Perspectivas Energéticas en la Primera Mitad del Siglo XXI

Perspectivas Energéticas en la
Primera Mitad del Siglo XXI
XXII Jornadas Nacionales sobre Energía y Educación
La Industria Nuclear Española y el I+D+I
en el Futuro Energético
Política de innovación de IBERDROLA
Iberdrola orienta su innovación hacia una gestión cada vez mas eficiente de los
recursos disponibles, asegurando que las tecnologías más adecuadas se
introducen de forma eficiente y aportan beneficios y ventajas competitivas a los
negocios.
Principios de la Política de Innovación:
• Asumir y practicar una “cultura innovadora” que impregne la organización
• Promover e incorporar la innovación como parte integrante de todos los
contenidos formativos.
• Establecer un sistema de vigilancia y prospectiva tecnológica que permita
identificar oportunidades y necesidades de innovación.
• Establecer colaboraciones y alianzas con terceros interesados mediante
vínculos que permitan multiplicar la capacidad innovadora.
• Proteger los resultados del proceso de innovación gestionando adecuada y
éticamente la propiedad intelectual.
• Difundir internamente el conocimiento generado, de manera que todos
conozcan las mejores prácticas aplicables a su actividad.
IBERDROLA
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I+D+i de IBERDROLA
Objetivos
¾ Mejora de la productividad
Mejora de los procesos productivos
¾ Desarrollo de nuevos productos
Diseñar y elaborar un producto nuevo, comercializable a corto plazo en el mercado
¾ Desarrollos Tecnológicos
Aunque no es un producto comercializable a corto plazo , quizás sí en el futuro, por lo
que interesa estar o participar en la evolución de dicha tecnología
¾ Proyectos estratégicos
Proyectos con marcado carácter estratégico, de gran trascendencia para IBERDROLA
IBERDROLA
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I+D+i de IBERDROLA
Participación en programas nucleares
1. Nacionales
– CEIDEN (Comisión Estratégica I+D Energía Nuclear): Ministerio de
Industria
– PCI (Plan Coordinado de Investigación) UNESA-CSN
– Grupos propietarios de centrales nucleares
– ENRESA, CSN, etc.
– Acuerdos con Universidades, Laboratorios y Centros de Investigación
– Programas propios I+D+i de IBERDROLA
2. Internacionales
– Programa Marco U.E.
– Mejora seguridad, competitividad, PR, residuos y desmantelamientos)
– EPRI. Fiabilidad Combustible-Materiales- Gestión de Vida. Factores
Humanos. Plant Support Engineering. Reducción Residuos.
– Programa HALDEN. Interfase hombre-máquina, alarmas.
IBERDROLA
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I+D+i de IBERDROLA
Áreas estratégicas
¾GENERACIÓN
9Ciclos combinados
9Carbón limpio
9Energías renovables
9Generación distribuida
¾GENERACIÓN NUCLEAR
9Operación a largo plazo
9Desmantelamiento y gestión de residuos
9Nuevos reactores
9Fusión
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I+D+i de IBERDROLA
Proyectos nucleares
Operación a largo plazo:
¾ Combustible de alto quemado
¾ Materiales: Irradiación y otros mecanismos de degradación
¾ Técnicas de inspección, control envejecimiento, mitigación y reparación
¾ Factores humanos: Sistemas de ayuda interfaz hombre-máquina
¾ Reducción de dosis (dosimetría, término fuente, emergencias, robótica)
¾ Herramientas de simulación avanzadas (3D y realidad virtual)
Desmantelamientos y gestión de residuos
¾ Reducción de residuos (Descontaminación, Desmantelamiento, Desclasificación,
Transmutación, Almacenamiento a largo plazo)
Nuevos reactores
¾ Centrales avanzadas, EUR
Fusión
¾ Proyecto ITER
IBERDROLA
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El futuro
IBERDROLA
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Proyectos significativos de IBERDROLA
VIEL
IBERDROLA
Proyecto: VEHÍCULOS IMPULSADOS POR
ELECTRICIDAD
Lugar: San Agustín del Guadalix
Duración: Marzo 2002 - Julio de 2004
Descripción: El proyecto VIEL está incluido en el
Proyecto de Investigación Eléctrico (PIE) dentro de la
fase II. Este proyecto consiste en el diseño de un
cargador rápido de baterías de Ni-Cd para coches
eléctricos. Esta carga, denominada de oportunidad, eleva
desde un nivel bajo de carga hasta un máximo del 80%
en un intervalo breve de tiempo.
