta las emisiones estas dos fuentes 23

24 Informe Potencia Instalada / Comparativa de escenarios MIX COMISIÓN DE EXPERTOS MIX PROTERMOSOLAR BIOMASA&BIOGAS; 2.55 MW SOLAR TERMOELÉCTRICA; 2.3 MW SOLAR FOTOVOLTAICA; MW Renovables = 16 GW COGENERACION Y OTROS; 8.5 MW 147 GW NUCLEAR; MW EOLICA; 31. MW CARBON ; 847 MW CICLO COMBINADO; MW HIDRAULICA + BOMBEO; 23.5 MW BIOMASA&BIOGAS; 5. MW SOLAR TERMOELÉCTRICA; 2. MW SOLAR FOTOVOLTAICA; 25. MW COGENERACION Y OTROS; 8.5 MW 13 GW CICLO COMBINADO; 15.8 MW HIDRAULICA + BOMBEO; 23.5 MW EOLICA; 33. MW Renovables = 16 GW 17 GW 24

25 Informe Mix de Generación / Comparativa de escenarios MIX COMISIÓN DE EXPERTOS MIX PROTERMOSOLAR SOLAR TERMOELÉCTRICA 1% COGENERACION Y OTROS 12% BIOMASA&BIOGAS 4% SOLAR FOTOVOLTAICA 27% 327 TWh EOLICA 2% NUCLEAR 15% CICLO COMBINADO 11% HIDRAULICA + BOMBEO 1% COGENERACION Y OTROS 11% BIOMASA&BIOGAS 9% SOLAR TERMOELÉCTRICA 23% 286 TWh CICLO COMBINADO 3% HIDRAULICA + BOMBEO 12% EOLICA 26% SOLAR FOTOVOLTAICA 16% En el mix propuesto por Protermosolar: El 85,6% de la generación de electricidad es de fuentes renovables frente al 62,1% de la CdE Los ciclos combinados tan sólo contribuirían en un 3,4% al mix de generación El carbón y la nuclear dejan de formar parte del sistema de generación El saldo de interconexiones sería de un 4,5% de importación, ya que sería más económico importar electricidad que hacer trabajar a los ciclos combinados a un coste muy elevado. El mix de la CdE genera mucha mas energía que se vierte o se exporta a precio de saldo. 25

26 Informe Mix de Demanda / Comparativa de Escenarios Saldo Total Interconexiones CONSUMOS BOMBEO -7% -6% -3,7% -3% COGENERACION Y OTROS 13,1% 11% BIOMASA&BIOGAS 4,5% 4% SOLAR TERMOELÉCTRICA 1,6% 1% SOLAR FOTOVOLTAICA 29,7% 24% MIX COMISIÓN DE EXPERTOS 296 TWh NUCLEAR 17,2% 14% CICLO COMBINADO 11,7% 1% HIDRAULICA + BOMBEO 1,9% EOLICA 18% 21,9% Misma Demanda Saldo Total Interconexiones CONSUMOS BOMBEO 4,5% 4% -1,9% -2% COGENERACION Y OTROS 1,7% 1% BIOMASA&BIOGAS 9,1% 9% SOLAR TERMOELÉCTRICA 21% 22% MIX PROTERMOSOLAR 296 TWh CICLO COMBINADO 3,3% 3% HIDRAULICA + BOMBEO 11,3% 11% EOLICA 25% 25,4% SOLAR FOTOVOLTAICA 15,5% 15% En el mix propuesto por Protermosolar: La cobertura de la demanda por fuentes renovables es del 83%, frente al 69% de la CdE La saturación de interconexión a 23 considerada es de 7 GW, tanto de importación como de exportación, que puede considerarse más conservadora que la suma de capacidad con Francia, Portugal y Marruecos de la CdE (La hidraulicidad (Hidráulica + Bombeo) tiene en cuenta la media de los últimos 4 años = 33,5 TWh, valor muy similar a los 32 TWh del escenario de hidraulicidad medio del caso base de la CdE 26

