El proyecto DESERTEC

DESERTEC, el más ambicioso proyecto energético desde la construcción de las primeras centrales nucleares, tiene fecha y lugar para su arranque. Será este mismo año en Marruecos y, entre 2015 y 2016, suministrará a España parte de la electricidad producida. Dicho proyecto propone la cooperación entre la llamada región EU-MENA (Europa, Oriente Medio y el Norte de África) para la producción de electricidad y agua desalinizada mediante la instalación de centrales termosolares y sistemas de concentración,  junto a parques eólicos, en los desiertos de la región MENA.

Para ello un consorcio público-privado liderado por empresas alemanas como E.ON, Siemens o el Deutsche Bank, aunque con presencia del think tank Club de Roma y firmas del resto de Europa, planea llevar a cabo la implantación de estas instalaciones de Marruecos a Egipto, para proveer a Europa con el 15% de su consumo eléctrico de aquí a 2050, así como para propulsar una red de plantas potabilizadoras de agua marina. Entre estos participantes del resto de Europa figuran también compañías españolas, como Red Eléctrica y Abengoa Solar, francesas como Saint-Gobain e italianas como Enel y Terna. La inversión prevista en los próximos 38 años es de 400.000 millones de euros.

Alemania, cuyas empresas capitanean la iniciativa, ha adelantado su inicio en tres años porque ha decidido prescindir de la energía nuclear en 2022, en parte debido al accidente de Fukushima,  y porque cree que la llamada primavera árabe facilita la puesta en marcha de ideas innovadoras en un marco político más estable.

La fuente de energía más abundante que se encuentra sobre la tierra es la energía solar recibida en los desiertos de las zonas ecuatoriales. DESERTEC se ha concebido para poner los desiertos junto con la tecnología existente, al servicio de la seguridad energética, el agua y el clima del planeta. En seis horas el Sáhara recibe tanta energía solar como la que consume el mundo en un año.

La tecnología a emplear serán centrales termosolares CSP, que son capaces de producir electricidad 100 % gestionable a partir de energía solar. El hecho de ser 100% gestionables es debido a que el exceso de fluido caloportador puede ser almacenado en unos tanques para poder ser utilizado cuando se requiera. Estas centrales emplean espejos para concentrar la energía proveniente del disco solar en una serie de tubos, por los que circulan estos fluidos caloportadores de distintas características según el tipo de planta, para que sea absorbida por estos y que son empleados para generar vapor, el cual propulsa los alabes de una turbina para la producción de electricidad.

Esta electricidad será transportada a Europa mediante una red de transporte en corriente continua de 100 gigavatios compuesta por cables de alta tensión especiales (HVDC) y superpuesta a la actual. Las pérdidas estimadas serán del 10% para distancias de 3.000 kilómetros.

Marruecos es el lugar elegido, este año se empezará a erigir una central que ocupará 12 kilómetros cuadrados, producirá 150 megavatios y costará 600 millones de euros. Después se construirán otras centrales hasta alcanzar los 500 megavatios. En total se instalarán 500 gigavatios de potencia solar térmica, de los cuales 340 serán para consumo local, 60 para desalinización y 100 exportables a Europa con un volumen de 700 teravatios por hora al año.

El hecho de iniciarse este proyecto en Marruecos es debido a tres razones fundamentales: se trata de un país estable; ha hecho su propia apuesta por las energías renovables; y ya está unido a Europa mediante España por dos cables submarinos hoy en día infrautilizados.

Además hace ya un par de años, Marruecos lanzó por su cuenta su propio plan solar, eólico e hidráulico que prevé invertir (6.220 millones de euros) para levantar centrales que, de aquí a 2020, produzcan 2.000 megavatios equivalentes al 42% de su consumo eléctrico.

A partir de 2015, la electricidad proveniente de esta primera central marroquí será en parte vendida en el mercado marroquí, en parte en el español. España, cuyo primer proveedor de hidrocarburos es Argelia, tendrá entonces un segundo suministrador energético de peso en el Magreb.

Argelia está, junto con Túnez, entre los siguientes objetivos de DESERTEC, y además con Túnez las conversaciones están muy avanzadas. El consorcio empresarial de Múnich confía también en que, de aquí a 2020, al menos otros cuatro países árabes (Libia, Egipto, Siria y Arabia Saudí) y Turquía se apunten al proyecto.

 

Por último decir que en cuanto a mi opinión personal, DESERTEC además de impulsar las renovables y más concretamente la energía termosolar, supone una gran oportunidad tanto para los países europeos implicados, ya que gracias a este proyecto podrán reducir sus emisiones de CO2 al usar más energías renovables además de las que ya utilizan en sus respectivos países, y de esta forma reducirán aún más la dependencia de los combustibles fósiles, como para los países de la región MENA, ya que supondrá para ellos una oportunidad de desarrollo tecnológico, económico y social, creando puestos de trabajo y mejorando su abastecimiento energético.

