El Futuro de las Energías – Visión desde la Universidad y otras Áreas de Investigación Colegio...

El Futuro de las Energías – Visión desde la Universidad y otras Áreas de InvestigaciónColegio Oficial de Ingenieros Industriales de Andalucía Occidental

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El Futuro de las Energías

El Futuro de las Energías Visión desde la Universidad y otras Áreas de

InvestigaciónNoviembre 2008

D. Aurelio Azaña GarcíaDecano del COIIAOC


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El Futuro de las Energías

• 1. CONCEPTOS BÁSICOS• 2.- SITUACIÓN GENERAL. MARCO

REGULATORIO– MODELO ENERGÉTICO

• 3.- OPORTUNIDADES Y AMENAZAS DE CADA UNA DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES


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1. CONCEPTOS BÁSICOS• RÉGIMEN ESPECIAL

– Es la fórmula contemplada en la ley del sector eléctrico por la que se realiza el fomento de la generación que por sus especiales características merece una retribución superior a la conseguida en el mercado,

• ENERGÍA RENOVABLE– La energía obtenida de fuentes naturales virtualmente inagotables por cantidad o capacidad

de renovación

• GESTIONABILIDAD– Capacidad de generar energía a partir de una fuente primaria controlable y almacenable y

cuyas plantas de producción asociadas tienen la posibilidad de realizar un control de la producción siguiendo instrucciones del operador del sistema

• SOLAR TÉRMICA– Consiste en el aprovechamiento de la energía solar mediante el uso de colectores o paneles

solares térmicos

• SOLAR TERMOELÉCTRICA– Consiste en concentrar los rayos solares sobre un fluido que alcanza la temperatura de

ebullición y el vapor generado se emplea en mover una turbina que genera electricidad

• CORRIENTE ALTERNA– Corriente eléctrica que cambia repetidamente de polaridad, es decir, su voltaje instantáneo va

cambiando en el tiempo siguiendo una estructura de onda sinusoidal


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2.- SITUACIÓN GENERAL. MARCO REGULATORIO.

• IntroducciónLas energías renovables no pueden resolver por sí mismas la dependencia de los combustibles fósiles. Son una alternativa importante para reconducir la generación de energía desde la situación actual, ampliamente dominada por las energías no renovables de origen fósil, a una situación de sostenibilidad.


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2.- SITUACIÓN GENERAL. MARCO REGULATORIO

Producción del régimen ordinario y del especial en 2007 en las Comunidades Autónomas Españolas (GWh)


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Dependencia energética de la UE

La UE tendrá un nivel de dependencia energética del 60% en 2030

Fuente: Green paper “Towards a European strategy for the security of energy supply”, Comisión Europea


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Estructura del consumo de energía primaria por fuentes en 2006 en Andalucía

Total: 19.958,1 ktep

*incluye usos no energéticos

Fuente: Agencia Andaluza de la Energía


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Potencia instalada en régimen especial en 2007

Cogeneración

Generación con biomasa

Biogás

ResiduosTermosolar

Hidráulica régimen especial

Eólica

Solar fotovoltaica

Total: 2.585,7 MWLa potencia en Régimen Especial

supone el 23,1 % del total de potencia instalada

Situación de las Energías Renovables en Andalucía: Potencia instalada

Fuente: Agencia Andaluza de la Energía


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Generación de Energía Eléctrica en tiempo real (20/11/2008)

Fuente: R.E.E.


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Demanda de Energía Eléctrica en tiempo real y estructura de generación (20/11/2008)

Fuente: R.E.E.


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• En cada minuto se casa Oferta y Demanda • Las E.R. aportan cuando hay recurso (viento, sol)• Las E.R. tienen poca capacidad de gestionarse• Debe haber una reserva de potencia (Energías

Gestionables) en “stand by”.• Las instalaciones de E.R. son caras: primas• Hay un déficit tarifario que tenemos que asumir• Sería impensable un modelo con solo renovables• Mix energético


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LAS PRIMAS AL RÉGIMEN

ESPECIAL (S/ R.D. 661/2007)

• b.1: Solar

• b.2: Eólica

• b.3: Geotérmica

• b.4: Hidroeléctrica

• b.6, b.7: Biomasa y Biogas


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• DÉFICIT TARIFARIO

Es un problema muy grave en España: La CNE maneja una previsión de déficit para

2008 de 4.725 millones € El déficit acumulado desde el 2000 podría

alcanzar los 14.200 millones €


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• ¿QUÉ SE PUEDE HACER PARA COMPENSAR ESTOS DESFASES?– Aumentando la tarifa un 30% (CNE)– Un aumento de la tarifa en la industria

puede hacerla no competitiva– Informe Garrigues sobre Derechos de

Emisión prevé la pérdida sectores completos industriales y decenas de miles de puestos de trabajo

– El efecto combinado puede generar una crisis industrial y energética.