27 Informe Resultados de las proyecciones anuales VALORES CdE 23 M 23'17 23'16 23'15 23'14 Potencia de respaldo Ciclos (GW) 24,6 15,8 15,8 15,7 15,7 14,2 Número de horas equivalentes ciclo combinado Generación Ciclos Combinados (GWh) % Renovable / Generación 62% 85,6% 84,5% 85,% 85,3% 87,6% Coste de generación ( /MWh) 52 48,8 49,97 48,67 49,16 47,45 kton CO2 mix , Vertidos Acumulados (GWh) , En el mix propuesto por Protermosolar (23 M): Mix 23 XX = extrapolación a 23 del año XX Solo se han necesitado 15,8 GW de ciclos (8,8 GW menos que la CdE) para cubrir las necesidades de la demanda. No se han considerado restricciones técnicas que, aunque pudieran elevar algo esa cifra, no cambiarían esencialmente las conclusiones La generación con ciclos combinados es un 72% menor que la propuesta por la Comisión de Expertos La cobertura de la generación de origen renovable es del 85,6% El coste del mix de generación resultaría ligeramente menor que el de la CdE. Las emisiones de CO 2 bajarían un 6% Los vertidos serían un 82% menores que los estimados por la CdE (que, además, creemos que han sido infravalorados) 27

28 Informe Sobre el respaldo resultante del gas Razones para mayor potencia de respaldo Reserva de seguridad Restricciones técnicas Indisponibilidad temporal de las interconexiones Razones para menor potencia de respaldo Contratos de interrumpibilidad Gestión de la demanda Gestión de la hidráulica Entre las conclusiones de este informe resulta que la potencia máxima de respaldo de los ciclos combinados nunca superó los 16 GW. Eso no quiere decir que nuestra conclusión sea que la potencia de respaldo sea precisamente 16 GW Hay razones para inclinar la balanza en uno u otro sentido pero lo que se demuestra es que no haría falta mantener la flota actual incluso habiendo cerrado las nucleares. En general, las restricciones técnicas, de producirse, lo harían en situaciones en las que precisamente la potencia en operación de los ciclos sería pequeña, por lo que si podrían incrementar ligeramente la contribución en energía anual pero no en potencia de respaldo 28

29 MW Informe Mix de Generación Protermosolar Distribución horaria media por fuente energética La clave es considerar a la Energía Solar, FV + termosolar, operadas de forma complementaria, como pilar de la generación en 23 y a futuro en nuestro país. La termosolar generaría en invierno para cubrir el pico de la noche, en primavera/otoño su generación se extenderá desde las 4 de la tarde hasta las 6 de la mañana y en verano hasta las 1 de la mañana La complementariedad del viento y el agua con el sol y el apoyo de la biomasa permitiría satisfacer la demanda con un mínimo respaldo de gas natural y de importaciones Hora En todo momento se cumplirían los mínimos de generación síncrona para la estabilidad de la red. Solar Termoeléctrica Existente Solar Termoeléctrica Nueva Solar Fotovoltaica Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas La gestión de la hidráulica, de la demanda y los contratos de interrumpibilidad, aportarían una flexibilidad complementaria para hacer posible la Verdadera Transición Energética. Cogeneración Residuos NO renovables Importación Ciclos Combinados Exportación Vertidos Demanda Media anual horaria de desglose de cobertura de la demanda 29

30 Informe Comparativa de días con/sin sol en Primavera Ejemplos de días reales proyectados a Hora Hora Hora 2/4/23 14 MW Solar Termoeléctrica Existente Solar Termoeléctrica Nueva Solar Fotovoltaica Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas 1/4/23 15 Cogeneración Residuos NO renovables Importación Exportación Ciclos Combinados Exportación Vertidos Vertidos Demanda Demanda MW MW Solar Termoeléctrica Existente Solar Termoeléctrica Nueva Solar Fotovoltaica Solar Termoeléctrica Existente Solar Termoeléctrica Nueva Solar Fotovoltaica Eólica Hidraúlica (+bombeo) Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas Biomasa&Biogas Cogeneración Residuos NO renovables Importación Ciclos Combinados Cogeneración Residuos NO renovables Importación Ciclos Combinados Exportación Vertidos En este ejemplo de día soleado de primavera, el perfil diario sería plenamente exportador y con algo de vertidos, dada la abundancia de recurso renovable. La biomasa no operaría en ese día. Al haber proyectado la generación real de la hidráulica se produce esa situación exportadora, pero en una futura gestión optimizada de la hidráulica se hubiera conservado ese recurso pudiendo reducirse la necesidad de respaldo en otros días futuros y eliminando los vertidos. En un día de primavera con bajo recurso solar, pero con alto recurso eólico, la demanda estaría cubierta gracias a la generación de la biomasa, cogeneración e importaciones. La necesidad de generación de ciclos combinados se reduce al pico de la tarde-noche. Demanda

