1

ENERGIAS RENOVABLES NO CONVENCIONALESOctubre 2008

Roberto Leiva Illanesroberto.leiva@usm.cl

Capacidad instalada ERNC en Chile y el Mundo

Mini Hidráulica;

36,2%

Solar; 1,9%Eólica; 32,4%

Biomasa; 24,2%

Geotermia; 5,1%

Mareomotriz; 0,2%

ERNC en el Mundo (2005)

Capacidad Instalada ERNC: 327 MW

Participación: 2.6%

Capacidad Instalada ERNC: 182 GW

Participación: 4.0%

ERNC en Chile (07/2007)

Mini Hidráulica; 41%

Biomasa; 59%

Eólica; 1%

Fuente: IEA y CNE

3

- Eólica

- Biomasa

- Solar

- Mini hidráulica

- Geotérmica

- Mareomotriz

FUENTE DE ENERGIAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES

ERNC

4ENERGIA EÓLICA

Nine Canyon Wind ProjectWashington USA

5

Algunos Mapas Eólicos de Chile

Insuficientes para decidir

sobre inversión.

Medición minima: 1 año

6

Fuente: Archer, C. and Jacobson, M. Journal of Geophysical Research. 110 (2005) D12110.

Mapas anuales de velocidad del viento

Fuente: U.S. Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory (NREL)

7

Caso Estudio: Parque Eólica Canela. Fuente: EndesaEco

Fundación: 5.136 m3 hormigón

Largo aspa: 40 m

Transporte terrestre

Transporte Marítimo

8

Torre, 3 seccionesAnillo de Fundación: 12 toneladas

Góndola: 52 toneladas Torre: 3 secciones, 100 toneladasFuente: EndesaEco

9

Diámetro rotor: 82 m Altura torre: 70 m

Largo aspa: 40 m Rotor + aspa: 45 toneladasFuente: EndesaEco

10

Aerogenerador Vesta 82Altura Total: 112 mPeso total: 210 toneladasEstructuras metalicas: 20.432 kgCables: 28.127 mCamino construido: 4.500 m

Feb. 2007: inicio obras civilesOct. 2007: termino montaje

Fuente: EndesaEco

11

Disposición del Equipamiento

Fuente: EndesaEco

12

Parque Eólico Inglés

La energía eólica es aquella producida por el movimiento de los vientos.

13

Parque Eólico Español

Parque Eólico Dinamarca

14

BIOMASA

Es toda la materia orgánica renovable que se encuentra en la tierra

(animal o vegetal).

15

Es parte del ciclo natural del carbono entre la

tierra y el aire.

16

ORIGEN DE LA BIOMASA

17

En el aprovechamiento de la biomasa como fuente energética se emplean

principalmente árboles, plantas y desechos animales y vegetales.

18

Tecnologías del futuro cercanoMaterias primas para la producción de líquidos

19

Pellets

20ENERGIA SOLAR

White Bluffs

Solar StationWashington USA

21Fuente: Michel Albuisson, Mines Paris.

22

Mapa de Irradiación Global Anual [MJ/m2]

Fuente: Irradiación Solar en Territorios de la Republica de Chile. CNE, UTFSM, PNUD, GEF.

1 [kWh] = 3,6 [MJ]

Radiación Solar en Chile [kWh/(m2 año)]

0,0

200,0400,0

600,0800,0

1.000,01.200,0

1.400,01.600,0

1.800,02.000,0

2.200,0

I II III IV V VIVII

VIII IX X XIXII

RM

Antárti

ca

Regiones

[kW

h /

(m

2 añ

o)]

23

Aplicaciones Energía Solar

- Pasiva

- Térmica

- Fotovoltaica

- Termoeléctrica

- Solar Hibrida

24

Idoneidad para las centrales térmicas solarescomprende latitudes medias, 35º norte – 35º sur

Fuente: Institutsgemeinschaft für die Technische Nutzung Solarer Energie, Universität Stuttgart.

25

Generación Termosolar

Fuente:European Solar Thermal Industry Association. y SolarPACES.