Las principales características técnicas de este cargador
son:
•Tensión de entrada: 3x380/3x400 Vac.
•Frecuencia: 50 Hz
•Potencia máxima: 42 KW
•Tensión de salida: 30 a 250 Vdc
•Intensidad de salida: Variable hasta 200 Adc.
El surtidor tiene una unidad central que se comunica con
el resto de los elementos (vehículo, rectificador,
impresora térmica, lector de tarjetas y estación remota)
para realizar la carga.
IBERINCO ha sido la encargada de realizar la
elaboración de todo el proyecto constructivo para su
posterior implantación en San Agustín.
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Proyectos significativos de IBERDROLA
DISPOWER
Proyecto: DISPOWER
Lugar: San Agustín del Guadalix
Duración: Enero 2002 - Diciembre de 2005
Descripción: En el proyecto DISPOWER se analiza
el impacto de los sistemas de generación distribuida
(SDG) en la calidad de la red y su posible mejora
mediante un software de control.
Para ello primeramente se realiza una modelización
de los (SDG) y se estudian las distintas
perturbaciones posibles. Por otro lado se realizan
los algoritmos de control para mejorar la calidad de
la red.
Para la demostración de este proyecto se dispone
de una serie de instalaciones piloto dónde se
analiza la red con y sin sistema de control.
En el DISPOWER se conectarán 100 kWp
fotovoltaicos, 30 kW procedente de grupo diesel, un
aerogenerador de 10kW, un sistema de
almacenamiento en baterías con una capacidad de
1MWh y un inversor bidireccional de 50 kW.
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Planta de Acondicionamiento de Pilas de
Combustible (I)
Proyecto: PLANTA DE
ACONDICIONAMIENTO DE PILAS DE
COMBUSTIBLE
Lugar: San Agustín del Guadalix
Duración: Mayo 2002Descripción: El proyecto contempla el
acondicionamiento de 4 pilas de combustible de
carbonatos fundidos de 125 kW de potencia, y
las modificaciones necesarias a realizar en la
Planta para poder llevar a cabo dichos
acondicionamientos.
La principal modificación ha sido la instalación
de un nuevo calentador de gases a la entrada de
la vasija con el que conseguir temperaturas de
operación de unos 700ºC. También se han
realizado revisiones y/o modificaciones en el
área de suministro de gases técnicos, planta de
tratamiento de agua, sistema de control y
sistema de acondicionamiento de potencia entre
otros.
En la actualidad se continua acondicionando
pilas de combustible de manera comercial.
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Planta de Acondicionamiento de Pilas de
Combustible (II)
Cogenerative System
Proyecto: PLANTA DE DEMOSTRACIÓN DE
PILAS DE COMBUSTIBLE
COGEN. HEX
Demi-water
Air
treat.
Air
T
Natural
Gas
C
Lugar: San Agustín del Guadalix
Air Compression
System
CH4
treat.
Stack
Stack
A C
Burner
Fuel Processor
System
Duración: Mayo 2002-
496 kW DC
REG.
HEX
A C
REG.
HEX
CB
CB
REFORMER
REFORMER
Compact Unit with Reforming System
Descripción: El proyecto, desarrollado bajo el V
Programa Marco de la Unión Europea,
contempla la construcción de una Planta de
Demostración de Pilas de Combustible en la que
se monitorice durante 6 meses el funcionamiento
de 4 pilas de carbonatos fundidos previamente
acondicionadas en la Planta de
Acondicionamiento. La energía eléctrica
generada por estas 4 pilas (125 kW x 4), junto
con la producción eléctrica de una microturbina
de 100 kW, será inyectada en la red.
Además se pretende aprovechar el calor residual
generado tanto por las pilas como por la
microturbina en un intercambiador de calor en el
que se produciría ACS.
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Energía Solar
La energía solar es una tecnología limpia y eficiente, que comprende
desde pequeñas aplicaciones hasta grandes proyectos de generación
Energía solar fotovoltaica:
• Plantas entre 100kWp y 1 MWp para clientes particulares
• Pequeñas plantas fotovoltaicas (5,6 kWp) en centrales minihidráulicas
(proyecto Hidrosol)
• Proyecto de Seguidor Solar: Optimización de los accionamientos
(movimiento azimutal e inclinación)
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Proyectos significativos de IBERDROLA
HYBRIX
Proyecto: SISTEMA HÍBRIDO DE
GENERACIÓN ELÉCTRICA AISLADO
Lugar: San Agustín del Guadalix
Duración: Marzo 2000 - Diciembre de 2004
Descripción: El proyecto HYBRIX está incluido
en el V Programa Marco de la UE para el
desarrollo de una nueva generación de sistemas
híbridos del tipo Plug & Play.
