LES ENERGIES RENOVABLES:
UNA OPCIÓ OBLIGADADE FUTUR
PerXavier Elias
iSantiago Bordas
Barcelona, 27 de febrer de 2012
IMPORTÀNCIA DEL CONSUM ENERGÈTIC DEL SECTOR DEL TRANSPORT EN LA UE-27
• L’UE depèn de la importació d'energia en un 53%del seu consum, podria passar al 70% el 2030.
• En transport es proposa reforçar:- La qualitat del transport per carretera.- Revitalitzar el ferrocarril, ... donar suport a noves infraestructures ferroviàries, .... transport de mercaderies.-Controlar el creixement del transport aeri.
- Plans de mobilitat, migració a sistemes mes eficients, utilització mes eficient, potenciar intermodalitat,
Distribució de l’energia final per sectorsen la UE-27 (any 2009)
Indústria 24,2%
Transport 33,0 %
Residencial 26,5%
Serveis 12,6%
Agricultura 2,2% Altres 1,3%
EL TRANSPORT EN L’EU-15 (1970-99)
Automòbil
Autobùs i autocars
Ferrocarril Aeri
Carretera
Maritima a
curta distància
Navegació int.
Ferrocarril
Oleoductes
PASSATJERS MERCADERIES
Automòvil
Autobùs i autocars Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima a
Navegació int.
Ferrocarril
Oleoductos
PASSATJERS MERCADERIES
curta distància
109
pass
at/ k
m
109
t/km
Automòbil
Autobús i autocars Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima a
Navegació int.
Ferrocarril
Oleoductos
PASSATGERS MERCADERIES
curta distància
109
pass
atge
rs/k
m/
109
t/km
PREVISIÓ DE L'INCREMENT DE LA MOBILITAT A L'UE-25 (2005-2020)
0% 50% 100% 150% 200%
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
UE 2005-2020
PASSATGERS
MERCADERIES
10,2 %
27,9 %
0 %
45 %
42,1 %
79,7 %
14,9 %
14,9 %
BALANÇ CONSUM D‘ENERGIA A L’ESTATESPANYOL 2008 (Diagrama de Sankey)
TRANSPORT37,9%
INDÚSTRIA34,5%
RESIDENCIALCOMERÇSERVEIS
27,6%
Pèrdues i autoconsum 3,5% (5011 ktep)
ÚS FINAL59.648 ktep
(42%)
ÚS FINAL17.273 ktep
(12,1%)
ÚS FINAL22.111 ktep
(15,6%)
ÚS FINAL 2.083 ktep (1,4%)ÚS FINAL 4.235 ktep (3,0%)
GENERACIÓELÈCTRICA54.216 ktep
(38,1%) Pèrdues xarxes i acom.ext. 2,7% (3.850 ktep)
Consum transformació 19,8% (28.255 ktep)
Importacions 47,7%
Producció nacional 0,2%
REFINERIESDE PETROLI
PETROLI 68.110 ktep(47,9%)
Importacions 24,5%
Producció nacional 0,0%
GAS NATURAL34.787 ktep
(24,5%)
A generació elèctrica 2,4% (3.450 ktep)
A generació elèctrica 4,6% (6.133 ktep)
A generació elèctrica 7,9% (11.760
ktep)
A generació elèctrica 12,4%
(17.505 ktp)
Importacions 6,8%
Producció nacional 3,0%Pèrdues i autoconsum 0,5%)
CARBÓ
EE RR
NUCLEAR
13.843 ktep (9,8%)
10.368 ktep(7,3%)
15.368 ktep(10,8%)
% sobreenergia Final
% referits al total d'Energia Primària
39.926 ktep
36.345 ktep
28.076 ktep
39.000 ktep
11.263 ktep
9.385 ktep
13.225 ktep
4.048 ktep8.500 ktep
11.915 ktep
691 ktep
235 ktep
1.580 ktep
1.777 ktep
503 ktep
2.223 ktep
9.196 ktep
CONSUM D'ENERGIAPRIMÀRIA 142.070 ktep
CONSUM D'ENERGIAFINAL 105.347 ktep (74,1%)
PER SECTORS
0
20
40
60
80
100
120
140
1970 1980 1990 2000 2010ANY
Mtep
28%
32%
36%
40%
1970 1980 1990 2000 2010ANY
%
ENERGIA FINAL
ENERGIA PRIMÀRIA