 


DESERTEC

La fuente de energía más abundante que puede encontrarse sobre la tierra es la energía solar que se recibe en los desiertos de las zonas ecuatoriales. El concepto DESERTEC se ha concebido para poner los desiertos junto con la tecnología existente, al servicio de la seguridad energética, el agua y el clima del planeta. Propone una cooperación entre Europa, Oriente Medio y África del Norte (la región ‘EUMENA’ o ‘EU-MENA’ en ingles) para la producción de electricidad y agua desalinizada mediante centrales termosolares y sistemas de concentración, junto a parques eólicos, en los desiertos de la región MENA. Estas plantas pueden cubrir la demanda creciente de electricidad y de energía para la desalinización de agua en la región MENA y, además, producir energía limpia que podría ser transportada mediante Corriente Continua de Alto Voltaje (siglas HVDC en inglés) hasta Europa con una pérdida de transmisión de solamente el 10-15%.

Encabezado por empresas alemanas como E.ON, Siemens o el Deutsche Bank, Desertec es un ambicioso plan para que de aquí a 2050, proporcione 500 gigavatios de potencia solar térmica, de los que 340 serán para consumo local, 60 para desalinización y 1.000 exportables a Europa, con un volumen de 700 teravatios por hora al año. Entre los participantes figuran también compañías españolas, como Red Eléctrica y Abengoa Solar.

Datos recolectados por satélite y algunos estudios del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) confirman la existencia de abundante energía solar.  Los estudios del DLR basados en datos de satélite mostraron, que centrales termosolares, utilizando menos del 0,3% de la superficie de los desiertos de la región MENA, podrían producir suficiente electricidad y agua desalinizada, tanto para los países de dicha región como para Europa. De esta forma lograrían bajar las emisiones de CO2 derivadas de su intensivo consumo de electricidad, se abandonaría la energía nuclear y todo esto con fundadas expectativas de reducción de los costes de energía a largo plazo.

 

La tecnología necesaria para realizar este proyecto está disponible y ha estado en uso durante varias décadas. Si en las próximas décadas se incrementa la construcción de centrales termosolares, según cálculos del DLR, los costos de producción podrían bajar hasta 4-5 c€/kWh. Como los precios de las materias primas necesarias para las centrales termosolares aumentan más lentamente que los precios de los combustibles fósiles, estas plantas podrían resultar competitivas antes de lo previsto. No obstante, en estos momentos, la limitada capacidad de producción de bienes de componentes y la alta demanda imposibilitan una bajada de precios.

Así pues, lo único que se necesita es la voluntad política, un adecuado marco de incentivos y fondos de garantía adecuados para las inversiones.

Inversores públicos podrían cubrir la financiación de las líneas de transmisión y los centros de transformación, aunque también los bancos y otros inversores privados estarían dispuestos a aportar la financiación necesaria si se dan las circunstancias adecuadas. Para hacer atractiva la apuesta del sector privado en estos ambiciosos planes es necesaria una ayuda inicial por parte de los gobiernos. Según los datos del DLR, con un apoyo de menos de 10 billones de Euros en total, podría lanzarse este programa que haría posible antes de 2020 que esta forma de generación eléctrica compitiera con la generación de electricidad a partir de combustibles fósiles sin más subvenciones. Teniendo en cuenta la actual evolución de los mercados de petróleo y gas natural se podría alcanzar dicha competitividad incluso más temprano.

Cuando los países del sur de Europa comiencen a importar energía de la región MENA se producirá un efecto en los otros países de Europa, que ya no estarán forzados a producir tanta energía para esos países. Esto provocaría una menor presión para la construcción de nuevas plantas convencionales y permitiría un mayor margen para ampliar la introducción de las energías renovables.

La decisión sobre el destino de la energía generada en los países MENA dependerá de cada propio país. Por ejemplo, la demanda propia de Marruecos es tan grande que ha establecido un principio un sistema de créditos para la energía solar y eólica. Túnez y Argelia, en cambio, manifiestan un mayor interés por la exportación.

 

 

Existen muchos críticos con DESERTEC alegando que los países implicados son inestables, que pueden ser fácilmente víctimas de sabotajes y que la dependencia de sus recursos puede ser un arma contra Europa. Desde mi punto de vista no creo que así sea pues una interrupción en las exportaciones de electricidad perjudica al propio país por la pérdida de ingresos de las exportaciones de electricidad, la confianza de futuros inversores y el empleo. Además, Europa es ya en parte dependiente de las importaciones de energía desde áreas políticamente inestables, como se reflejó en la disputa del gas entre Rusia y Ucrania en el invierno de 2008/2009.