Este sistema de generación de energía opera de
forma aislada de la red eléctrica convencional,
teniendo como fuente de generación las energías
renovables (solar y eólica), disponiendo a la vez
de un sistema de almacenamiento de energía
basado en baterías, así como un sistema de
generación auxiliar (grupo diesel) que funciona en
ausencia de energías renovables.
IBERINCO ha sido la encargada de realizar la
evaluación de los recursos renovables, los
estudios de dimensionamiento de los sistemas y
la elaboración de todo el proyecto constructivo
para su posterior implantación en San Agustín.
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Proyectos significativos de IBERDROLA
UNIVERSOL
Proyecto: SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
CONECTADOS EN RED INTEGRADOS EN
CENTROS DE FORMACIÓN
Lugar: San Agustín del Guadalix
Duración: Abril 2000 – Diciembre de 2004
Descripción: El proyecto UNIVERSOL está
incluido en el V Programa Marco de la UE para la
divulgación de la energía fotovoltaica en centros
de formación de empresas y escolares.
La instalación tiene una potencia de 17,2 kWp
conectada en red mediante tres inversores
monofásicos.
IBERINCO ha dimensionado esta instalación y se
ha encargado de su montaje y puesta en marcha.
En la actualidad realiza la completa
monitorización de los parámetros eléctricos para
su posterior puesta en común en una base de
datos disponible desde internet. A su vez se
analiza el impacto en la red.
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Energía Solar : Generación directa de vapor
EUROTROUGH
Proyecto: DISEÑO DE UN COLECTOR CILINDROPARABÓLICO CON TECNOLOGIA EUROPEA
(EUROTROUGH).
Lugar: Plataforma Solar de Almeria (PSA)
Duración: Octubre 2000 - Diciembre de 2002
Descripción:
El proyecto EUROTROUGH estaba incluido en el V
Programa Marco. El objetivo del proyecto era diseñar
una estructura completamente nueva para colectores
cilindro-parabólicos, más barata, con menos
componentes y menor peso específico que las
existentes hasta la fecha. El peso total del prototipo
implementado en la PSA se redujo hasta aprox. 30
kg/m2. La mejor resistencia al momento torsor del
nuevo colector permitió incrementar la longitud
unitaria de los módulos hasta 150 m, lo que supuso un
nuevo abaratamiento de costes.
IBERINCO ha participado en la ingeniería de detalle
del prototipo construido, ha legalizado la instalación y
ha evaluado el colector en diferentes casos de estudio
en plantas tipo SEGS e ISCCS. A la finalización del
proyecto se creó un consorcio en el que se definen los
derechos de propiedad de la tecnología.
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Energía Solar : Generación directa de vapor
INDITEP
Proyecto: Integration of DSG for Electricity production
(INDITEP).
Lugar: Plataforma Solar de Almeria (PSA)
Duración: Junio 2002 - Junio de 2005
Descripción: La tecnología de Generación Directa de
Vapor (DSG) en colectores cilindro-parabólicos
supone un importante incremento de eficiencia y una
drástica reducción de costes con respecto a la
convencional con aceite térmico. Tras los buenos
resultados del proyecto DISS, el V Programa Marco
decidió financiar este proyecto para lanzar
definitivamente la tecnología DSG. En este proyecto
se lleva a cabo el diseño conceptual y la ingeniería de
detalle de la primera planta pre-comercial del mundo
basada en tecnología DSG. Se utiliza el colector
EUROTROUGH como base de diseño del campo
solar.
IBERINCO es el coordinador del proyecto completo,
actuando de interfase entre la CE y el resto de
partners. Adicionalmente se encarga de coordinar la
ingeniería de detalle de toda la planta.
IBERDROLA
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Energía Solar : Generación directa de vapor
DISTOR
Proyecto:.Energy Storage for Direct Steam Solar
Power Plants (DISSTOR).
EG-PCM composite
Lugar: Plataforma Solar de Almeria (PSA) e Instituto
DLR (Stuttgart).