31 Informe Comparativa de días con/sin sol en Verano Ejemplos de días reales proyectados a 23 MW Hora Hora 25/7/23 16 Hora 27/8/23 17 Solar Termoeléctrica Solar Existente Solar Solar Termoeléctrica Termoeléctrica Nueva Solar Nueva FotovoltaicaSolar Fotovoltaica Solar Termoeléctrica EólicaExistente Solar Termoeléctrica NuevaHidraúlica Solar Fotovoltaica (+bombeo) Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas Biomasa&Biogas Cogeneración Residuos Cogeneración NO renovables Importación Residuos NO renovables Importación Ciclos Combinados Cogeneración Residuos NO renovables Importación Exportación Ciclos Combinados Exportación Vertidos Vertidos Demanda Ciclos Combinados Exportación Vertidos Demanda Demanda En un día soleado de verano, la termosolar y la fotovoltaica cubren gran parte de la demanda. Dada la abundancia del recurso solar y el solape que necesariamente se produciría durante algunas horas entre FV y termosolar, se darían momentos de necesidad de exportación. De nuevo, una gestión de la hidráulica conservando el recurso habría reducido esa necesidad exportadora así como el respaldo en días futuros. La biomasa tendría que operar en horas centrales del día para ajustar la generación a la demanda. Los ciclos combinados no serían necesarios en ese día. MW MW Los días de bajo recurso solar, en este caso asociado a bajo recurso eólico, obligaría a la biomasa a operar a carga nominal prácticamente todo el día y a echar mano de las importaciones. En ese día sería necesaria la operación de una parte del respaldo de los ciclos combinados durante buena parte del día. En este ejemplo se ve como tampoco hubo un buen recurso solar el día anterior (es difícil encontrar dos días seguidos sin termosolar en verano) sin que fuera posible la contribución de la termosolar durante la noche. 31

32 Informe Comparativa de días con/sin sol en Otoño Ejemplos de días reales proyectados a MW MW MW Hora Hora 25/1/23 17 Hora 26/1/ Solar Termoeléctrica Existente Solar Termoeléctrica Nueva Solar Fotovoltaica Solar Termoeléctrica Solar Termoeléctrica Existente Solar Termoeléctrica Nueva Nueva Solar Fotovoltaica Solar Fotovoltaica Eólica Hidraúlica (+bombeo) Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas Biomasa&Biogas Cogeneración Residuos NO renovables Importación Ciclos Combinados Cogeneración Residuos NO renovables Importación ExportaciónCiclos Combinados Vertidos Exportación Vertidos Demanda Demanda Cogeneración Residuos NO renovables Importación Ciclos Combinados Exportación Vertidos En un día soleado de otoño, la termosolar opera hasta avanzada la noche siguiente, si bien, la caída de la termosolar coincidente con la ausencia aún de la fotovoltaica, lo que implica que los ciclos combinados sean requeridos para cubrir la demanda de 5 a 1 de la mañana. En un día de otoño con poco recurso solar, la biomasa opera a carga nominal todo el día, se saturan las importaciones a lo largo de prácticamente las 24h y por último los ciclos combinados trabajan para cubrir la demanda, siendo más acentuada su contribución, cuando la fotovoltaica, la cual funciona a muy baja carga, no contribuye. Ni el viento ni la hidráulica han podido funcionar a alta carga debido a la escasez de recursos. Demanda 32

