Energias Renovables

51
1 ENERGIAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES Octubre 2008 Roberto Leiva Illanes [email protected]

Transcript of Energias Renovables

Page 1: Energias Renovables

1

ENERGIAS RENOVABLES NO CONVENCIONALESOctubre 2008

Roberto Leiva [email protected]

Page 2: Energias Renovables

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

Page 3: Energias Renovables

3

- Eólica

- Biomasa

- Solar

- Mini hidráulica

- Geotérmica

- Mareomotriz

FUENTE DE ENERGIAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES

ERNC

Page 4: Energias Renovables

4ENERGIA EÓLICA

Nine Canyon Wind ProjectWashington USA

Page 5: Energias Renovables

5

Algunos Mapas Eólicos de Chile

Insuficientes para decidir

sobre inversión.

Medición minima: 1 año

Page 6: Energias Renovables

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)

Page 7: Energias Renovables

7

Caso Estudio: Parque Eólica Canela. Fuente: EndesaEco

Fundación: 5.136 m3 hormigón

Largo aspa: 40 m

Transporte terrestre

Transporte Marítimo

Page 8: Energias Renovables

8

Torre, 3 seccionesAnillo de Fundación: 12 toneladas

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

Page 9: Energias Renovables

9

Diámetro rotor: 82 m Altura torre: 70 m

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

Page 10: Energias Renovables

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

Page 11: Energias Renovables

11

Disposición del Equipamiento

Fuente: EndesaEco

Page 12: Energias Renovables

12

Parque Eólico Inglés

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

Page 14: Energias Renovables

14

BIOMASA

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

(animal o vegetal).

Page 15: Energias Renovables

15

Es parte del ciclo natural del carbono entre la

tierra y el aire.

Page 16: Energias Renovables

16

ORIGEN DE LA BIOMASA

Page 17: Energias Renovables

17

En el aprovechamiento de la biomasa como fuente energética se emplean

principalmente árboles, plantas y desechos animales y vegetales.

Page 18: Energias Renovables

18

Tecnologías del futuro cercanoMaterias primas para la producción de líquidos

Page 19: Energias Renovables

19

Pellets

Page 20: Energias Renovables

20ENERGIA SOLAR

White Bluffs

Solar StationWashington USA

Page 21: Energias Renovables

21Fuente: Michel Albuisson, Mines Paris.

Page 22: Energias Renovables

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)]

Page 23: Energias Renovables

23

Aplicaciones Energía Solar

- Pasiva

- Térmica

- Fotovoltaica

- Termoeléctrica

- Solar Hibrida

Page 24: Energias Renovables

24

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

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

Page 25: Energias Renovables

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 %

Page 26: Energias Renovables

26

Generación Termosolar

Fuente: US. Department of Energy.

Receptor Central Cilindro Parabólico

Discos Parabólicos Fresnel

Page 27: Energias Renovables

27

SOLAR TERMICA

Colectores solares

Page 28: Energias Renovables

28

SOLAR FOTOVOLTAICA

Se utilizan para la producción de electricidad.

La electricidad obtenida puede utilizarse

en forma directa, o ser almacenada en

baterías.

Page 30: Energias Renovables

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

Page 31: Energias Renovables

31

Page 32: Energias Renovables

32ENERGIA GEOTERMICAGeysers Geothermal, California USA

Page 33: Energias Renovables

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.

Page 34: Energias Renovables

34

Page 35: Energias Renovables

35

Cinturón de fuego

Fuente: Geothermal Education Office. USA

Fuente: Deparment of Energy. USA Geothermal Education Office

Fuente: ENAP - ENEL

Page 36: Energias Renovables

36

Aplicaciones

Fuente: Geothermal Education Office. USA

Page 37: Energias Renovables

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

Page 38: Energias Renovables

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

Page 39: Energias Renovables

39

Page 40: Energias Renovables

40

Page 41: Energias Renovables

41

MAREOMOTRIZ

Chile: 83.850 kms. de costa.

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

Page 42: Energias Renovables

42

Page 43: Energias Renovables

43

Central Mareomotriz

Page 44: Energias Renovables

44

Turbina de Olas

Page 45: Energias Renovables

45

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE ERNC

Page 46: Energias Renovables

46

Situación de las Tecnologías Renovables —

Características y Costos

Fuente: REN 21 Renewables Global Status Report 2007

Page 47: Energias Renovables

47

Situación de las Tecnologías Renovables —

Características y Costos

Fuente: REN 21 Renewables Global Status Report 2007

Page 48: Energias Renovables

48Fuente: NREL. Energy Analysis Office

Variación de Costos ERNC

Considerar solo la tendencia, valores no actualizados a Chile

Page 49: Energias Renovables

49

5. FACTORES DE EMISIÓN DE CO2 PARA ALTERNATIVAS

DE GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

Fuente: OCDECAC: captura y almacenamiento del carbono

Page 50: Energias Renovables

50

MUCHAS GRACIAS

Page 51: Energias Renovables

51

Roberto Leiva Illanes, [email protected]

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