La Generación Energética Distribuida: Concepto

La Generación Energética Distribuida: Concepto Seminario de Gestión Ambiental: La Microcogeneración y la Eficiencia Energética Santander, 30 de Marzo de 2012

Índice 1 2 3 Presentación de EnergyLab Situación energética actual La generación distribuida 4 Smart Cities 5 Conclusiones

1 Presentación EnergyLab Objetivos y actividades del Centro Misión Identificar, desarrollar, promover y difundir tecnologías, procesos, productos y hábitos de consumo que permitan la mejora de la eficiencia y sostenibilidad energética en la industria, la construcción, el transporte y en la sociedad en general. Visión Un Centro de referencia nacional e internacional especializado en el impulso de la eficiencia y sostenibilidad energética con capacidad de orientar, coordinar y liderar proyectos innovadores con un impacto destacado sobre la sociedad, la economía, y el medio ambiente. QUÉ DÓNDE CÓMO PARA QUÉ DESARROLLAR PROMOVER IDENTIFICAR TECNOLOGÍAS PROCESOS PRODUCTOS CONDUCTAS INDUSTRIA CONSTRUCCIÓN SOCIEDAD TRANSPORTE ENFOQUE SECTORIAL MEJORAR LA EFICIENCIA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA DIFUNDIR

1 Presentación de EnergyLab Quiénes forman parte de este proyecto Empresas Administración Pública Universidad

1 Presentación de EnergyLab Áreas de actuación Dirección Técnica Áreas Edificación Movilidad Energías Alternativas Industria Sistemas de climatización Vehículo eléctrico Biogás Análisis energético de proceso Sistemas de Iluminación Redes de recarga Geotermia Sistemas eléctricos Hibridación de sistemas Baterías Undimotriz Motores y variadores Redes de distrito Motores híbridos Maremotriz Control y gestión Redes inteligentes Hidrógeno Biomasa Sistemas térmicos Tecnologías Urbanismo sostenible Envolvente Catalogación de recursos energéticos Sistemas de acumulación energética Cogeneración Recuperación de calor residual Domótica Valorización energética de residuos Diseño bioclimático Rehabilitación sostenible Los proyectos que desarrollamos tienen como denominador común la búsqueda de la eficiencia energética y la sostenibilidad. Realizamos proyectos basándonos en nuestro conocimiento tecnológico y experiencia en materia de análisis energético, monitorización y verificación de ahorros

2 Situación energética actual La necesidad de cambio A nivel mundial: Consumo energético en aumento. Rápido desarrollo de países muy poblados como China, India, Necesidad de incrementar el uso de energías renovables y tecnologías eficientes. Fuente: Energy Information Administration A nivel nacional: Producción de energía eléctrica basada en grandes centrales de combustibles fósiles. La energía es transportada mediante una infraestructura de redes y subestaciones hasta los centros de consumo. Principal producción de energía eléctrica en grandes centros de generación centralizados. Fuente: Sistema eléctrico español 2010. REE

2 Situación energética actual El sistema eléctrico en España Factores a tener en cuenta: Problemática del sistema actual: Económicos: Fuerte incremento de los precios de los combustibles fósiles. Emisiones: Incertidumbre de futuro. Necesidad de reducción de CO 2. Demanda: Flujo de electricidad en una única dirección: desde la central generadora hasta la red y hacia los consumidores. Las pérdidas de energía eléctrica en la red de transporte suponen hasta cerca de un 14% para el suministro conectado a baja tensión. (REE) Saturación de la disponibilidad de redes de transporte y distribución. Tendencia de incremento de la demanda eléctrica. Necesidad de evolucionar hacia un nuevo modelo de red eléctrica.

2 Situación energética actual El sistema eléctrico en España Zonas de generación Puntos de consumo + Flujos de la red de transporte Deslocalización Balance generación media - demanda media (2008). Fuente: REE.

3 La generación distribuida El concepto de generación distribuida. La Generación Distribuida se define como la producción de energía en las instalaciones de los consumidores, suministrando energía directamente a la red de distribución. Alternativa de suministro para los consumidores. Generación en puntos cercanos al consumo Menores pérdidas en la distribución. Sistemas de generación distribuida Red de distribución Industria Residencial y terciario

3 La generación distribuida Industria Residencial y Terciario Interconexión de tecnologías de la información y comunicación, junto con tecnologías de generación, transmisión y distribución: SMART GRID.

3 La generación distribuida Oportunidades Saturación de la capacidad actual del sistema de potencia ante demandas fuertemente crecientes. Reducción de pérdidas en la red y el coste asociado a las infraestructuras que la soportan. Disminución de la sobrecarga de redes de transporte y centros de transformación. Ahorros económicos en el suministro de energía. Ahorro de energía primaria. Disminución de emisiones. Mejora de la competitividad del sistema eléctrico. Garantía del suministro eléctrico. Autonomía energética. Avances tecnológicos en el desarrollo de las fuentes alternativas de generación. Fomento de Energías Renovables. Legislación: Fomento de la Generación Distribuida en el nuevo Plan de Acción 2011-2020. Directiva 2009/72/CE.