33 Informe Comparativa de días con/sin sol en Invierno Ejemplos de días reales proyectados a Hora Hora Hora 26/1/ /2/23 14 Solar Termoeléctrica Existente Solar Termoeléctrica Nueva Solar Fotovoltaica Solar Termoeléctrica Solar Existente Solar Termoeléctrica Nueva Nueva Solar Fotovoltaica Solar Fotovoltaica Eólica Hidraúlica (+bombeo) Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas Biomasa&Biogas Cogeneración Residuos NO renovables Cogeneración Importación Residuos NO renovables Ciclos Importación Combinados Cogeneración Residuos NO renovables Importación Ciclos Combinados Exportación Vertidos Exportación Ciclos Combinados Exportación Vertidos Vertidos Demanda Demanda Demanda MW En días soleados, la termosolar y la fotovoltaica se complementan de tal manera que en un día soleado de invierno podrían actuar como carga base desde las 1 de la mañana hasta la 1 de la noche. A lo largo de a noche, en ausencia de fotovoltaica y con los tanques de las termosolares vacíos, implicaría que hubiese una alta importación. Los ciclos entrarían para cubrir el pico de la mañana y a partir de este momento, la biomasa entraría a carga nominal y la importación regularía su carga para adaptarse a la demanda no cubierta. En días poco soleados de invierno, la mayor presencia de recurso eólico e hidráulico, asociado a periodos de bajas presiones, permitiría cubrir gran parte de la demanda. La biomasa, en ausencia de sol, operaría a carga nominal, para de esta manera reducir la necesidad de ciclos combinados, que serían, no obstante, necesarios en el pico de la tarde. MW MW

34 MW Informe Respuesta del sistema en el peor día de los 4 años El día más desfavorable de los 4 años analizados, es el proyectado a 23 del 28 de noviembre de 217. El recurso solar fue muy bajo, tanto que las centrales termosolares no habrían podido recoger nada durante el día, la fotovoltaica apenas genera, hubo poco viento y el recurso hidráulico fue muy escaso, por este motivo la biomasa opera a plena carga todo el día, se importa saturando la interconexión y los ciclos trabajan todo el día. El pico de la tarde, con la hidráulica generando como en 217 hubiese generado un pico de ciclos de 19,8 GW, si bien, gestionando el recurso hidráulico de ese día, permitiría rebajar ese pico a 15,8 GW, el pico horario más alto de los 4 años Incrementar la contribución de la biomasa también contribuiría reducir el respaldo Solar Termoeléctrica Existente Solar Termoeléctrica Nueva Solar Fotovoltaica Eólica Hidraúlica (+bombeo) Biomasa&Biogas Hora Cogeneración Residuos NO renovables Importación Ciclos Combinados Exportación Vertidos Demanda 28/11/

35 Informe Problemas técnico económicos derivados del mix de la CdE Inviabilidad Técnica y Financiera Inviabilidad Técnica y Financiera Ej: de día soleado martes, 7 de junio de 217 proyectado a 23: 5.5 MW: Mínima Potencia Síncrona del sistema Rampa de 3 GW en 4 horas - Las tecnologías no gestionables pierden mucho valor a medida que aumenta su penetración. La inversiones se frenarían y su financiación sería muy complicada - Los vertidos asociados a 8 GW de generación no gestionable serían muy elevados (mayores de los considerados por la CdE) - No habría capacidad de respuesta a los 47 GW de FV instalados en días soleados a la puesta de sol (curva de pato) - Seguiría siendo necesaria mucha capacidad de respaldo fósil/nuclear y no sería la mejor forma de avanzar hacia una generación descarbonizada y libre de residuos 35

36 Horas Informe Comprobación de la condición de nivel de generación síncrona (en las 35.6h de los 4 años analizados) Las centrales termosolares, gracias a su generador síncrono con gran inercia mecánica y su almacenamiento, contribuirían a: Reserva Primaria Bandas Secundaría y Terciaria Potencia Reactiva No incrementa la necesidad de reserva rodante Número de horas de Generación Síncrona en los 4 años analizados, por intervalos de potencia Potencia de cortocircuito MW síncronos El mínimo de potencia síncrona conectada exigido por REE es de 55 MW, lo cual cumple en su practica totalidad (salvo en 51 horas) el mix propuesto por Protermosolar Si dicho mínimo se elevase al doble (11. MW) sería necesario incorporar 8,3 TWh de Ciclos en los 4 años, lo que daría una media de 2,1 TWh / año, que representarían un.6% de la Demanda En ningún caso sería necesario aumentar la potencia total de respaldo de 16 GW propuesta 36