ENERGIA FINAL DEL TRANSPORT
RELACIÓ DE L'ENERGIA FINAL DEL TRANSPORT V.S. ENERGIA FINAL EN %
37,84 Mtep (Any 2004)
CONSUM D’ENERGIA A L’ESTAT ESPANYOL,
IMPORTANCIA DEL TRANSPORT (1973-2010)
REPARTIMENT DEL CONSUM D’ENERGIA EN ELSECTOR DEL TRANSPORT (ANY 2004)
SEGONS SISTEMA DE TRANSPORT I COMBUSTIBLE
REPARTIMENT DEL CONSUM DE 37,84 Mtep DEL SECTOR TRANSPORT 2004
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
PASSATGERS
MERCADERIES
Mtep
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
PetroliGas
ElectricitatBiocarbur
Mtep
CONSUM SEGONS COMBUSTIBLE
REPARTIMENT DEL CONSUM DE 37,84 Mtep DEL SECTOR DEL TRANSPORT 2004
16,3 Mtep0,94 Mtep
0,12 Mtep
0,39 Mtep
5,0 Mtep
13,2 Mtep
1,4 Mtep
0,4 Mtep
37,1 Mtep
0,5 Mtep0,2 Mtep
PASSOS PER AVALUAR LA PREVISIÓDEL CONSUM D’ENERGIA
DEL SECTOR DEL TRANSPORT
Consum d'energia per cadascun dels sistemes de transport a l’ Estat Espanyol 2004
Increments per sistema a l’Estat Espany. 2005-2040
Increments per sistema a EU 2001-2020
Consum d’energia TEÒRIC per cadascun dels sistemes de transport a l’Estat Espanyol 2040 (sense millores per eficiència i tecnologia)
Consum d’energia de turismes amb millores
Consum d'energia per cadascun dels sistemes de transport a l’Estat Espanyol 2040 (amb millores per eficiència i tecnologia)
-Millores en altressistemes (camions,ferrocarril, aeri,marítim)
- Millores en turismes
- Proposta de parc de tur.
Increm. població Espanyola 2005-2040
A L’ESTAT ESPANYOL 2040
INCREMENTS DE MOBILITAT DELS DIFERENTS SISTEMES DE TRANSPORT
INCREMENT DE LA MOBILITAT PER SISTEMA DE TRANSPORT
0% 50% 100% 150% 200%
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
UE 2005-2020 ESPANYA 2005-2020 ESPANYA 2021-2040 ESPANYA 2005-2040
PASSATGERS
MERCADERIES
27,9 %
0 %
14,9 %
14,9 %
79,7 %
42,1 %
45,0 %
10,1 %
A L’ESTAT ESPANYOL DE 2005 A 2040
( en % de passatgers/km i t/km)
INCREMENTS DE MOBILITAT DELS DIFERENTS SISTEMES DE TRANSPORT
INCREMENT DE LA MOBILITAT PER SISTEMA DE TRANSPORT
0% 50% 100% 150% 200%
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
UE 2005-2020 ESPANYA 2005-2020 ESPANYA 2021-2040 ESPANYA 2005-2040
PASSATGERS
MERCADERIES
27,9%30,1 %
14,9%16,3 %
14,9%11,2 %
79,7 %79,8%
42,1 %43,2%
45,0 %45,4%
10,2 %12%
0 %0%
A L’ESTAT ESPANYOL DE 2005 A 2040
( en % de passatgers/km i t/km)
INCREMENTS DE MOBILITAT DELS DIFERENTS SISTEMES DE TRANSPORT
INCREMENT DE LA MOBILITAT PER SISTEMA DE TRANSPORT
0% 50% 100% 150% 200%
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
UE 2005-2020 ESPANYA 2005-2020 ESPANYA 2021-2040 ESPANYA 2005-2040
PASSATGERS
MERCADERIES
35.7 %
3,7 %
21,7 %
16,9 %
66,8 %
41,2 %
42,6 %
16,9 %
A L’ESTAT ESPANYOL DE 2005 A 2040
( en % de passatgers/km i t/km)
INCREMENTS DE MOBILITAT DELS DIFERENTS SISTEMES DE TRANSPORT
INCREMENT DE LA MOBILITAT PER SISTEMA DE TRANSPORT
0% 50% 100% 150% 200%
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
UE 2005-2020 ESPANYA 2005-2020 ESPANYA 2021-2040 ESPANYA 2005-2040
PASSATGERS
MERCADERIES