DESERTEC supone para los países implicados una oportunidad para el desarrollo a todos los niveles: infraestructural, tecnológico, económico y social. Más aún teniendo en cuenta el contexto sociopolítico después de la primavera árabe, que ha puesto de manifiesto la voluntad de cambio social en estos países, para lo cual los millones de euros que se invertirán la zona proporcionarán una herramienta para comenzar con dicho cambio.

Supone también para Europa la posibilidad de reducir las emisiones  y reducir la dependencia energética de combustibles fósiles.

Para el sector de las empresas renovables (recordemos que existen varias españolas implicadas además) supone una oportunidad única, y para la tecnología termosolar supondrá el despegue definitivo.

 


Visita al Instituto de Energía Solar

El objetivo de este post es hacer un resumen de la visita que realizamos el pasado 18 de enero al Instituto de la Energía Solar (UPM, Universidad Politécnica de Madrid).

Esta visita se enmarca dentro de la asignatura Energía Solar Fotovoltaica.Durante toda la visita tuvimos la suerte de contar con las explicaciones de nuestro profesor de la materia en cuestión, Oscar Perpiñán.

Comenzamos la visita con una parada frente a la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid, desde aquí pudimos observar diversos dispositivos en la azotea de la misma: anemómetros, pluviómetros y módulos fotovoltaicos.

La siguiente parada la realizamos en el aparcamiento de la Escuela de Telecomunicaciones de la UPM, donde pudimos observar diferentes prototipos de concentradores fotovoltaicos, ya en desuso que atestiguan la labor investigadora que se lleva a cabo en el Instituto de Energía Solar.

La tecnología de concentración fotovoltaica basa su funcionamiento en concentrar mediante lentes la radiación solar directa sobre una pequeña dimensión de célula fotovoltaica. Esta tecnología permite utilizar menos cantidad de silicio que la tradicional, para una misma producción eléctrica, se pueden alcanzar concentraciones de hasta 1000 x.  Esta tecnología como todas las que se basan en concentración, sólo puede aprovechar la energía solar directa, por lo que son necesarios sistemas de seguimiento (lo más habitual son de doble eje).

Hace pocos años parecía que esta tecnología iba a cobrar fuerza, pero el desplome de los costes de la fotovoltaica tradicional (fabricación de módulos en China) hace que esta tecnología a día de hoy no sea competitiva.

La siguiente parada la realizamos enfrente del edificio López Araujo, en este punto pudimos observar como los investigadores del Instituto Solar resolvieron un problema muy habitual en fachadas con orientación al sur. La orientación sur de esta fachada junto con el color negro de las pizarras hacía que en los meses de verano se hiciese insoportable el calor dentro del edificio.

Para resolver el problema plantearon en primera instancia la instalación de potentes equipos de climatización, pero se vio que era una solución muy costosa. Fue entonces cuando se decidió por una alternativa más adecuada, integrar paneles fotovoltaicos en la fachada y por tanto reducir así la exposición al sol.

De esta forma consiguieron solucionar un problema de climatización y al mismo tiempo producir electricidad de una manera limpia. Además, tuvimos la oportunidad de ver el cuarto en el que se encontraban los inversores, contador y demás paramenta eléctrica necesaria para el correcto funcionamiento del generador fotovoltaico y su conexión a la red interna del edificio. Esta parte de la visita nos sirvió para entender mejor conceptos vistos en clase como dónde se sitúan los diferentes elementos de protección (diferencial, fusibles, etc.). A continuación de este cuarto, tuvimos la ocasión de visitar el centro de transformación del edificio, en el que observamos los dos transformadores de media tensión que permiten la conexión de la red interna del edificio a la de distribución.

En la azotea del mismo edificio, pudimos observar diferentes elementos, desde pirheliómetros para medir radiación directa, global y difusa, hasta módulos fotovoltaicos utilizados por los investigadores para testear las propiedades de éstos. Esta parada nos sirvió para comprender mejor cómo van conectadas (en serie y en paralelo) las células fotovoltaicas dentro de un mismo módulo.

Por último, tuvimos la oportunidad de ver la MagicBox, un proyecto desarrollado por investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (http://habitat.aq.upm.es/boletin/n32/ajnei.html) para participar en el Concurso Solar Decathlon celebrado en Estados Unidos en octubre de 2005.

Este prototipo de vivienda nos demuestra que son posibles las viviendas autosuficientes en términos energéticos, si bien es cierto que el coste es inasumible hoy en día. Proyectos de investigación como éste tienen un gran valor, ya que sin ellos nunca podremos alcanzar un desarrollo sostenible tal y como queremos.

Como conclusión valorar que gracias a proyectos de investigación como éste podremos alcanzar un desarrollo sostenible tal y como queremos. Además, quiero recalcar una vez más lo necesario que son este tipo de salidas en un máster como el nuestro, tan eminentemente práctico. En concreto esta salida nos ha permitido aclarar conceptos teóricos vistos en clase y ver la importancia que tiene la investigación en el sector de las renovables, en este caso, en la energía fotovoltaica.

