la generación energética distribuida: concepto
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La Generación Energética Distribuida: Concepto
Seminario de Gestión Ambiental: La Microcogeneración y la Eficiencia EnergéticaSantander, 30 de Marzo de 2012
Índice
1
2
3
Presentación de EnergyLab
Situación energética actual
La generación distribuida
4 Smart Cities
5 Conclusiones
Presentación EnergyLab1Misión
“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.”
IDENTIFICAR
DESARROLLAR
PROMOVER
DIFUNDIR
TECNOLOGÍASPROCESOSPRODUCTOSCONDUCTAS
INDUSTRIA
CONSTRUCCIÓN
SOCIEDAD
TRANSPORTE
QUÉ DÓNDE CÓMO
ENFOQUE
SECTORIAL
MEJORAR LA EFICIENCIA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA
PARA QUÉ
“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.”
Visión
Objetivos y actividades del Centro
Empresas
Universidad
Administración Pública
Quiénes forman parte de este proyectoPresentación de EnergyLab1
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
Dirección Técnica
Áreas Edificación Movilidad Energías Alternativas Industria
Tecn
olog
ías
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
Urbanismo sostenible Catalogación de recursos energéticos Cogeneración
Envolvente Sistemas de acumulación energética
Recuperación de calor residual
Domótica Valorización energética de residuos
Diseño bioclimático
Rehabilitación sostenible
Presentación de EnergyLabÁreas de actuación
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A nivel mundial:
Consumo energético en aumento.
Rápido desarrollo de países muy poblados comoChina, India,…
Necesidad de incrementar el uso de energíasrenovables y tecnologías eficientes.
A nivel nacional:
Producción de energía eléctrica basada engrandes centrales de combustibles fósiles.
La energía es transportada mediante unainfraestructura de redes y subestaciones hasta loscentros de consumo.
Principal producción de energía eléctrica engrandes centros de generación centralizados.
Situación energética actualLa necesidad de cambio…
2
Fuente: Sistema eléctrico español 2010. REE
Fuente: Energy Information Administration
Factores a tener en cuenta: Problemática del sistema actual:
Situación energética actualEl sistema eléctrico en España
2
Económicos:
Fuerte incremento de los preciosde los combustibles fósiles.
Incertidumbre de futuro.
Emisiones:
Necesidad de reducción de CO2.
Demanda:
Tendencia de incremento de lademanda eléctrica.
Flujo de electricidad en una única dirección:desde la central generadora hasta la red y hacialos consumidores.
Las pérdidas de energía eléctrica en la red detransporte suponen hasta cerca de un 14% parael suministro conectado a baja tensión. (REE)
Saturación de la disponibilidad de redes detransporte y distribución.
Necesidad de evolucionar hacia un nuevo modelode red eléctrica.
Zonas de generación
Flujos de la red de transporte
Puntos de consumo
Balance generación media - demanda media (2008). Fuente: REE.
+
Deslocalización
Situación energética actualEl sistema eléctrico en España
2
La Generación Distribuida se define como la producción de energía en lasinstalaciones de los consumidores, suministrando energía directamente a la red dedistribución.
Alternativa de suministro para los consumidores.
Generación en puntos cercanos al consumo Menores pérdidas en la distribución.
Red de distribución
Residencial y terciario
IndustriaSistemas de generación distribuida
La generación distribuidaEl concepto de generación distribuida.
3
Interconexión de tecnologías de la información y comunicación, junto con tecnologías de generación, transmisión y distribución: “SMART GRID”.
La generación distribuida3
Industria
Residencial y Terciario
Saturación de la capacidad actual del sistema de potencia ante demandasfuertemente crecientes.
Reducción de pérdidas en la red y el coste asociado a las infraestructurasque 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 Acción2011-2020.
Directiva 2009/72/CE.
La generación distribuidaOportunidades
3
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.
La generación distribuidaBarreras
3
Motor Alternativo
Turbina de gas
Minihidráulica
Eólica
Fotovoltaica
En función de su grado de madurez:
Maduras Semimaduras Emergentes
Biomasa/
biogás
Microturbina
Pila de
combustible
Marina
Geotérmica
La generación distribuidaTecnologías de generación distribuida
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Cogeneración:Producción simultánea de electricidad y calor útila partir de la energía primaria contenida en uncombustible.
CONEXIÓN A LA RED ELÉCTRICA
Combustible100%
GASES5%
ELECTRICIDAD15‐40%
CALOR55‐80%
MicroCHP
La generación distribuidaMicrocogeneración
3
Gas Natural65
Calor60
Caldera convencional
Edificio o industria
Elect30E.P. Red Eléct.
95
SUMINISTRO CONVENCIONAL DE ENERGÍA
Rendimiento global= (60+30)/(65+95)=56%
Gas Natural100
Calor60
Equipo cogeneración
Edificio o industria
Elect30
SUMINISTRO MEDIANTE COGENERACIÓN
Rendimiento global= (60+30)/(100)=90%
Elect30
.
La situación de estancamiento no es debida a la inexistencia de potencial. Necesidades de medidas legislativas y de promoción.
Fuente: IDAE
La generación distribuidaMicrocogeneración. Potencia Instalada en España
3
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.
La generación distribuidaEdificios Energéticamente Complementarios
3
Multiplicación de los puntos de interconexión dela red o nodos.
Gestión distribuida de los parámetros de la red.
Incorporación de tecnologías de la informacióny comunicación. Protocolos de comunicaciónunificados, extendido hasta el consumidor.
Implementación de equipos de electrónica depotencia.
Flujos energéticos hacia donde y en elmomento en el que se soliciten a los costesmás bajos posibles.
Smart CitiesModelos de red eléctrica. Hacia las redes inteligentes o Smart Grids
4
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 CO2. 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.
Smart CitiesHacia las ciudades inteligentes. Concepto de Smart Cities
4
VII Programa Marco. 15 organizaciones lideradas por Telefónica I+D y la
Universidad de Cantabria. Apoyo institucional y técnicodel ayuntamiento de Santander y el Gobierno deCantabria.
Infraestructura experimental a escala de toda la ciudaddonde se desplegarán las aplicaciones y serviciostípicos de una ciudad inteligente.
Comunicación máquina-máquina: Sistema distribuido de dispositivos (>20.000) que
se comunican entre sí, sin existir mediaciónalguna por parte del ser humano.
Algunos escenarios: Control de tráfico. Transporte público. Gestión de residuos urbanos.
Smart CitiesEjemplo: Smart Santander
4
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Las pérdidas por transporte y distribución alcanzan valores de hasta un 14 % en la redeléctrica española. (Fuente REE).
El despliegue de las redes inteligentes en las ciudades y las tecnologías de generacióndistribuida mejorarán la eficiencia y sostenibilidad de las mismas acercando laproducción energética a los centros de mayor demanda.
Es necesario crear un marco regulatorio específico y apoyar políticas de retribuciónespecíficas para garantizar el despliegue de la tecnología de la microcogeneración.
Conclusiones5
Esta presentación estará disponible en nuestra web www.energylab.es
Muchas gracias por su atención
Rocío FernándezDirectora General
Edificio CITEXVI – Local 1R/ Fonte das Abelleiras, s/nCampus Universitario de Vigo36310 Vigo (Pontevedra)T_986 120 450 F_986 120 [email protected]