76,5 %
3,8 %
41,5 %
30 %
200 %
102,2 %
107,3 %
31 %
A L’ESTAT ESPANYOL DE 2005 A 2040
( en % de passatgers/km i t/km)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Petroli
Gas
Electricitat
Biocarburants
PER TIPUS DE COMBUSTIBLE
Mtep
CONSUM D'ENERGIA A ESPANYASECTOR TRANSPORT 2004 I 2040
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
2004 (37,84 Mtep)2040 (75,75 Mtep,increment mobilitat, sense millores tècniques)2040 (43,62 Mtep,parc proposat, 17% biocombustibles)2040 (41,32 Mtep, parc sense motor c.i. i 50% biocomb)
PASSATGERS
MERCADERIES
Mtep
(+15,3 %)
CONSUM D’ENERGIA A L’ESTAT ESPANYOL SECTOR DEL TRANSPORT 2004 I 2040
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Petroli
Gas
Electricitat
Biocarburants
PER TIPUS DE COMBUSTIBLE
Mtep
CONSUM D'ENERGIA A ESPANYASECTOR TRANSPORT 2004 I 2040
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
2004 (37,84 Mtep)2040 (75,75 Mtep,increment mobilitat, sense millores tècniques)2040 (43,62 Mtep,parc proposat, 17% biocombustibles)2040 (41,32 Mtep, parc sense motor c.i. i 50% biocomb)
PASSATGERS
MERCADERIES
Mtep
(+15,3 %)
CONSUM D’ENERGIA A L’ESTAT ESPANYOL SECTOR DEL TRANSPORT 2004 I 2040
CONSUM TEÒRIC
PROPOSTA DE MILLORES I DISMINUCIÓ DE CONSUMS ENERGÈTICS EN DIFERENTS
AUTOMÒBILS (cas, A i B)• Parc d’automòbils 2040:
– 15% (0%) de combustió interna,
– 25% (25%) d’híbrids,
– 35% (30%) d’híbrids endollables,
– 20% (35%) elèctrics, i
– 5% (10%) de pila de combustible.
• En 2040, respecte 2004, millora en el consum d'un22% en els de combustió interna, 21,2% enels híbrids, un 20% en els elèctrics, i un 18% enels de pila de combustible.
• El motor de combustió interna consumeix en 2040un combustible amb un 17% de biocombustible.
____________• El motor elèctric consumeix el 25% d'un de
combustió interna• En un híbrid (endollable o no), el seu motor de
combustió interna consumeix un 15% menysque en un automòbil amb motor de combustióinterna.
• L’endollable se suposa que recorrerà un 30%dels km amb motor de combustió interna i el 70%amb l'elèctric.
• El motor de pila de c.,consumeix un 57% d’un dec.inter. El combustible procedeix en un 20% delpetroli i en un 80% de biocombustibles.
TIPUS DE VEHICLES, PERÍODE 2005-2040
EVOLUCIÓ PARC TURISMES2005-2040
TURISMESANY 2040
Tipus de turisme % Milers % MilersCombustió interna 15% 4.908 0% - Híbrid (no endollable) 25% 8.181 25% 8.181 Híbrid endollable 35% 11.453 30% 9.817 Elèctric 20% 6.544 35% 11.453 Pila de combustible 5% 1.636 10% 3.272
Total 100% 32.722 100% 32.722
Cas BParc en 2040Parc en 2040
Cas A
PARC DE TURISMES 2005-2040 (Cas A)
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040Any
Mile
rs d
e tu
rism
es
COMBUSTIÓ HÍBRIDHÍBRID ENDOLLABLE ELÈCTRICPILA DE COMBUSTBLE
PROPOSTA DE MILLORES I DISMINUCIÓ DE CONSUMS ENERGÈTICS EN DIFERENTS
TIPUS DE VEHICLES, PERÍODE 2005-2040
• CAMIONS (cas A y B):
� Continuaran majoritàriament amb motors decombustió, diesel, substituint un 17% (50%)amb biocombustible.