 


DESERTEC: De la Visión a la Realidad

Quizás Alexander Graham Bell  no tenia algún conocimiento o sospechaba sobre la idea de la energía solar de concentración cuando dijo la siguiente frase: “Concentra todos tus pensamientos en el trabajo que estás haciendo. Los rayos de sol no queman hasta que se concentran en un punto.” De lo que estoy seguro es que Buckminster Fuller sabia lo que decía cuando dijo “No hay crisis de energía, solamente es la crisis de la ignorancia”. Y bajo estos pensamientos deseo exponer y dar a conocer que es DESERTEC.

Aparecen estudios y análisis de centros de investigación alemana (German Aerospace Center) sobre el inagotable recurso y potencial que tiene los desiertos del mundo para abastecer la demanda actual y futura a nivel global por medio de plantas de generación eléctrica que son capaces de concentrar la radiación solar en un punto.

Desertec puede demostrar que es una gran solución para combatir el cambio climático, seguridad de suministro de energía y el desarrollo sostenible por medio del uso de energías renovables.  Este proyecto será posible por la integración y cooperación de empresas punteras en el sector de la energía.

Se desarrollara en las regiones del Norte de África y Medio Oriente, repartidas por Marruecos, Argelia, Túnez, Libia, Arabia Saudí, Egipto y Turquía. A cambio de que esta visión sea aceptada, el consorcio se asegurara que los países en donde se desarrollaran proyectos reciban suministro de estas plantas a modo de compensación. Esto seria un beneficio directo, ya que el país tendría generación propia por medio de energías limpias y se desarrollara una gran cartera de empleos en estas regiones que son las menos beneficiadas.

Para contrarrestar las fluctuaciones de energía, esta será compensada con la integración de energía fotovoltaica y eólica. Cabe mencionar la energía eólica es una muy bien desarrollada y puede ser de gran ayuda en periodos nocturnos donde no se tiene radiación solar para generar por medio de las plantas de concentración solar. Entiéndase punto de concentración tecnología de cilindros parabólicos que utilizan un tubo en un centro focal para calentar un fluido de transferencia de calor, o la tecnología de torre que utiliza un campo de heliostatos orientados a una caldera que se encuentra a cientos de metros de una torre central.

Las energías convencionales no son capaces de transferir grandes cantidades de electricidad en largas distancias. Es por ello que la combinación de una red local de corriente alterna (AC) y la transmisión mediterránea por me dio de corriente directa (DC) hace viable este tipo de proyectos. La integración de diferentes tipos s de energías renovables hace competitivo y asegura el suministro de energía. Una de las visiones de este proyecto es que para el 2050 se alcance el 80% de la generación por medio de las fuentes renovables.

Para una introducción de las energías renovables al mercado, estas requerirán apoyo en forma de acuerdos de compra de energía (Power Purchase Agreement, PPA) que puedan compensar la operación con un razonable retorno de la inversión.

Por ello, el Banco Mundial desarrollo un estudio de viabilidad de diferentes tecnologías de concentración y el coste de energía de cada una. A este coste le llamaremos LEC (Levelized Electricity Cost) ó LCOE (Levelized Cost of Energy). Este estudio analiza las diferentes tecnologías de concentración solar, en diferentes tamaños y sistema de almacenamiento. El estudio expone las plantas de tipo torre con receptor central, sistema de almacenamiento con sales fundidas y con potencia sobre los 200 MW las que mejor LCOE se obtiene entre las otras configuraciones. Se prevé que para el 2020 y 2025 esta tecnología sea competitiva con el resto de tecnologías de generación eléctrica.

Uno de los ejemplos más claros y actuales de este análisis es la reciente construcción de una Planta de Concentración Solar de Receptor Central llamada “TuNur” en Tunisia. Tunisia y Marruecos tienen 30% mejor radiación solar que los mejores lugares en Europa y siendo las perdidas en transmisión de energía de 3% por cada 1000 kilómetros. Ya este proyecto esta creando puestos de trabajo y desarrollo en la zona.

Pinche aquí para ver el vídeo

No todo queda aquí. Existen algunos tipos de desventajas y limitaciones para esta visión.

Según una encuesta de “CSP Today” sobre el desarrollo e integración de los proyectos solares en la región del Norte de África y Medio Oriente, se encuentran la falta de cooperación política. La estabilidad política ha disminuido en estas regiones y hay pocas iniciativas para establecer un marco regulatorio y para exportación de energía hacia Europa.

Principales retos de frente al desarrollo solar en el Norte de África y Medio Orientencipales retos de frente al desarrollo solar en el Norte de África y Medio Oriente

 

Principales retos en exportar energía a Europa desde el África y Medio Oriente

Principales retos en exportar energía a Europa desde el África y Medio Oriente

España es unos de los líderes en implementación de la tecnología de concentración solar para generación de electricidad. Debido a los proyectos en operación PS10 y PS20 España ha demostrado la viabilidad técnica y comercial de esta tecnología.