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– Descenso en visados de viviendas:50%

– Descenso en visados Ing. Industriales: 5%– Puestos de trabajo que se generarán en

relación a las Energías Renovables: 120.000

– Coste Planta Solar T.E. 50 MW: 200 MM €

– La Industria y la Energía pueden hacer de tractoras en la actual crisis


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□ Ensamblaje de Aerogeneradores

● Construcción de generadores y otros componentes eléctricos

¤ Control

● Multiplicadoras

* torres

∆ fábrica de palas y componentes

LA INCIDENCIA

EN EL DESARROLLO INDUSTRIAL

LA INDUSTRIAASOCIADA A

LASENERGÍASRENOVABLES


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Según la mayoría de expertos, el futuro de la situación energética de España y Andalucía pasa por la apuesta en una equilibrada participación de energías no renovables y energías renovables, con el objetivo de llegar al siguiente mix energético en el año 2030:

33,3% Renovables33,3% Carbón + Gas natural (Centrales CAC)

33,3% Nuclear

COROLARIO


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2.- OPORTUNIDADES Y AMENAZAS DE CADA UNA DE LAS ENERGÍAS

RENOVABLES

• 2.1. FOTOVOLTÁICA• 2.2. TERMOSOLARES• 2.3. EÓLICA• 2.5. BIOMASA• 2.6. BIOCOMBUSTIBLES


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2.1. FOTOVOLTAICA


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2.1. FOTOVOLTAICA

La energía solar fotovoltaica es la conversión directa de la radiación solar en electricidad

Características: • elevada calidad

energética• permite generación

distribuida• pequeño o nulo impacto

ecológico• recurso inagotable a

escala humana• balance energético

positivo• sencilla y fiable• versátil• costes de mantenimiento

muy bajos• correlación de

generación y consumo


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2.1. FOTOVOLTAICA

Evolución de la producción de energía fotovoltaica en el mundo (hasta 2006)


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2.1. FOTOVOLTAICA

Evolución del mercado fotovoltaico en España (1999-2007)


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2.1. FOTOVOLTAICA

• REAL DECRETO 1578/2008– Instalación en techo

• 267 Mw

– Instalación en suelo• 133 Mw

EL NUEVO MARCO REGULADOR


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2.1. FOTOVOLTAICA

• AMENAZAS– Trabas administrativas– Puntos de conexión. Líneas de evacuación– No gestionable, no almacenable– Inversores como negocio– Régimen jurídico de las Instalaciones en techo– La carrera contrarreloj ha impedido el desarrollo de la

tecnología– No bajan los precios de los paneles: otros países en expansión

• OPORTUNIDADES– Ideal para Andalucía: Zonas IV y V >20.000 (l/d)– No requiere grandes empresas– Nuevas tecnologías en diseño de paneles– Abaratar la instalación– Acercar oferta a demanda


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2.2. TERMOSOLARES

• 2 tipos de tecnologías:Tecnología de concentración solarTecnología de torre


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2.2. TERMOSOLARES

› Reducción de costes

› Incremento de la eficiencia energética

Cent €/KWh

Tiempo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

2007 2010 2015 2020

Termosolar

Fotovoltáica

Combustibles fósiles

Retos Internos


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2.2. TERMOSOLARES

Retos externos

Consolidar la Energía Termosolar como alternativa

• Desarrollo sostenible - Tecnología limpia, bajas emisiones y distribuida.

• Tecnología solar madura – Se instala desde hace más de 20 años, dando un rendimiento excelente. Presenta un potencial de reducción de costes importantísimo.

• Aún es más cara que la fósil pero… pronto la energía solar será competitiva con la convencional (experiencia y penalización por CO2).

• Sustituto de los combustibles fósiles - Solución a la volatilidad económica del gas natural, la sequía y las emisiones de CO2.

• Apoyo de los gobiernos - Los gobiernos colaboran estableciendo regímenes especiales y fomentando que parte de la producción energética sea partir de recursos renovables.

• Gestionable para cubrir la demanda base y punta – El almacenamiento permite generar electricidad cuando la red la necesita.


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2.2. TERMOSOLARES

• Dispersión geográfica• Se requiere inversión

en infraestructura y transporte de R.E.E.

• Costes elevados• Necesidades de agua

Retos externos


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2.2. TERMOSOLARES

Mapa energético de AndalucíaFuente: Agencia Andaluza de la

Energía


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3.2. TERMOSOLARES

• AMENAZAS– Capacidad gestionable– Puntos conexión. Líneas de evacuación– Agua: Acuerdo Andaluz del Agua– CHG: sólo 1/3 de los proyectos tendrán agua– Compartir los derechos por el agua– Necesidad de hibridación con gas– Inversiones cuantiosas. Necesidades de

financiación• OPORTUNIDADES

– Materia prima abundante– Fabricantes de bienes de quipo


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2.3. EÓLICA

• Potencia instalada en el mundo: evolución constante en últimos años

• Importantes tasas de crecimiento concentradas en Europa (60,70%) Líderes: España y Alemania – (Estados Unidos 19,83%)

• En próximos años el crecimiento de esta energía será superior (mercados emergentes en el sector: China o Francia)

• 2 empresas españolas (Gamesa y Acciona) entre las 10 principales tecnólogos mundiales

• A nivel nacional se han superado el horizonte planteado por el Plan de Energías Renovables, ya que en el año 2007 se instalaron 3.514,89MW y el número de parques eólicos era de 672..