� Millores en el consum d'un total del 35% (20%per motor-carrosseria i mes capacitat decarga, 10% per sistemes de recuperaciód'energia, 5% intermodalitat),
� Sols un 15% del parc (camionetes i algunscamions urbans), s’han considerat híbridsendollables (recorren el 50% dels trajectesamb electricitat)
• AUTOBUSOS :
� Motors i millores com els camions: Consumdisminueix amb un 35%, substituint un 17%amb biocombustible.
� Parc d’un 5% amb Gas Natural (millora31,5%)
MILLORES EN ALTRES MITJANS DE TRANSPORT EN 2040 RESPECTE 2004
• FERROCARRIL I TRAMVIA -METRO� Total electrificació de la xarxa (actual~ 50%).� Millora un 10% en el consum elèctric respecte
2004
• TRANSPORT DE MERCADERIES PERVEIXELL
� Millora de l'eficiència mitjana del 20% de totel parc.
� Incorporació de biocombustible en un 17%
• TRANSPORT AERI� Reducció del 40% en el consum viatger/km i
amb un 10% de biocombustible.- Airbus A-330 (nou), consum 3,4 l/100 km y seient.
- Airbus A-380 (inici vols comer.), consum 2,9 l/100 km·seient.- Airbus A-350-900 XWB ( uns 300 seients, proves 2013), aprox
2,2 l/100km.- Boeing 787 Dreamline, (200 a 290 seients, proves 2009)
consum “un 20% menús de combustible quequalsevol altre avió de la seva grandària en missions similars
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Petroli
Gas
Electricitat
Biocarburants
PER TIPUS DE COMBUSTIBLE
Mtep
CONSUM D'ENERGIA A ESPANYASECTOR TRANSPORT 2004 I 2040
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
2004 (37,84 Mtep)2040 (75,75 Mtep,increment mobilitat, sense millores tècniques)2040 (43,62 Mtep,parc proposat, 17% biocombustibles)2040 (41,32 Mtep, parc sense motor c.i. i 50% biocomb)
PASSATGERS
MERCADERIES
Mtep
(+15,3 %)(+9,2 %)
33,1 Mtep (- 10,8 %)
TOT= 13,5 Mtep (P=8,6; E=2,6; B=2,3)
TOT= 17,4 Mtep (P=13,9; E=0,6; B=2,8)
TOT= 9,1 Mtep (P=8,2; B=0.9)
4 Mtep
6,5 Mtep
CONSUM D’ENERGIA A L’ESTAT ESPANYOL SECTOR DEL TRANSPORT 2004 I 2040
A (+15,3%)
12 Mtep
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Petroli
Gas
Electricitat
Biocarburants
PER TIPUS DE COMBUSTIBLE
Mtep
CONSUM D'ENERGIA A ESPANYASECTOR TRANSPORT 2004 I 2040
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
Automòbil
Autobús
Tramvia-metro
Ferrocarril
Aeri
Carretera
Marítima
Ferrocarril
2004 (37,84 Mtep)2040 (75,75 Mtep,increment mobilitat, sense millores tècniques)2040 (43,62 Mtep,parc proposat, 17% biocombustibles)2040 (41,32 Mtep, parc sense motor c.i. i 50% biocomb)
PASSATGERS
MERCADERIES
Mtep
A (+15,3 %)B (+9,2 %)
24,6 Mtep (- 33,6 % )
TOT= 11,2 Mtep (P=5,7; E=3,3; B=2,2)
TOT= 17,4 Mtep (P=8,4; E=0,6; B=8,4)
4,7 Mtep
TOT= 9,1 Mtep (P=8,2; B=0,9)
12 Mtep
CONSUM D’ENERGIA A L’ESTAT ESPANYOL SECTOR DEL TRANSPORT 2004 I 2040
INTERÈS PER L'AUTOMÒBIL ELÈCTRIC
CONSUM I EFICIÈNCIA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓ INTERNA I DEL ELÈCTRIC AMB I SENSE ENERGIA RENOVABLE
MOTORCOMBUSTIÓ INTERNA
15 %7,1 l/100km
(0,6 kWh/km)
EFICIÈNCIARESPECTE ENERGIA
FINALconsumenergia
final
0,09 kWh/km
INTERÈS PER L'AUTOMÒBIL ELÈCTRIC
CONSUM I EFICIÈNCIA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓ INTERNA I DEL ELÈCTRIC AMB I SENSE ENERGIA RENOVABLE
MOTORCOMBUSTIÓ INTERNA
15 %7,1 l/100km
(0,6 kWh/km)
EFICIÈNCIARESPECTE ENERGIA
FINALconsumenergia
final
0,09 kWh/km
CONVERSIÓ I TRANSPORT.