En el 2002 España fue el primer país en la Unión Europea en conceder una tarifa al sector de solar de concentración (CSP). Las políticas establecidas más el abundante recurso disponible en España contribuyeron al crecimiento de esta tecnología.

Es preciso señalar que España juega un papel importante en la investigación y desarrollo de las tecnologías empleadas en las centrales de concentración solar. Por ejemplo, en el caso de las torres de receptor central España posee la central más puntera y avanzada llamada GEMASOLAR. El prototipo de este receptor fue ensayado en la Plataforma Solar de Almería (PSA) por un periodo de 4 años, donde se le estuvo haciendo mejoras y validando el diseño que hoy conocemos.

Algunos pintores transforman el sol en una mancha amarilla, otros transforman una mancha amarilla en el sol“-Pablo Picasso

Referencias:

Desertec Foundation: www.desertec.org

WORLD BANK GEF: Assessment of the World Bank/GEF Strategy for the Market Development of Concentrating Solar Thermal

The World Bank: Middle East and North Africa Region Assessment of the Local Manufacturing Potential for Concentrated Solar Power (CSP) Projects

Nur Energie: TuNur Solar Export Project – Linking Tunisia with Europe

CSP Today: Outlook on solar in North Africa & Middle East. A comparison and analysis of 2011 through 2012.

CSP Today: An Overview of CSP in Europe, North Africa and the Middle East


DESERTEC: De la Visión a la Realidad

Quizás Alexander Graham Bell  no tenia algún conocimiento o sospechaba sobre la idea de la energía solar de concentración cuando dijo la siguiente frase: “Concentra todos tus pensamientos en el trabajo que estás haciendo. Los rayos de sol no queman hasta que se concentran en un punto.” De lo que estoy seguro es que Buckminster Fuller sabia lo que decía cuando dijo “No hay crisis de energía, solamente es la crisis de la ignorancia”. Y bajo estos pensamientos deseo exponer y dar a conocer que es DESERTEC.

Aparecen estudios y análisis de centros de investigación alemana (German Aerospace Center) sobre el inagotable recurso y potencial que tiene los desiertos del mundo para abastecer la demanda actual y futura a nivel global por medio de plantas de generación eléctrica que son capaces de concentrar la radiación solar en un punto.

Desertec puede demostrar que es una gran solución para combatir el cambio climático, seguridad de suministro de energía y el desarrollo sostenible por medio del uso de energías renovables.  Este proyecto será posible por la integración y cooperación de empresas punteras en el sector de la energía.

Se desarrollara en las regiones del Norte de África y Medio Oriente, repartidas por Marruecos, Argelia, Túnez, Libia, Arabia Saudí, Egipto y Turquía. A cambio de que esta visión sea aceptada, el consorcio se asegurara que los países en donde se desarrollaran proyectos reciban suministro de estas plantas a modo de compensación. Esto seria un beneficio directo, ya que el país tendría generación propia por medio de energías limpias y se desarrollara una gran cartera de empleos en estas regiones que son las menos beneficiadas.

Para contrarrestar las fluctuaciones de energía, esta será compensada con la integración de energía fotovoltaica y eólica. Cabe mencionar la energía eólica es una muy bien desarrollada y puede ser de gran ayuda en periodos nocturnos donde no se tiene radiación solar para generar por medio de las plantas de concentración solar. Entiéndase punto de concentración tecnología de cilindros parabólicos que utilizan un tubo en un centro focal para calentar un fluido de transferencia de calor, o la tecnología de torre que utiliza un campo de heliostatos orientados a una caldera que se encuentra a cientos de metros de una torre central.

Las energías convencionales no son capaces de transferir grandes cantidades de electricidad en largas distancias. Es por ello que la combinación de una red local de corriente alterna (AC) y la transmisión mediterránea por me dio de corriente directa (DC) hace viable este tipo de proyectos. La integración de diferentes tipos s de energías renovables hace competitivo y asegura el suministro de energía. Una de las visiones de este proyecto es que para el 2050 se alcance el 80% de la generación por medio de las fuentes renovables.

Para una introducción de las energías renovables al mercado, estas requerirán apoyo en forma de acuerdos de compra de energía (Power Purchase Agreement, PPA) que puedan compensar la operación con un razonable retorno de la inversión.

Por ello, el Banco Mundial desarrollo un estudio de viabilidad de diferentes tecnologías de concentración y el coste de energía de cada una. A este coste le llamaremos LEC (Levelized Electricity Cost) ó LCOE (Levelized Cost of Energy). Este estudio analiza las diferentes tecnologías de concentración solar, en diferentes tamaños y sistema de almacenamiento. El estudio expone las plantas de tipo torre con receptor central, sistema de almacenamiento con sales fundidas y con potencia sobre los 200 MW las que mejor LCOE se obtiene entre las otras configuraciones. Se prevé que para el 2020 y 2025 esta tecnología sea competitiva con el resto de tecnologías de generación eléctrica.