3 La generación distribuida Barreras Técnicas: Falta de madurez de algunas tecnologías. Producción dependiente del recurso renovable. Restricciones en la conexión a la red de las nuevas instalaciones. Necesidad de complejas estructuras de control. Ajuste de generación y demanda. Contadores y redes inteligentes. Regulatorias: Largo proceso de obtención de licencias de instalación. Falta de normativa específica en bajas potencias. Inseguridad normativa. Económicas: Incertidumbre en la política de precios energéticos.

3 La generación distribuida Tecnologías de generación distribuida En función de su grado de madurez: Maduras Semimaduras Emergentes Motor Alternativo Turbina de gas Biomasa/ biogás Marina Minihidráulica Microturbina Eólica Fotovoltaica Pila de combustible Geotérmica

3 La generación distribuida Microcogeneración Cogeneración: Producción simultánea de electricidad y calor útil a partir de la energía primaria contenida en un combustible. Gas Natural 65 SUMINISTRO CONVENCIONAL DE ENERGÍA Caldera convencional Calor 60 Edificio o industria GASES 5% E.P. Red Eléct. 95 Elect 30 ELECTRICIDAD 15 40% Rendimiento global= (60+30)/(65+95)=56% SUMINISTRO MEDIANTE COGENERACIÓN CONEXIÓN A LA RED ELÉCTRICA Combustible 100% Micro CHP CALOR 55 80% Gas Natural 100 Equipo cogeneración Elect 30 Calor 60 Edificio o industria Elect 30 Rendimiento global= (60+30)/(100)=90%.

3 La generación distribuida Microcogeneración. Potencia Instalada en España La situación de estancamiento no es debida a la inexistencia de potencial. Necesidades de medidas legislativas y de promoción. Fuente: IDAE

3 La generación distribuida Edificios Energéticamente Complementarios Edificios de distinta tipología y uso Los periodos pico de consumo de una determinada tipología de edificio coinciden con los periodos valle de consumo de otra tipología. En combinación con los correspondientes sistemas de gestión y control a través de la implementación de sistemas generadores térmicos y eléctricos también complementarios, se obtienen sistemas inteligentes que permiten la mejora de la gestión, de la eficiencia y de la sostenibilidad energética.

4 Smart Cities Modelos de red eléctrica. Hacia las redes inteligentes o Smart Grids Multiplicación de los puntos de interconexión de la red o nodos. Gestión distribuida de los parámetros de la red. Incorporación de tecnologías de la información y comunicación. Protocolos de comunicación unificados, extendido hasta el consumidor. Implementación de equipos de electrónica de potencia. Flujos energéticos hacia donde y en el momento en el que se soliciten a los costes más bajos posibles.

4 Smart Cities Hacia las ciudades inteligentes. Concepto de Smart Cities Una Smart City se define como una ciudad que mejora la calidad de vida y la economía local; y avanza hacia un futuro sostenible y bajo en emisiones de CO 2. Implica actuaciones en diversas áreas, como la movilidad, el gobierno, el medioambiente, la vida cotidiana y la energía. Las ciudades dejan de ser punto final de la red de transporte para: Integrar sistemas de gestión y de control. Controlar los flujos energéticos entrantes y salientes. Convertirse en puntos de generación. Generación distribuida. Objetivos: Convertir las ciudades en espacios medioambiental y energéticamente sostenibles. Aumentar el nivel de competitividad energética de las ciudades. Reducción notable de los niveles de emisiones.

4 Smart Cities Ejemplo: Smart Santander VII Programa Marco. 15 organizaciones lideradas por Telefónica I+D y la Universidad de Cantabria. Apoyo institucional y técnico del ayuntamiento de Santander y el Gobierno de Cantabria. Infraestructura experimental a escala de toda la ciudad donde se desplegarán las aplicaciones y servicios típicos de una ciudad inteligente. Comunicación máquina-máquina: Sistema distribuido de dispositivos (>20.000) que se comunican entre sí, sin existir mediación alguna por parte del ser humano. Algunos escenarios: Control de tráfico. Transporte público. Gestión de residuos urbanos.

5 Conclusiones 16 Las pérdidas por transporte y distribución alcanzan valores de hasta un 14 % en la red eléctrica española. (Fuente REE). El despliegue de las redes inteligentes en las ciudades y las tecnologías de generación distribuida mejorarán la eficiencia y sostenibilidad de las mismas acercando la producción energética a los centros de mayor demanda. Es necesario crear un marco regulatorio específico y apoyar políticas de retribución específicas para garantizar el despliegue de la tecnología de la microcogeneración.

Muchas gracias por su atención Esta presentación estará disponible en nuestra web www.energylab.es

Rocío Fernández Directora General Edificio CITEXVI Local 1 R/ Fonte das Abelleiras, s/n Campus Universitario de Vigo 36310 Vigo (Pontevedra) T_986 120 450 F_986 120 451 energylab@energylab.es www.energylab.es