90%
PETROLI
(0,666 kWh/km)consumenergIaprimària
EFICIÈNCIARESPECTE ENERGIA PRIMÀRIA
13,5 %
INTERÈS PER L'AUTOMÒBIL ELÈCTRIC
CONSUM I EFICIÈNCIA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓ INTERNA I DEL ELÈCTRIC AMB I SENSE ENERGIA RENOVABLE
MOTORCOMBUSTIÓ INTERNA
15 %7,1 l/100km
(0,6 kWh/km)
CÀRREGA-DESCÀRREGA BATERIA I
MOTOR ELÈCTRIC(amb recuperació)
60%(0,15 kWh/km)
EFICIÈNCIARESPECTE ENERGIA
FINALconsumenergia
final
0,09 kWh/km 0,09 kWh/km
INTERÈS PER L'AUTOMÒBIL ELÈCTRIC
CONSUM I EFICIÈNCIA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓ INTERNA I DEL ELÈCTRIC AMB I SENSE ENERGIA RENOVABLE
MOTORCOMBUSTIÓ INTERNA
15 %7,1 l/100km
(0,6 kWh/km)
13,5%
PETROLI, GN, CARBÓ
CENTRAL ELÈCTRICA
40%
CONVERSIÓ ALTA-BAIXA I TRANSPORT.
90%
CÀRREGA-DESCÀRREGA BATERIA I
MOTOR ELÈCTRIC(amb recuperació)
60%(0,15 kWh/km)
21,6% 54 %
PETROLI ENERGIA ELÈCTRICA RENOVABLE .
CONVERSIÓ ALTA-BAIXA I TRANSPORT.
90%
(0,666 kWh/km)
EFICIÈNCIARESPECTE ENERGIA PRIMÀRIA
(0,416 kWh/km) (0,166 kWh/km)consumenergIaprimària
EFICIÈNCIARESPECTE ENERGIA
FINAL
consumenergia
final
CONVERSIÓ I TRANSPORT.
90%
0,09 kWh/km 0,09 kWh/km0,09 kWh/km
ENERGIA ELÈCTRICA NECESSÀRIAPER ALS COTXES ELÈCTRICS I
- Energia elèctrica extra per cobrir la demanda delscotxes híbrids endollables i els cotxes elèctrics en laprevisió de 2040 necessita 2,82 Mtep l’any =30,44 TWh l'any = 83,4 GWh al dia= 83.400 MWh/dia
- La V2G correspon a les sigles angleses "Vehicle-to-Grid" (del vehicle a la xarxa), i és la tecnologia quepermet l'emmagatzematge en les hores vall i larecuperació o venda de l'electricitat en les horespunta , quan és més cara, des de les bateries delsvehicles elèctrics a la xarxa. Amb la V2G totsguanyen i la corba de demanda s'aplana
10.000 MW x 8h = 80 GWh34.000 MW
24.000 MW
Corba de demanda
elèctrica diària
(18/06/2008) (REE)
HÍBRIDS ENDOLLABLES I LA V2G
EXCÉS POTENCIA/CONSUM: LA GESTIÓ DE LA DEMANDA
Eólica; 19
Hidráulica; 18
Carbón; 12Nuclear; 8
Fuel/Gas; 4
Solar; 4
Resto; 11
Ciclo Combinado;
24
DISTRIBUCIÓN DE LA POTENCIA INSTALADA
En % Total instalada a 31-12-2009: 93.215 MW
Eólica; 13
Hidráulica; 9
Carbón; 12
Nuclear; 19Fuel/Gas; 1
Solar; 3
Resto; 14
Ciclo Combinado;
29
COBERTURA DE LA DEMANDA
La taxa d'utilització mitjana de les centralsconvencionals esta molt poc optimitzada.