Uno de los ejemplos más claros y actuales de este análisis es la reciente construcción de una Planta de Concentración Solar de Receptor Central llamada “TuNur” en Tunisia. Tunisia y Marruecos tienen 30% mejor radiación solar que los mejores lugares en Europa y siendo las perdidas en transmisión de energía de 3% por cada 1000 kilómetros. Ya este proyecto esta creando puestos de trabajo y desarrollo en la zona.

Pinche aquí para ver el vídeo

No todo queda aquí. Existen algunos tipos de desventajas y limitaciones para esta visión.

Según una encuesta de “CSP Today” sobre el desarrollo e integración de los proyectos solares en la región del Norte de África y Medio Oriente, se encuentran la falta de cooperación política. La estabilidad política ha disminuido en estas regiones y hay pocas iniciativas para establecer un marco regulatorio y para exportación de energía hacia Europa.

Principales retos de frente al desarrollo solar en el Norte de África y Medio Orientencipales retos de frente al desarrollo solar en el Norte de África y Medio Oriente

 

Principales retos en exportar energía a Europa desde el África y Medio Oriente

Principales retos en exportar energía a Europa desde el África y Medio Oriente

España es unos de los líderes en implementación de la tecnología de concentración solar para generación de electricidad. Debido a los proyectos en operación PS10 y PS20 España ha demostrado la viabilidad técnica y comercial de esta tecnología.

En el 2002 España fue el primer país en la Unión Europea en conceder una tarifa al sector de solar de concentración (CSP). Las políticas establecidas más el abundante recurso disponible en España contribuyeron al crecimiento de esta tecnología.

Es preciso señalar que España juega un papel importante en la investigación y desarrollo de las tecnologías empleadas en las centrales de concentración solar. Por ejemplo, en el caso de las torres de receptor central España posee la central más puntera y avanzada llamada GEMASOLAR. El prototipo de este receptor fue ensayado en la Plataforma Solar de Almería (PSA) por un periodo de 4 años, donde se le estuvo haciendo mejoras y validando el diseño que hoy conocemos.

Algunos pintores transforman el sol en una mancha amarilla, otros transforman una mancha amarilla en el sol“-Pablo Picasso

Referencias:

Desertec Foundation: www.desertec.org

WORLD BANK GEF: Assessment of the World Bank/GEF Strategy for the Market Development of Concentrating Solar Thermal

The World Bank: Middle East and North Africa Region Assessment of the Local Manufacturing Potential for Concentrated Solar Power (CSP) Projects

Nur Energie: TuNur Solar Export Project – Linking Tunisia with Europe

CSP Today: Outlook on solar in North Africa & Middle East. A comparison and analysis of 2011 through 2012.

CSP Today: An Overview of CSP in Europe, North Africa and the Middle East


Visita Fotovoltaica

Hace algunos días,  tuvimos la oportunidad de realizar la visita de la asignatura Energía Fotovoltaica,  como finalización de clases teóricas. Era necesario conocer en vivo y en directo el funcionamiento de esta tecnología, que en principio y desde la parte teórica resulta bastante abstracta, pero al analizar, conocer su funcionamiento es más fácil de comprender, asimilar los conceptos, y entender su modo de operación.

Resulta muy interesante ver el progreso en materia Fotovoltaica y cómo desde sus inicios, el Instituto de Energía Solar aun mantiene modelos obsoletos o reliquias fotovoltaicas que representan la evolución de la tecnología que actualmente conocemos,  son los esfuerzos de prueba y error que han permitido el crecimiento y formación de lo que estudiamos hoy en día.

Dentro de los modelos que vimos me llamó la atención el concentrador cilindro parabólico  y la bombilla que funciona a partir de  un generador fotovoltaico.

Adicionalmente el gran generador solar a las afueras que funciona como autoconsumo, en el cual pudimos ver como cada cierto intervalo de tiempo realizaba un movimiento como parte de la rotación de su eje de doble giro para alcanzar la mayor radiación.

Posteriormente seguimos caminando hacia el Edificio López Araujo donde apreciamos la fachada integrada arquitectónicamente con módulos a modo de parasol, que cumplen con la función de generar energía  y como elemento de protección contra los rayos solares en los meses de verano, es una instalación interesante, pudimos acercarnos a los módulos  y verificar la conexión en serie y en paralelo de los mismos.

Estos módulos fueron fabricados por Isofotón, su modelo esta obsoleto,  pero esta fachada resulta de gran interés  en términos educativos y de investigación en el sector Fotovoltaico.

Seguidamente fuimos al cuarto de maquinas donde vimos el funcionamiento de los inversores, pudimos ver el interior y conocer entender mejor su funcionamiento, también vimos el transformador y aparamenta que permiten la generación eléctrica.