Concentrador Cilindro

Parabólico (CCP)

Concentrador Torre Central (CTC)

Concentrador Disco parabólico

(CDP)

Aplicaciones

Centrales conectadas a la red, calor de proceso.

Centrales conectadas a la red, calor de proceso a alta temperatura

Aplicaciones independientes o pequeños sistemas eléctricos aislados

Orden de concentración 30 a 80 20 a 1.000 1.000 a 4.000

Potencia Temperatura operación Factor de capacidad anual Eficiencia máxima Eficiencia Neta Anual

30-80 MW 390 ºC

23-50 % 20 %

11-16 %

10-200 MW 565 ºC

20-77 % 23 %

7-20 %

5-25 kW 750 ºC 25 %

29,4 % 12-25 %

26

Generación Termosolar

Fuente: US. Department of Energy.

Receptor Central Cilindro Parabólico

Discos Parabólicos Fresnel

27

SOLAR TERMICA

Colectores solares

28

SOLAR FOTOVOLTAICA

Se utilizan para la producción de electricidad.

La electricidad obtenida puede utilizarse

en forma directa, o ser almacenada en

baterías.

29

30

MINI HIDRAULICA Y CENTRALES DE PASADA

Aquellas que utilizan la fuerza de los caudales de los ríos para producir energía.

Aquellas de menos de 10 MW

31

32ENERGIA GEOTERMICAGeysers Geothermal, California USA

33

GEOTERMIA

Energía Geotérmica:

Es aquella que se obtiene del calor natural interno de la Tierra.

Puede ser extraído y utilizado a partir del agua, gases y vapores calientes.

34

35

Cinturón de fuego

Fuente: Geothermal Education Office. USA

Fuente: Deparment of Energy. USA Geothermal Education Office

Fuente: ENAP - ENEL

36

Aplicaciones

Fuente: Geothermal Education Office. USA

37

Estimación Potencial Geotérmico en Chile.

Fuente: ENAP-ENEL

SICPotencia

MWExploración superficial

Pozos Exploratorios

Desarrollo

Calabozo 40 2006 a 2007 2010 2011 a 2014Chillan 35 2005 a 2007 2009 2011 a 2014

SINGPotencia

MWExploración superficial

Pozos Exploratorios

Desarrollo

Apacheta 40 2006 a 2007 2008 a 2009 2010 a 2013

El Zoquete-La Torta

80 2006 a 2007 2008 2009 a 2012

38

1. Perforación de extracción de vapor 2. Inyección de agua fría hasta roca caliente 3. Perforación de extracción de vapor 4. Intercambiador de calor 5. Edificio de la turbina 6. Enfriamiento 7. Depósito de calor subterráneo, para exceso de temperatura 8. Medición de perforación 9. Conexión a red eléctrica.

CENTRAL GEOTÉRMICA

39

40

41

MAREOMOTRIZ

Chile: 83.850 kms. de costa.

Aquella que aprovecha las mareas y las olas para producir energía.

42

43

Central Mareomotriz

44

Turbina de Olas

45

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE ERNC

46

Situación de las Tecnologías Renovables —

Características y Costos

Fuente: REN 21 Renewables Global Status Report 2007

47

Situación de las Tecnologías Renovables —

Características y Costos

Fuente: REN 21 Renewables Global Status Report 2007

48Fuente: NREL. Energy Analysis Office

Variación de Costos ERNC

Considerar solo la tendencia, valores no actualizados a Chile

49

5. FACTORES DE EMISIÓN DE CO2 PARA ALTERNATIVAS

DE GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

Fuente: OCDECAC: captura y almacenamiento del carbono

50

MUCHAS GRACIAS

51

Roberto Leiva Illanes, roberto.leiva@usm.cl

UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARÍA www.usm.cl

- Profesor, Departamento de Mecánica. Sede Viña del Mar www.jmc.usm.cl

- Profesor, Departamento de Mecánica. Casa Central www.mec.usm.cl

- Investigador, Centro de Innovación Energética, CIE www.cie.usm.cl

- Coordinador General, Magíster en Economía Energética.

Departamento de Mecánica. Casa Central, www.economiaenergetica.cl