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La Frontera Solar2o CIMAS – Ciudad Juárez
12 de Octubre, 2016
Robert Foster
Winrock International
&
New Mexico State University
TexasNuevo
México
Chihuahua
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Desarrollo de la Frontera Solar
• 1977 NMSU New Mexico Solar Energy Institute
• 1978 El Paso Solar Energy Association
• 1981 NMSU Southwest Region Solar Experiment Station
• 1985 NMSU Energía Geotérmica (Energy Institute)
• 1988 UTEP Energy Center - El Paso Solar Pond
• 1992 - 2005 USAID Mexico Renewable Energy Program
• 1994 Primera Granjas Eólica en Texas (Sierra Guadalupe)
• 2000’s Aspas Eólicas en CJ yTorres Eólicos en El Paso
• 2011 Granjas Eólica en Nvo México por Deming
• 2015 Fabricación de Modules FV en CJ (SunPower)
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NMSU SW Region Solar Experiment Station
Establecido en 1981 para US DOE
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UTEP Energy Center 1988
Pozo Solar para Bruce Foods Cannery
60 kW UTEP solar pond for hot water for
Bruce Foods Cannery processing and 60
kW electricity in El Paso, TexasLower convective zone
Non-convective
zone or transparent
insulating salinity
gradient
Upper convective zone
Increasing salinity
and temperature
gradient
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Bombeo de Agua Solar
Chihuahua, MexicoAlbuquerque, New Mexico
USA México
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SunPumps - Safford, Arizona 10 HP Solar Pump
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DOE/USAID Mexico Renewable Energy Program
(MREP) Bombeo Fotovoltaico de agua
Caso de Estudio - El Jeromín, Chihuahua
• En Marzo de 1997 se instaló
un sistema de 848 Wp FV
– Módulos 16 Solarex
VRX-53
– Bomba Grundfos SP3A-
10
– Controlador SA-1500
• Rancho ganadero con
vegetación desértica.
• 15,000 litros/día de agua
• Todavía trabajando en 2004
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Caso de Estudio - El Jeromín, ChihuahuaResultados
En 2004, el productor se ha ahorrado ~US$20,000
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Sistemas FV de iluminación en Moris
• Proyecto de
– GTER, Pres. Moris
– Sandia
• Hechos por
– Energía Solar de Cd. Juárez
– SunWize Energy Systems
• 125 Instalaciones en Moris
– Socorro
– Aguaje Verde
– Cieneguita de Rodríguez
– Talayotes
– Bermudez
– Sierra Oscura
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Sistemas FV de Mpo. de Moris
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Revisión de 35 Sistemas FV en Moris
Después de 5 Años
• No. Componentes Fallando Porcentaje
• Módulos FV 0 0%
• Controlador de Carga 2 5.7%
• Baterías Selladas 4 reemplazados 11.4%
• Inversores 0 0%
• Conductores 0 0%
• Fusibles 6 reemplazados 17.2%
• Lámparas 9 8.5%
Sistemas Operando Bien >85%
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Telesecundaria FV
Yepachi, Moris, Chihuahua
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Telesecundarias Chihuahua
Satellite Receiver
228 Wh energyconsumption
2 TV’s 876 Wh energy
Consumption
1 VCR
60 Wh energyConsumption
4 Flourescent lights
120 Wh energy consumption
Loads
Siemens
SM 110 modules
PV array
550 Watt
Charge
ControllerInverter
Vanner 1000 WattStecca Tarom
235
Battery Bank
1125 Ah
Telesecundaria Photovoltaic System Component
(10) US 2200 Batteries
54 Telesecundarias FV instaladas por EDUSAT/SEP en
Nov., 2002
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Banco de Baterías
Controloador
Inversor
Receptor
Protección
AHORA
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Chorreras Fabrica de Hielo Solar 1999
Primera Maquina FV en el Mundo para Fabricar Hielo
2.4 kW PV array
APT Power Center
24 Vdc 2200 Ah battery bank
2 Trace 3.6 kW sinewave inverter,s 240 Vac
One Kohler 6.3 kW propane fueled generator
Chorreras Fishing Cooperative
Chihuahua, Mexico
DOE
USAIDDGDR
DGDR
NYSERDA
SunWize
NMSU
Sandia Labs
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Fabrica de Hielo para Pescado
Chorreras, Mpo. Aldama, Chihuahua• 2.4 kWp
• 90 kg/day ice via
solar
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Las Cruces Sistema Interconectado 3 kWp
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6 kWp SW Environmental Center
NMSU
Se instalo
2008
Primera sistema
FV Commercial
en
Las Cruces
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CJ Sistemas FV Interconectados
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Fabrica CJ Flextronics para SunPower 2015
Capacidad ~1.3 million paneles por año
~1,100 empleados
Planta FV más grande en México
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HUMAN
HABITAT
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Refrigerador FV sin Baterías
Compresor c.c.