A continuación subimos a la azotea del edificio donde vimos una pequeña estación meteorológica con varios sensores que funcionan a modo de laboratorio, y observamos varios módulos fotovoltaicos con distintas tecnologías; también analizamos la conexión en serie y en paralelo de los mismos.

 

Por ultimo pero no menos importante vimos la Magic Box, a mí parecer la parte mas interesante de la visita, esta casa fue construida por la Universidad Politécnica de Madrid para el Concurso Solar Decathlon celebrado en Estados Unidos. Esta construcción demuestra que es posible ser autosuficiente energéticamente utilizando la energía del sol y los aislamientos térmicos. Aunque su costo de fabricación es muy elevado es un esfuerzo importante hacia la aplicación de soluciones arquitectónicas para tener viviendas que no emitan C02 y  que  se integren en el entorno.

En conclusión esta visita fue muy interesante  y afianzó los conocimientos impartidos en clase, demostrando la gran aplicabilidad de esta tecnología, su importante desarrollo  y evolución en términos investigativos  y prácticos.

 


Una visión global de DESERTEC

“En el lapso de seis horas los desiertos reciben más energía del sol que todo lo que la humanidad consume en un año”. Esta frase la pronunció el científico alemán Gerhard Knies y es el faro que guía el proyecto DESERTEC.

DESERTEC se ha concebido, en pocas palabras, para poner los desiertos junto con la tecnología existente, al servicio de la seguridad energética, el agua y el clima del planeta. Propone la cooperación entre la llamada región EU-MENA (Europa, Oriente Medio y el Norte de África) para la producción de electricidad y agua desalinizada mediante centrales termosolares y sistemas de concentración, junto a parques eólicos, en los desiertos de la región MENA. El desarrollo de este proyecto podría cubrir la demanda creciente de electricidad y energía para la desalinización de agua en dicha región y, además, producir energía limpia que podría ser transportada hasta Europa.

El vídeo que se incluye a continuación muestra un resumen del proyecto:

Intro clip for the opening of the Desertec Conference

Ventajas e inconvenientes

El suministro de energía desde los desiertos a la red Europea sería un complemento a las energías renovables en Europa y una forma de acelerar la reducción de emisiones de CO2 incrementando, al mismo tiempo, la seguridad de abastecimiento de energía. En cuanto a la
población de la región MENA, aparte del propio abastecimiento eléctrico sostenible, el desarrollo del proyecto daría lugar a un aumento de puestos de trabajo e ingresos, a una mejora de las infraestructuras y la posibilidad de desalinización de agua sin emisiones de CO2, además de numerosos beneficios potenciales (para la agricultura por ejemplo).

Como inconvenientes, a parte del económico, se podrían citar los problemas políticos asociados a la realización de un gran proyecto multinacional en una zona tan inestable del mundo. Quizá lo de menos sería la seguridad del suministro, ya que de interrumpirse, los primeros perjudicados serían los proveedores, porque, al contrario que el gas o el petróleo, el recurso termoeléctrico sin vender no queda como reserva, sino que se pierde completamente en un par de días.

Por otro lado, existen opiniones de que se trata de un neocolonialismo. Después de luchar por la democracia, no está claro si los jóvenes en países como Egipto estarán dispuestos a dejar a las compañías europeas tener en sus manos los recursos locales.

Retos tecnológicos

Toda la tecnología necesaria para la realización del proyecto existe y está operando desde hace varias décadas. Líneas de transporte en Corriente Continua de Alto Voltaje con capacidad de hasta 3 GW a larga distancia vienen siendo construidas desde hace muchos años por ABB y Siemens. Representantes de ambas compañías confirmaron que la construcción de las líneas de transporte necesarias para realizar el concepto DESERTEC no representa ningún problema.

La transmisión de electricidad a través de las líneas de alto voltaje en corriente continua implicaría unas pérdidas de transporte limitadas a alrededor de un 3% por cada 1000 km de línea. Por ello, aunque las pérdidas totales entre MENA y Europa fueran del orden del 15 %, quedarían suficientemente compensadas por el hecho de que los niveles de radiación en MENA son mucho más elevados que los correspondientes en el sur de Europa. Adicionalmente, las variaciones estacionales son mucho menores en esos países que en Europa.

Dado que los precios de las materias primas necesarias para las centrales termosolares aumentan más lentamente que los precios de los combustibles fósiles, estas plantas podrían resultar competitivas antes de lo previsto. No obstante, en estos momentos, la limitada capacidad de producción de bienes de componentes y la alta demanda imposibilitan una bajada de precios.

Problemas

El principal problema de Desertec es económico, ya que a pesar de contar con la participación de algunas de las multinacionales más grandes de Europa, entre ellas E.ON, Munich Re, Siemens, y el Deutsche Bank, los más de 500.000 millones de euros de su coste, hacen de este proyecto algo impensable en una coyuntura económica como la actual.