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2.3. EÓLICA

La eólica alcanza hoy 16.000 MW en España (12% de la demanda)

El pasado 22 de marzo, record de producción eólica (41% del total)

Desarrollo eólico en España y objetivos a 2010

La propuesta Europea a 2020 (20% renovable), sería alcanzar unos 40.000 MW eólicos


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2.3. EÓLICA

Como puede verse, la demanda de energía eléctrica procedente de la eólica es la que más ha crecido entre las renovables

Datos provisionales

Evolución de la Energía adquirida al Régimen Especial (GWh) en España (2006)


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2.3. EÓLICA

• AMENAZAS– Mejorar los sistemas de predicción de la

producción– Mejorar el almacenamiento de la energía– Perfeccionar la eficiencia y el tamaño de las

turbinas– Limitación por cupos de potencia de las CCAA

• OPORTUNIDADES– Zonas de alta intensidad eólica en Andalucía– Zonas extensas para su instalación– Desarrollar los parques eólicos marinos


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2.4. BIOMASA

Fuente: MP


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2.4. BIOMASA

• Ventajas del uso de biomasa como combustible: Ahorro en costes de combustible (biomasa es más barata) Versatilidad (calderas de biomasa pueden quemar varios tipos de

biomasa) Varias opciones de precios Instalaciones limpias, eficientes y seguras.

• Beneficios sociales: Energía respetuosa con el medio ambiente. No contribuye al aumento de GEI (Gases de Efecto Invernadero) Contenido en azufre insignificante (lluvia ácida) Reduce la posibilidad de incendios (biomasa forestal procedente de la limpieza de montes y la construcción de

cortafuegos) Beneficio económico: generación de empleo en la recolección,

preparación o logística de la biomasa. Genera actividad económica en zonas deprimidas. La biomasa es un recurso local no sujeto a las fluctuaciones de precios

de la energía. Ayudaría a paliar la dependencia energética del exterior que sufre

España.


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2.4. BIOMASA• BIOMASA: opciones de usos y de ubicación

– Construcción de nuevos edificios [CTE obliga al uso de energías renovables]

– Mejora la calificación energética s/RD sobre certificación energética

– Calentamiento de piscinas no cubiertas [normativa actual prohíbe uso de combustibles tradicionales.]

– Grandes centrales de distrito [abastecimiento de calor para calefacción a viviendas, piscinas cubiertas, polideportivos, etc.]

– Reforma de instalaciones de servicios centrales de calefacción y agua caliente sanitaria

– Industrias que generen biomasa como residuo de sus productos [fábricas de muebles, extractoras de aceite, industria papelera, etc.]

– Instalaciones donde hay grandes consumos de energía térmica– Todo tipo de edificios en los que se desee reducir las emisiones

nocivas procedentes de la combustión de combustibles fósiles: colegios, hospitales, ayuntamientos, etc.


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2.4. BIOMASA

• AMENAZAS– Capacidad gestionable– Puntos conexión. Líneas de evacuación– Otros países compran el orujillo

• OPORTUNIDADES– Agricultura– Olivares


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2.5. BIOCOMBUSTIBLES

• Básicamente existen dos biocombustibles:– Bioetanol

• Se produce por la fermentación de los azúcares contenidos en la materia orgánica de las plantas; mezclado con la gasolina y consigue una importante reducción de las emisiones contaminantes en los motores tradicionales de combustión

– Biodiesel• Es un biocombustible sintético líquido obtenido a

partir de lípidos naturales (aceites vegetales o grasas animales, nuevos o usados) mediante esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo. Se mezcla con gasóleo.


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2.5. BIOCOMBUSTIBLES

• AMENAZAS– Biocombustibles y crisis de alimentos– Valor fluctuante del precio de las materias primas– Especulación con las materias primas– Petroleras

• OPORTUNIDADES– Biocombustibles de 2ª generación– Tecnología en desarrollo


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CONCLUSIONES

• Las E.R. son soporte fundamental del mix energético• Los proyectos de construcción, gestión y

mantenimiento de E.R. son motor de la economía• Hay que mejorar la Gestionabilidad de las E.R.• Hay que mejorar el Almacenamiento de las E.R.• Hay que mejorar las Redes de Evacuación de las E.R.• Hay que disminuir las Trabas Administrativas• Hay que definir el Modelo Energético que queremos


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D. Aurelio Azaña GarcíaDecano del COIIAOC

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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