37 Horas Informe Necesidades de respaldo con ciclos combinados Número de horas de Rampas de Potencia horaria requerida por los Ciclos en los 4 años analizados, por intervalos de potencia Potencia Instalada Ciclos = 15,8 GW Rampa de Potencia horaria requerida por los Ciclos Combinados % de horas sobre los 4 años analizados 2(14-17) < 1. MW 44,7% MW Rampa de Potencia horaria requerida por Ciclos < 2. MW 67,6% < 5. MW 97,3% < -5. & > 5. 2,7% Solución rampas de subida > 5 MW: Añadir 46. MWh/año de ciclos. (Δ,5%) Solución rampas de bajada: Exportación o vertidos (,4% demanda) En el análisis con intervalos horarios no se aprecian rampas insalvables. Un análisis diezminutal suavizaría más las rampas 37

38 Horas Informe Necesidades de gestionabilidad de centrales de Biomasa Número de horas de Rampas de Potencia horaria requerida por la Biomasa en los 4 años analizados, por intervalos de potencia Potencia Instalada Biomasa & Biogas = 5 GW Rampa de Potencia horaria requerida por los Ciclos Combinados % de horas sobre los 4 años analizados 2(14-17) < 5 MW 28,5% < 2. MW 75,5% 5. MW 1% Las centrales de Biomasa pueden soportar rampas del 1% de su potencia nominal (5. MW) en 1h. Por lo que las rampas identificadas no supondrían un problema técnico MW Rampa de Potencia horaria requerida por la Biomasa En el análisis con intervalos horarios no se aprecian rampas insalvables. Un análisis diezminutal suavizaría más las rampas 38

39 Saldo de interconexión (MW) Informe Intercambios a través de las interconexiones Las interconexiones establecidas en el estudio (7.MW) daría un resultado importador medio de un 4,5% sobre la demanda. La saturación de las conexiones sería la siguiente: Importación: Protermosolar = 23,2 % CdE: ES-FR = 8,9 % / ES PT = % Exportación: Protermosolar = 4,4 % CdE: ES-FR = 33,4% / ES-PT = 4% Promedio mensual del saldo de las interconexiones. Importación (+), Exportación (-) MES España sería un país con saldo neutro de febrero a agosto De septiembre a enero, España sería un país importador 39

40 Informe Costes del Nuevo Mix de Generación El parque renovable se iría construyendo a lo largo de la próxima década. Una estimación razonable de la media de costes a los que resultaría la generación de ese parque a partir de las sucesivas subastas específicas por tecnologías sería: COGENERACION Y OTROS 11% BIOMASA&BIOGAS 9% SOLAR TERMOELÉCTRICA 23% MIX PROTERMOSOLAR - Generación CICLO COMBINADO 3% HIDRAULICA + BOMBEO 12% EOLICA 26% SOLAR FOTOVOLTAICA 16% Al parque renovable actual se le dotaría de estabilidad retributiva y los incentivos seguirían pagándose de forma independiente a la generación Fuente Energética Costes de Generación en 23 ( /MWh) Ciclo Combinado (5 /ton CO 2 ) 74 Hidráulica 2 Bombeo 25 Eólica 4 Solar Fotovoltaica 35 Solar Termoeléctrica 55 Biomasa & Biogas 6 Cogeneración 7 Residuos no renovables 8 Importación 6 Exportación 4 Total Costes de Generación 48,8 4

41 Informe Contribuciones adicionales de las centrales termosolares a la economía española Dado su elevado contenido local, las inversiones en centrales termosolares contribuirían a: Incremento del PIB Contribución en fase de construcción de 3,5 millones / MW 62. millones (17,7 GW) Contribución en fase de operación de,25 millones / MW 5. millones (2 GW) Contribuciones fiscales (Sociedades, IVA, IRPF, Tasas Locales) Generación de empleo (con su consecuente disminución de subsidios de desempleo) Fase de construcción (1,77 GW/año) = 88.5 empleos / año Fase de operación (1,77 GW/año) = 1.77 empleos directos adicionales / año. A partir de 23 habría 2. empleos permanentes Convergencia Económica Regional!!! Además las centrales termosolares conllevarían: Disminución importaciones de combustibles Mejora de la balanza comercial Reducción pagos por CO2 Mantenimiento de las empresas españolas en el liderazgo internacional y a la captación de gran parte del mercado exterior Atracción de inversiones extranjeras 41