EL FUTUR: UN INCREMENT DEL CONSUM D’ENERGIA
Població 2008: 45.200.000Població 2040: 54.500.000 (previsió)
2008 2040
Mitjana UE-15 6.545 6.500
Consum eléctric KWh/persona
5.828 6.411
2008 2040
Producció Eléctrica TWh/any
263,9 424,9
Aquest increment net de consum d’electricitat:161 TWh/any equival a 20 centrals nuclears
LA PLANIFICACIÓ:PREVISIONS DE CONSUM PER AL
2040
Tipo de generación 2007 % 2040 %Carbón + FO 71.269.470 27,0% - 0,0%Ciclo combinado GN 62.030.835 23,5% 35.578.479 8,4%Nuclear 46.721.097 17,7% 46.457.136 10,9%Hidráulica convencional 22.331.101 8,5% 32.000.000 7,5%Renovables 61.502.913 23,3% 310.915.552 73,2%TOTAL Generación MWh/año 263.855.416 100,0% 424.951.167 100,0%Años contemplados 33 Incremento de la energía MWh 161.095.751 OBJETIVO de 2040:Porcentaje de incremento 61,1% Renovables mas hidráulica convencionalAumento lineal anual 1,9% 80,7%
La taula mostra l’energia elèctrica consumida aEspanya el 2007 i la previsió pel 2040 justificatper l’augment del consum específic així com perl’increment de població. Això representa unaugment de l'energia consumida del 61,1%, enels propers 33 anys, amb una taxa decreixement anual del 1,9% lineal, equivalent a1,455% acumulat, molt inferior a la registradadurant els darrers vint anys.
L'EFICIÈNCIA DE LES CONVERSIONS ENERGÈTIQUES
• La ratia d'eficiència d'energia primària aenergia útil (o final) es del 70%. Però si esrefereix a l'energia final útil pot ser del 40% omenys.
Noció d'eficiència energètica
Central Termoeléctrica: Carbó/Nuclear ≈ 37%
En les EERR, amb el temps, els rendimentsaugmentaran però la despesa en combustiblesempre serà nul.
Central eólica 35%Central Termosolar
15/20 %
FACTORS EN CONTRA:EL PROBLEMA DE
L’INTERMITENCIA DE LES EERR
• Combinació eòlica/hidroelèctrica• El gradient sali (constant)• Els corrents marins (constants)• Termoelèctrica/emmagatzemen (sals foses).
Hibridacions.
DEPESES DE FUNCIONAMIENT/INVERSIÓ
Ciclo Combinado Termosolar Termosolar+Potencia instalada 400 400 400 MWInversión 200.000.000 828.764.136 1.077.393.377 €Periodo de amortización 25 25 25 AñosInterés del capital 8% 8% 8%Cuota de amortización 18.523.589 76.758.431 99.785.961 €/añoGeneración (diseño) 3.504.000 924.000 2.000.000 MWh/añoTiempo real de operación 90% 25% 57%Generación real 3.153.600 924.000 2.000.000 MWh/añoAutoconsumo 7% 8% 8%Generación para la venta 2.932.848 850.080 1.840.000 MWh/añoIncidencia inversión 6,32 90,30 54,23 €/MWhPrecio del combustible 25,0 0 0 €/MWhRendimiento de la planta 51%Energía térmica 6.183.529 0 0 MWh/añoCoste del combustible 154.588.235 0 0 €/añoCoste operación 7.690.000 4.000.000 5.000.000 €/añoTotal coste explotación 162.278.235 4.000.000 5.000.000 €/añoIncidencia explotación 55,33 4,71 2,72 €/MWhCoste total (bruto) 61,65 95,00 56,95 €/MWhCoste total (bruto) 6,16 9,50 5,69 c€/kWhIncidencia del combustible 85,5% 0,0% 0,0%
EL POTENCIAL DE LES EERR: L’ENERGÍA SOLAR
D’acord amb la Comissió Europea, dels 240TWh/any que rep la Terra nomes el 70% sonradiació directa. Aprofitant les zones desèrtiques(7% de la superfície) i d'elles el 30% per l’efected’ombres, que el rendiment de la transformaciósigui del 15% i que nomes el 4% del territoripugui evacuar l’electricitat, s'obtindrien 24.000TWh/any, m'entres el consum mundial va ser, al2008, de 20,201 TWh/any.
