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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Mariano Sanz
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Estrategia Europea Estrategia Europea en el escenario en el escenario
energenergééticotico futuro: futuro: (2050)(2050)
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
CreaciCreacióón de plataformas n de plataformas tecnoltecnolóógicas gicas
en el escenario de la en el escenario de la energenergíía ela elééctricactrica
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
www.themoderngrid.org
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
PLATAFORMAS TECNOLÓGICAS
NACIONALES
Dirección General de Política Tecnológica
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Plataforma Española de Redes Eléctricas
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
DOCUMENTO DE VISIÓN ESTRATÉGICA DE LA PLATAFORMA ESPAÑOLA DE REDES
ELÉCTRICAS- FUTURED
ElectricityJay Hall (Illinois, 1963)
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
(La Generación distribuida activa en su amplia concepción de microrredes y conexiones a redes débiles (extremos de red) aportando las características de estabilización y regulación necesarias para la obtención de la calidad de suministro exigida.)
Se apuesta por el desarrollo del nuevo modelo de Generación Distribuida Activa, basado en la integración a la red de pequeños y medianos sistemas de generación y consumo, con la máxima aportación posible de las energías renovables.
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
La importancia de las micro redes está ligado a una serie de ventajas que se resumen en:
•Integración de generación con energías renovables.
•Reducción de pérdidas en distribución y transporte.
•Incremento de la seguridad y calidad de suministro.
•Reducción de las emisiones globales de CO2,
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Wind farm
Photovoltaics
SMES
Underground trafic& transmission
Biofuel CHP
Fuel cells
Hydro Power station HVDC link
Energy Management by satellite
Hydrogen production & filling station
Demand side mangement
Wave and tidal energy
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Microrredes Locales
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
El entorno síncrono de la
corriente alterna
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Fases de desarrollo de la Visión Estratégica
Fase 1 Fase 2 Fase 3
2006 20252010 2016
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Grupos de Trabajo
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
TECNOLOGÍASInformación y Comunicación
SoftwareModelización
Electrón. De Potencia
Integración recursos energéticos distribuidos
Supercond.Nanotecn…
CIRCE Coordinador Nacional del grupo tecnológico de Integración de recursos
energéticos distribuidos
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
La revolución energética
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Los avances tecnológicos experimentados en los últimos años, propician un cambio fundamental en la visión del escenario energético a medio plazo.
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Los impresionantes resultados actuales en diferentes campos íntimamente relacionados, y las previsiones de su alcance en el corto plazo de tiempo :
•Los semiconductores de ancho gap (SiC)..
•Los utracondensadores
•Las baterías Orgánicas.
•Tecnologías en corriente contínua.
Han impulsado a los grupos de investigación en integración de recursos energéticos del CIRCE a intensificar sus actividades de I+D en la creación de redes y microrredes de integración en corriente continua. (entorno natural del desarrollo de las nuevas tecnologías).
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
SiCA Revolution in Electronics
Silicon Carbideis a wide bandgap semiconductorwith the potential to dramatically improve energy efficiency in a wide range of industries, including lighting, power electronics, and telecommunications.Fundamental material advantages of silicon carbide over the most common semiconductor – silicon - allow silicon carbide electronic devices to operate at substantially higher temperatures, voltages, and power levels. The combination of these strengths translates into smaller, lighter, and simpler electrical systems.
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Principle of electric double layer capacitor
Ultracapacitors
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Activated carbons are famous for their surface areas of 1000 to 3000m2/g
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Ultracapacitors
End of life characterized as -20% C from nominal C, orincrease of 100% in ESR
1,000,000Cycles 125 to 62.5 Vdc, RT [cycles]
End of life characterized as -20% C from nominal C, orincrease of 100% in ESR
150,000Lifetime 125V, RT [hours]
(in 5 s discharge to half nominal voltage)750AMax current [A]
Assuming 10 degree temperature rise above ambienttemperature
150AMaximumContinuous Current[A]
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Ultrapacitor 100 kVA UPS by Sizuki Electric.
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Nanocomposite Polymer Electrolytes for Lithium
Battery Applications
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BATERÍAS ORGANICAS.
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Baterías
Convencionales
Orgánicas
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
I+D+i de CIRCE en la Integración de recursos
energéticos
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
La evoluciLa evolucióón tecnoln tecnolóógica en los gica en los úúltimos altimos añños os de los sistemas de almacenamiento elde los sistemas de almacenamiento elééctrico ctrico directo (directo (ultracondensadoresultracondensadores y batery bateríías as orgorgáánicas), junto a los desarrollos de los nicas), junto a los desarrollos de los conmutadores estconmutadores estááticos de ticos de úúltima generaciltima generacióón n potencian definitivamente la utilizacipotencian definitivamente la utilizacióón de las n de las
ttéécnicas en cnicas en c.cc.c.. para la obtencipara la obtencióón de n de sistemas integrados, de proteccisistemas integrados, de proteccióón y n y correccicorreccióón mn máás avanzados.s avanzados.......
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
PROYECTO:μr-C.C.
New grid architectures.Active low voltage grids.
Microrred de integración de sistemas de generación distribuida activa en corriente
continua.
ENDESA-SAMCA-CIRCE
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
EEóólilicaca--solarsolar
GasificaciónBiomasa
Consumo:BombeoConsumo:BombeoGeneraciGeneracióón: n: HidroelecHidroelec..
Micro-red en c.c.
Panel Solar.
ConsumoConsumo--PolPolíígono Ind.gono Ind.
ConsumoConsumo--GeneraciGeneracióónnPlanta HPlanta H22
ConsumoConsumo--GeneraciGeneracióónnPlanta HPlanta H22
COMPRESORESCOMPRESO
RES H2H
2
H2H2
O2
O2
c.c.
c.c.
COMPRESORESCOMPRESO
RES H2H
2
H2H2
O2
O2
c.c.
c.c.
COMPRESORESCOMPRESO
RES H2H
2
H2H2
O2
O2
c.c.
c.c.
S.E.TS.E.T.Ul.COND. TRAFO
BATERBATERÍÍASAS
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Microrredes de integración en c.c. Panel Solar.
Planta solar
GGGG
HHHH
SSG
Eólica bombeo
G
HHHHG
Eólica-H2
Planta Biogas
Eólica-biogás
G
HHHH
HHHHGG
G
G
c.c.
Ul.COND.
TRAFO
BATERBATERÍÍASAS
S.E.T.
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
c.c.
S.E.T.
Ul.COND. TRAFO
BATERBATERÍÍASAS
SS
Eólica bombeo
μr-C.C.: Estabilización e integración
Baterías orgánicas
Ultracapacitors
Bombeo
H2
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
c.a.
c.c.
c.a.
c.c.
H2
c.c.
H2
c.cc
c.c
COND.E
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
T-B
Motor-Gen.
Microrred de integración en corriente continua
Condiciones ambientales
Predicción
C.P.U. gestión y control
Conexión a red
Condiciones de red
Almacenamiento-consumo/generación Sistema hídrico
Generación eólica
Almacenamiento electroquímico
Generación Fotovol.
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IV Simposium: Sostenibilidad-Energía
Mariano Sanz