Además de los técnicos y económicos, Desertec afronta también desafíos morales y ecológicos, ya que estamos hablando de la ocupación por parte de grandes corporaciones, de enormes extensiones de desierto que a pesar de todo, no son terrenos yermos, y cuentan con vida animal
que podría verse afectada.

Aspectos socioeconómicos

Los países de la región EU-MENA disponen de suficiente potencial para cambiar completamente la estructura de su abastecimiento energético utilizando energías renovables. Para la mitad del siglo 21 los países de la región MENA podrían hacer de sus desiertos fuentes inagotables de energía limpia y superar las barreras que limitan su crecimiento, causadas por su dependencia de los combustibles fósiles. Paralelamente podrían vender la energía limpia a los países Europeos, que de esta forma lograrían bajar las emisiones de CO2.

Representación de España

En el proyecto Desertec participan principalmente empresas alemanas, como E.ON, Deutsche Bank, MAN Solar, RWE, Münchener Rück,
M+W Zander, Schott Solar y Siemens. Sin embargo, entre los participantes figuran dos compañías españolas, como Red Eléctrica y Abengoa Solar.

 

En mi opinión, además de constituir un complemento a las energías renovables generadas en Europa, contribuir a la reducción de emisiones de CO2 y a la seguridad energética, al abastecimiento eléctrico sostenible de la región MENA y a aumento de puestos de trabajo en estas zonas, el desarrollo de este proyecto faraónico podría significar un fuerte impulso que conseguiría el definitivo despegue de esta tecnología (la termosolar) en la que España es país pionero.


Cálculos con R

Con ayuda del programa de cálculo R obtuvimos los outputs
que se solicitaban en el ejercicio. Para ello usamos el código que viene a
continuación y representamos los resultados en las gráficas correspondientes.

Funcion=function(fi,dn){
##fi latitud en grados, dn dia del año
dec=23.45*sin((2*pi*(dn+284))/365)
##declinacion en grados
ws=-acos(-tan(dec*pi/180)*tan(fi*pi/180))     ##hora del amanecer en radianes

IRad=-24/pi*1367*(1+0.033*cos(2*pi*dn/365))*(ws*sin(fi*pi/180)*sin(dec*pi/180)+cos(dec*pi/180)*cos(fi*pi/180)*sin(ws))
##Irradiancia extraatmosférica en el plano horizontal W/m2

wsg=ws*180/pi   #hora del amanecer en grados

data.frame(Declinacion=dec, Amanecer=wsg, Bo0=IRad)}

Funcion(40,240)

Funcion(40,1:365)

dn=(1:365)

dat=Funcion(40,dn)

library(lattice)

xyplot(Declinacion~dn, data=dat)

xyplot(Amanecer~dn, data=dat)

xyplot(Bo0~dn, data=dat)

Grupo 5: Elena Poza Santana; David García González; Rubén Pardo Hernangómez; Alexandru N. Cosor


Energía Eólica

El objeto de este módulo es dar al alumno una visión clara del negocio eólico, tanto de los aspectos técnicos, como financieros, administrativos o regulatorios y tanto por lo que se refiere a España como a terceros mercados. 

Se inicia la asignatura dando una visión de la situación actual y las perspectivas de desarrollo. Partiendo de la evaluación de los recursos, se estudian los aspectos técnicos, la tecnología y las  aplicaciones de los proyectos eólicos, capacitando al participante para la planificación, diseño y gestión de estas instalaciones. 

Se analizan los componentes, características y funcionamiento de un aerogenerador desde sus fundamentos básicos y se abordan los sistemas conectados a red, así como los sistemas autónomos y sus diferentes aplicaciones.

El módulo es impartido por diferentes profesores de distintas empresas y/o entidades con el objetivo de tener una visión de conjunto del sector eólico, sus retos y oportunidades.

Alberto Ceña

Profesor Energía Eolica

EOI


Presentacion de la materia Iniciativa emprendedora

¿Oportunidad o necesidad?

Si bien muchas personas son atraídas por la actividad emprendedora porque identificaron una oportunidad, otros son empujados a emprender porque no tienen otra forma de ganarse la vida o porque tienen miedo a quedar desempleados en un futuro cercano (Necesidad).

Nosotros creemos que la iniciativa emprendedora es hoy más que nunca una fórmula para desarrollar proyectos personales, enriquecedores (en todos los sentidos: humano, técnico, profesional, financiero, …) para el emprendedor y para la sociedad. Por eso desde esta asignatura enfocamos el emprendimiento como algo necesario para cambiar la sociedad en la que vivimos y aportamos un modelo válido tanto para creación de empresas como para lanzamiento de actividades dentro de una organización preexistente.

Thierry Casillas

Profesor EOI

Area de Medio Ambiente y Energía



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