MAPA DE RADIACI Ó SOLAR
D’ESPANYA
A la nostra latitud, existeixen valors mitjans diaris del’ordre de 350 W/m2. Per 180 W/m2= 1.576kWh/m2 i any. Si es calculen 2.500 h anyd’insolació equivalent a 6,8 h/dia, el que suposauna potencia mitja, en les h. d’insolació, de 630W/m2 i una energia de 4,2 kWh/m2 i dia.
Pel seu funcionament precisen d’una radiacióclara i neta, es a dir, no funcionen en diesennuvolats.
Un informe elaborat al 2009 per l'AssociacióEuropea de l'Energia Termoelèctrica il'organització ecologista Grenpeace,asseguren que l'energia solar tèrmica deconcentració podria cobrir el 7% de lademanda mundial al 2015 i al 25% al 2050.
Amb la tecnologia disponible avui dia unasuperfície desèrtica de 150.000 km2 (el 30%de la superfície d’Espanya) seria suficient pergenerar l’electricitat mundial.
CENTRALS TERMOSOLARS
APLICACIONS FV CAPA FINASilici amorf de capa fina aplicada sobre un suport
flexible o com teixits, o “tela” para la confecciód’armilles, tendes de campanya, i serveix percarregar la bateria d’un aparell mòbil, como eltelèfon, l’ordinador …
Cel. solar fotovoltaica de concentració : potenciarles cél. solars per sistemes òptics (barats…)anomenats concentradors, que dirigeixen la llumsobre cèl·lules mes petites, per tal de convertirmes eficientment l’energia rebuda. P.e. una cèl·lulade Si amb una eficàcia del 22,4% assoleix al28,3% amb una concentració de 140x,
Eficiència realRendiment aerodinàmic de Betz: 59,3%Rendiment de l'hèlix: 85%Rendiment del multiplicador:
98%TOTAL: 49,4%
RENDIMIENT D’UN AEROGENERADOR
MAPA EÒLIC D’ESPANYA I CCAA AMB MAJOR POTENCIA INSTAL·LADA
Els parcs eòlics van subministrar, al 2009, el 13% de l’energia elèctrica espanyola.
• Mapa eòlic d’Espanya: Mitjana anual de la densitat de potencia en W/m2 (isozones de densitat de potencia eòlica en W/m2 )
• Potencia instal·lada (12/2008): 1. Castilla La Mancha: 3.430 MW 2. Galicia: 3.037 MW3. Castilla León: 2.804 MW 4. Aragó 1.634 MW6. Navarra 966 MW 9. Catalunya 401 MW
L'ENERGIA OCEÀNICAL'energia que es possible extraure de l'oceà, espot dividir en:
• Energia del vent sobre el mar (onades).Energia oleomotriz
• Energia gravitatòria (marees). Es dissenyencomo centrals hidroelèctriques.
• Energia tèrmica. En latituds tropicals hi hadiferencia de temperatures entre la superfície il’agua a centenars de metres al fons.
• Les corrents marines (efecte Venturi) arriben aassolir 5 o 8 nusos en canals o estrets i aprofunditats de 20 a 30 metres.
• El gradient sali. En la desembocadura dels rius.
ESCULLERES O CENTRALS ELÈCTRIQUES?
DISPOSITIUS DE COLUMNA OSCIL·LANT.
Es basen en l'oscil·lació de l’aigua del mar dinsuna cambra semisummergida oberta per la partdel fons, sota el nivell del mar.El disseny es del tipus Venturi: estrenant-se a lazona de la turbina per imprimir gran velocitat al’aire.El port de Mutriko te 16 turbines de 296 kW (4,7MW).