Módulo FV
Evaporador
PCMAislamiento
Condensador
Zona
Fría
Controlador
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Refrigeración Solar (NMSU/NASA)
Albergue Indígena
Piedras Verde
Urique, Chihuahua
Hecho con la Secretaría de Desarrollo del Municipio.
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Egerton University
Kenya
Enfriamiento Solar para
Leche 2015
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Mogotio, Kenya PVR
Productor de Leche
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Destilación Solar: EPSEA, NMSU, SolAqua
• Sencillo
• Barato
• Fácil de operar
• Fácil de mantener
• Efectivo para eliminar
– Sales y Minerales (e.g., Na, Ca, TDS, Fl)
– Microbios (colera, E. Coli, etc.)
– Metales Tóxicos (e.g., Pb, Arsenico)
• Se puede limpiar totalmente agua del mar y aguas negras
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Colector de
destilado
Cubierta transparente
Aislante
Evaporación
Condensación
Superficie negra
Operación del Destilador Solar
SOL
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Producción Anual de un Destilador Solar
Las Cruces, NM
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Resultados de Pruebas de
Calidad de Agua NMSU
M uestra Volumen Probadoml
Total de Organismos porlitro
Alimentación 50 16,000Destilado 1,000 4
Semilla de E. coli -- 2,900,000,000Destilado 750 11 (No E. coli)
Semilla de E. coli -- 7,500,000,000Destilado 1,000 18 (No E. coli)
Alimentación 10 24,000Destilado 1,000 13
Alimentación 1 12,000Destilado 1,000 6
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Resultados de Pruebas de CalidadSandia National Labs
Tipo de muestra 13% desalinidad delagua dealimentación
Agua destilada,(caso 13%)
16% desalinidad delagua dealimentación
Agua destilada,(caso 16%)
Calcio (total) 340 1.5 371 <0.10Hierro (total) 0.27 <0.05 0.48 <0.06M agnesio (total) 2.1 2.1 <0.005 <0.005M anganeso (total) 0.04 <0.02 0.07 <0.02Amoniaco como N <0.1 0.1 <0.1 <0.1Cloro 19000 <1.0 25000 2.6Sólidos fijos 32000 <1.0 41000 31Nitratos como NO3 34 0.1 26 <0.1
Nitratos como NO2 0.013 <0.01 0.02 <0.01
TSD 36000 <1.0 48000 <1.0Volátiles y Orgánicos4200 <1.0 6000 13
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Resultados NMSU en Palomas/Columbus
Calidad de Agua
No. de referenciadel Destilador
Conductividad,mS/cm
Dureza,mg/L CaCO3
Fluoruro,mg/L pH
#20 alimentación 1190 260 6.2 7.9
#20 salida 4.8 4 0.1 9.2
#22 alimentación 1180 250 8.2 7.4
#22 salida 1.8 0 0.10 9.1
#29 alimentación 1200 250 6.0 8.1
#29 salida 5.8 8 0 8.8
#30 alimentación 2390 480 n/a 6.8
#30 salida 4 4 n/a 9.4
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Destilación Solar en Texas con EPA
![Page 33: La Frontera Solar o CIMAS - El Colegio de Chihuahuasites.colech.edu.mx/cimas2016/ponencias/magistrales/C3.pdf · Desarrollo de la Frontera Solar • 1977 NMSU New Mexico Solar Energy](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042105/5e84395b19095c15aa76cb6d/html5/thumbnails/33.jpg)
Proyectos BorderPACT en Col. Panfilo Natera de CJ
Familia Olivares
Familia Herrera
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Anapra con BorderPACT
Familia Durán
Orfanato de Anapra
Elizabet Moreno
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BorderPACT/Conahec• La familia Valdez gastaba ~$175 USD anuales para agua embotellado
Anapra colonia
Cd. Juárez, Chihuahua
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Energía Eólica: NACELLE 1 MW
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ASPA
BUJE (centro)
TORRE (tubular)
EJE
CENTRAL
ENGRANAJE
PRINCIPAL
NACELLE
ANEMOMETRO
GENERADOR