Steam pipes
external PCM
da_pipe
Macroencapsulated
PCM
h_storage
dx_pipe
l t d PCM
b_storage
IBERDROLA
dy_pipe
e
rag
o
t
s
L_
Duración: Febrero 2004 - Febrero 2007
Descripción:
Este proyecto forma parte del VI Programa Marco de
la CE. Se pretende diseñar sistemas de
almacenamiento térmico con cambio de fase (PCM –
Phase Change Materials) válidos para operar en
plantas con tecnología DSG. Las dos tecnologías que
se van a probar son las PCM micro y macro
encapsulados, en los que un material cambia de fase
en el seno de una matriz de grafito expandido (EG).
Se evaluarán estas dos tecnologías y se construirá un
módulo de 100 kW con la que resulte más
satisfactoria para la tecnología DSG.
IBERINCO se encarga de definir las especificaciones
del sistema de almacenamiento desde el punto de
vista del explotador de la tecnología. Posteriormente,
se encargará de evaluar los resultados del sistema
diseñado y del prototipo construido en la PSA.
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Central Eléctrica de Captación de la Energía de
las Olas.
• Aprovechamiento de la energía de las olas
Faro del Pescador, Santoña
•
•
•
•
IBERDROLA
para la producción de energía eléctrica.
Socios del Proyecto:
• IBERDROLA.
• Sociedad para el Desarrollo Regional
de Cantabria (SODERCAN).
• Instituto para la Diversificación y el
Ahorro de la Energía (IDAE).
• TOTAL (compañía francesa).
• Ocean Power Technologies Inc.
Colaboración con la Universidad de
Cantabria.
Potencia: 1,25 - 1,5 MW
Æ 10 boyas de hasta 150 kW
Distancia de la costa: 2,5 – 4 km
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Central Eléctrica de Captación de la Energía de
las Olas
• Instalación en el emplazamiento
• Vista general del faro en cuyas cercanías
se ubicará el centro colector en tierra.
IBERDROLA
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Central Eléctrica de Captación de la Energía
de las Olas
VENTAJAS
• Energía limpia, totalmente renovable, silenciosa y poco visible
– Bajo impacto ambiental.
• Escalable, posibilidad de construir mayores potencias (1 MW / boya)
• Bajo mantenimiento
– Cada tres años: Extracción de la boya del agua, Limpieza y repintado de la superficie
– Cada 7-8 años: sustitución de generador y bomba hidráulica
• Alto potencial en la costa norte de España (varios GW).
• Energía local, producción autónoma y continua de electricidad.
IBERDROLA
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Tratamiento de residuos radiactivos de baja y
media actividad mediante tecnología de plasma
PRETRATAMIENTO::
• Tratamiento térmico de los
utilizando la tecnología de plasma
SECADO
Aire /Vapor de Agua
Argón
PIROLISIS
VITRIFICACION
Vitrificantes
POSTCOMBUSTION
ENFRIAMIENTO
RÁPIDO
FILTRO
TORRE DE LAVADO
CALENTADOR
- METAL
- VIDRIO
residuos
• Permite una reducción de volumen
importante respecto al volumen original
• Proporciona un adecuado confinamiento de
los materiales radiactivos
• Socios del Proyecto:
• IBERDROLA
• ENRESA
• INASMET
• Colaboración con la Universidad de
Córdoba
VENTILADOR
CHIMENEA
IBERDROLA
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Tratamiento de residuos radiactivos de baja y
media actividad mediante tecnología de plasma
• Horno en funcionamiento
• Bulto final matriz vítrea
• Vista general de la planta piloto
IBERDROLA
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Proyectos significativos de IBERDROLA
Tratamiento de residuos radiactivos de baja y
media actividad mediante tecnología de plasma
• REDUCCIÓN DE VOLUMEN DE 15-20 VECES (respecto del embidonado
actual)
• INSTALACIÓN DE VITRIFICACIÓN-GASIFICACIÓN DE RESIDUOS A ALTA
TEMPERATURA
• GENERARÁ:
– MATRIZ VÍTREA, sobre la que se retendrán la mayor parte de los radioisótopos en
forma oxidada
– CORRIENTE GASEOSA, compuesta de H2O, CO2 y N2
•
en menor cantidad: HCl, O2, SO2, Ar.
•
sólidos en suspensión (< 10 ppm): Óxidos de Zn, Fe, Cr, Co, Ni y Cu
– EFLUENTES LÍQUIDOS, agua con sales de Na y K.
• EN FASE DE PLANTA DEMO
IBERDROLA
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