L'HIBRIDACIÓ D'ENERGIA.EL FORN SOLAR
El Politècnic de Zurich ha desenvolupat un fornsolar capaç de transformar l’aigua en H2 i CO.El concentrador de quars, garantitza mes de1.500ºC que incideixen en una massa porosa deceri, que fa les vagades de reactor.
ES POSSIBLE, A ESPANYA, UN MODEL QUE AL 2040
ACONSEGUEIXI EL 80% D’ELECTRICITAT D’ORIGEN
RENOVABLEEls paràmetres bàsics pel nou model son:• La innovació• L’ajuda al desenvolupamentI l'energia prevista en el model postulat, per al
2040, que es:
Sistema de generación MWh/año %Ciclo Combinado GN 35.578.479 8,4%Nuclear 46.457.136 10,9%Hidráulica convencional 32.000.000 7,5%Minihidráulica 9.954.628 2,3%Eólica en tierra 114.504.060 26,9%Eólica en mar 51.001.825 12,0%Termosolar 75.005.231 17,7%Fotovoltaica 5.629.904 1,3%Undimotriz 13.267.678 3,1%Biomasa y residuos 20.292.449 4,8%Otros (incluye cogeneración) 21.259.776 5,0%TOTAL 424.951.167 100,0%
COST DE L'ELECTRICITAT, AL 2040, SEGONS EL MODEL DE
GENERACIÓ ESCOLLIT
Mix de generación c€/kWh % RenovablesMix promedio de 2007 5,30 23,3%Mix de 2007 a precios de 2040 6,45 23,3%Mix según modelo propuesto para 2040 2,97 73,2%
A títol de conclusió, la taula mostra lacomparació del cost mig de generació del'electricitat al 2007, any pres de referència, i del2040 horitzó al que es pretén arribar amb el73,2% de producció d'electricitat a partir de fontsrenovables.
EL POTENCIAL DE LES EERR
Energía útil captada por la Tierra 120.330 TWSuperficies continentales 25%Potencia captada por la masa continental 30.083 TWZonas utiles continentales 6%Potencia captada útil 1.805 TWEficiencia media transformaciones energéticas 25%Potencia util dsiponible 451 TWPotencia mundial (2007) 17 TWPorcentaje aprovechado 3,7%
Potencia de l'energia solar que arriba a la Terra
Aprofitament de l'energia solar que arriba a laTerra.
Tipo de energía TW TW disponibles TW útilesRadiación fotónica directa y difusa 80.000 1.620 345 Potencia incidente en mar 60.000 600 90 Potencia incidente en los continentes 20.000 1.020 255 Radiación absorbida atmósfera y mar 40.000 6.030 93 Evaporación 30.000 5.000 30 Gradiente térmico marino 9.700 1.000 60 Corrientes marinas 300 30 3 Calentamientos diferenciales 300 24 7,7 Potencia eólica en tierra 100 5 1,5 Potencia eólica en mar 50 4 1,2 Potencia undemotriz 150 15 5,0 Fotosíntesis 30 8 1,5 Calor interior de la Tierra 30 4 0,4 Gravitación 3 1 0,4 Gradiente salino 100 20 3,0
Total renovables 120.463 7.707 451 Total combustibles fósiles 13 13
LES PRIMES A LES EERREn el cas d’Espanya, per cada euro d’incrementdel preu del barril de petroli, la factura d’energiaprimària augmenta de 600 milions d’euros.La consultora Deloitte, en un estudi per l’APPA,ha calculat que, al 2009, les primes van pujar a4.600 M€.El petroli i gas suposen el 65% del dèficitcomercial espanyol, que al 2010 va ser de52.283 M€. (34.000 M€, en xifres rodones).Un increment de 10 $/barril = Primes EERR
05000
10000150002000025000300003500040000
60 70 80 90 100 110
M€/año
Primas a EERR
USA$/barril
Incremento
CONCLUSIONS• Es precís canviar el model
energètic actual.• Hi ha que incentivar la gestió del
control de la demanda.• Hi ha que canviar el model
productiu de l’estat, en particularestimulant:• La innovació• La implantació de les EERR