42 Informe Potencia de Respaldo (MW) Necesidades de respaldo con ciclos combinados En el mix de la CdE y en el de Protermosolar los ciclos trabajarían muy pocas horas Potencia de Respaldo (MW) '17: Necesidad de Respaldo de Ciclos Combinados 23'16: Necesidad de Respaldo de Ciclos Combinados Potencia de Respaldo (MW) h.eq = 598 Potencia de Respaldo (MW) h.eq = Horas Horas 23'15: Necesidad de Respaldo de Ciclos Combinados 23'14: Necesidad de Respaldo de Ciclos Combinados h.eq = h.eq = 478 Horas Horas 42

43 Informe Reflexiones complementarias respecto a la necesidad de respaldo con gas Dado el reducido número de horas de operación que tendrían los ciclos combinados y se cercanía al fin de la vida operativa, podría considerarse la conveniencia de su reconversión o sustitución por un conjunto de turbinas peaker de gas, de ciclo abierto, instaladas junto a las centrales termosolares, a modo de ciclos combinados solgas desacoplados, de forma que su energía de escape fuera recuperada por el sistema de almacenamiento de las centrales termosolares. De esta forma se reduciría aproximadamente a la mitad las horas necesarias de funcionamiento de las turbinas de gas al operar la otra mitad las turbinas de vapor de la central solar con la energía recuperada de las turbinas de gas al igual que si los tanques se hubieran cargado con la energía solar. Adicionalmente, las centrales termosolares podrían ofrecer su capacidad de almacenamiento, con inversiones complementarias muy pequeñas, para reducir los vertidos de eólica en días de mucho viento y poco sol, calentando los tanques con resistencias y operando posteriormente la turbina de vapor como en el modo solar. La eficiencia de este proceso Power to heat sería comparable a la del concepto Power To Gas pero con mucha menor inversión 43

44 Recomendaciones 1. Introducción Funcionamiento del parque termosolar en España Tendencias internacionales 2. Informe Protermosolar: Transición Energética en el sector eléctrico El papel diferenciado de las diferentes tecnologías renovables de generación Metodología del informe Resultados Cumplimiento de restricciones técnicas Reflexiones sobre el modelo de mercado Estimaciones de coste Reflexiones adicionales sobre el respaldo con gas 3. Actuaciones recomendadas 44

45 Recomendaciones Actuaciones recomendadas (I/II) Estabilidad retributiva a las instalaciones actuales No se puede construir el futuro sobre las cenizas del sector Asumir objetivos ambiciosos y realistas para la reducción de emisiones y contribución de las renovables a 23 en la seguridad del positivo impacto macroeconómica que tendrá en la economía española Influir en el diseño de mercado a nivel europeo Avanzando hacia un modelo que permita la transición optimizada del sector eléctrico hacia una estructura de generación casi totalmente renovable Análisis del desarrollo esperado de las interconexiones y de las planificaciones de capacidad de los países vecinos, estudiando las oportunidades de respaldo renovable gestionable a otros Estados Miembro 45

46 Recomendaciones Actuaciones recomendadas (II/II) Planificación ordenada de retirada de centrales convencionales y de incorporación de la nueva capacidad, con estabilidad retributiva y con una metodología que permita poner en valor la flexibilidad de despacho de las renovables gestionables, como la utilizada en este informe en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima. Relanzar la instalación de nuevas centrales termosolares en España con una primera convocatoria de subastas de 1. MW con el perfil de despacho descrito en este informe, así como otra de 1 MW para demostrar el concepto de hibridación con turbinas de gas de ciclo abierto, asegurando la firmeza total de las instalaciones Reforzar la apuesta por la investigación y el desarrollo tecnológico en este sector para mantener la posición de vanguardia de centros de investigación y empresas españolas en este sector 46

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