ENFRIADOR
de ACEITE
CAJA de ENGRANAJE
Turbina de Alta
Potencia
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Aspas 27 m de largo
AREA ROTOR = 2460 m 2
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Primera Granja Eólica de Texas
Texas 1&2,1994
Delaware Mountains (Guads)
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Turbinas en Fila 2 D
SOUTHWEST MESA, Texas 75 MW
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Granjas Eólicas de Texas
![Page 42: La Frontera Solar o CIMAS - El Colegio de Chihuahuasites.colech.edu.mx/cimas2016/ponencias/magistrales/C3.pdf · Desarrollo de la Frontera Solar • 1977 NMSU New Mexico Solar Energy](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042105/5e84395b19095c15aa76cb6d/html5/thumbnails/42.jpg)
Capacidad Instalada MW en Texas por Año
![Page 43: La Frontera Solar o CIMAS - El Colegio de Chihuahuasites.colech.edu.mx/cimas2016/ponencias/magistrales/C3.pdf · Desarrollo de la Frontera Solar • 1977 NMSU New Mexico Solar Energy](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042105/5e84395b19095c15aa76cb6d/html5/thumbnails/43.jpg)
Deming - Macho Springs 50 MW Windfarm
Oct 2011
28 Vestas 1.8 MW V100 turbines 100 m rotors
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GEOTHERMAL EXPLORATION, MCGREGOR RANGE, NEW MEXICO
Witcher
Energía
Geotérmica
en la Frontera
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GEOTHERMAL SYSTEMS
RIO GRANDE UPLIFT
System located on or
adjacent to fold-fault
structures:
• San Diego Mtn
• Hot Springs
• Rincon
• Lake Valley
• Animas
• Salado
• Radium Springs
• Derry
• East PortrilloModified from Seager and Mack (2003)
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Calentamiento de Invernaderos
por Energía Geotérmica
• CENTRAL HOT WATER
SYSTEM
• GEOTHERMAL WELLS
AND HEAT EXCHANGERS
REPLACE
CONVENTIONAL FOSSIL
FUEL BOILER
• PRODUCTION WELLS
• INJECTION WELLS
• HEAT EXCHANGERS
• PIPE LINES
GEOTHERMAL
INFRASTRUCTUREGeothermal Heating Distribution Manifold, Masson
Geothermal Greenhouse, Radium Springs, New
Mexico
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POZO de PRODUCION
RADIUM SPRINGS
• Isothermal in
Paleozoic
carbonate
reservoir
• Conductive
across Tertiary
Palm Park Aquitard
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Invernaderos Geotérmicos de NMSU
![Page 49: La Frontera Solar o CIMAS - El Colegio de Chihuahuasites.colech.edu.mx/cimas2016/ponencias/magistrales/C3.pdf · Desarrollo de la Frontera Solar • 1977 NMSU New Mexico Solar Energy](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042105/5e84395b19095c15aa76cb6d/html5/thumbnails/49.jpg)
ECONOMICA GEOTERMICA
Ventas Anuales (wholesale)
$325,000 to $850,000 por acre
Empleos
4 to 8 empleados pe\or acre
Ahorro Energético
$46,200/yr por acre
4,200 MMbtu/yr/acre por menos que $1.50/MMbtu
Natural gas $12.50/MMbtu (boiler incluido)
Masson Geothermal
Greenhouse, Radium Springs,
New Mexico
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Burgett
Geothermal
Greenhouse
AmeriCulture
Geothermal
Tilapia Farm
Burgett
Geothermal
Power Plant
(Binary)
BURGETT GREENHOUSE, LIGHTNING
DOCK, 30 acres
USGS
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AMERICULTURE TILAPIA FARM,
LIGHTNING DOCK• CONTROL CONSTANT
TEMPERATURE FOR OPTIMAL GROWTH
• SUPPLIER OF TILAPIA FRY
ACROSS US
• FULL SIZE GROWOUT OF TILAPIA AND LIVE TILAPIA SUPPLIER FOR RESTAURANTS IN PHOENIX AND TUCSON
Tilapia
AmeriCultureAmeriCulture
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Animas Valley - Planta Geotérmica
~10 MWe
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NMSU