Presentacin de PowerPoint

Organizacin y proyectos de Sistemas Solares Fotovoltaicos y Elicos de pequea potenciaModulo 0: Introduccin

Mdulo 1: Fsica y energa solar1.1. Conceptos bsicos de fsica1.2. Energa solar y radiacin1.3. Conceptos bsicos de electricidad1.4. Fundamentos de sistemas elctricos

Mdulo 2: Sistemas solares fotovoltaicos2.1. Sistemas aislados y conectados a red2.2. El panel fotovoltaico2.3. Dimensionado de instalaciones FV2.4. Mantenimiento y gestin de proyectos FV

Mdulo 3: Sistemas elicos3.1. Tecnologa de sistemas y energa elica3.2. Aplicaciones prcticas de la energa elica3.3. Mantenimiento y gestin de proyecto elicosModulo 0: IntroduccinEl alto nivel de vida del que disfrutamos en los pases desarrollados necesita del consumo de grandes cantidades de energa para sostenerse. La climatizacin de nuestras viviendas, la iluminacin, los electrodomsticos, los vehculos, el funcionamiento de la industria, la agricultura y los servicios pblicos esenciales, como la educacin o la sanidad, requieren de enormes aportes energticos.

Nuestra economa necesita, asimismo, de esta energa. La tasa de intensidad energtica es el indicador que mide la cantidad de energa necesaria para la generacin de riqueza, medida en unidades de Producto Interior Bruto. En el ao 2008 fueron necesarias 175,8 toneladas equivalentes de petrleo (tep) por cada milln de euros de PIB. Esto coloca a Espaa un 18,6% por encima de la media de la Unin Europea de los 15 y un 8,6% superior a la Europa de los 25, lo que significa que nuestra economa es una de las ms ineficientes de la Unin Europea, situndose en la dcimo segunda posicin, slo detrs de Portugal, Grecia y Finlandia.SISTEMA ENERGTICO ACTUAL

Energas Primarias, 11 GtepEnergas IntermediasConsumo: calor, fro, luz, etc.SISTEMA ENERGETICO ACTUALCombustibles, 6112 Mtep Electricidad, 1175 Mtep Rendimiento: 3 %Renovables: 2 Gtep (18 %)Agotables: 9 Gtep (82 %)6,2 %5

RENDIMIENTO 3 %6DEPENDENCIA ENERGTICAEl 85% de la energa primaria que consumimos la compramos a otros pases: Arabia Saud, Iraq, Venezuela, Rusia, Argelia..

La repercusin de los precios de estos productos es muy notable en la inflacin, la competitividad de nuestras empresas, la factura elctrica domstica, los fertilizantes, el transporte, etc. Por otro lado, la concentracin de los yacimientos en pocos pases provoca una elevada inestabilidad geopoltica y el uso de sus recursos como elemento de influencia poltica.

Esta importantsima dependencia energtica hace que nuestro modelo socioeconmico sea frgil en trminos de coste e inestabilidad del suministro.

Fuentes energticas convencionales:

Petrleo Carbn Gas natural NuclearAGOTAMIENTO DE LOS RECURSOSEl 93% de los recursos energticos que utilizamos son de origen fsil: petrleo, carbn, gas natural o uranio. Esto significa que se trata de bienes limitados, generados en momentos de la historia del planeta en condiciones muy concretas.

Efectivamente, existe un consenso general en la comunidad cientfica al indicar que los grandes yacimientos de petrleo ya han sido localizados y que no se espera descubrir otros nuevos de importantes dimensiones.

Considerando las grandes reservas an sin explotar (como las de Alaska) y los recursos petrolferos no convencionales (crudos pesados o arenas bituminosas) se calcula que existe disponibilidad de abastecimiento para los prximos 50 aos. No obstante, existe un grupo cada vez ms importante, de especialistas que opinan que nos encontramos muy cerca del pico del petrleo, que es el momento en el que la disminucin de produccin en estos yacimientos comienza a manifestarse.SISTEMA INSOLIDARIOEl actual sistema energtico incluye adems una grave injusticia planetaria puesto que excluye a la mayor parte de la poblacin del mundo. El 20% ms rico, consume el 80% de los recursos energticos del mundo; 2.000 millones de personas no tienen acceso a energa comercial y 2.400 millones utilizan la lea y los residuos animales como principal fuente energtica.

Mientras que un habitante islands consume 29.412 kWh/ao, en Nigeria el consumo es de 40 kWh/ao por persona. En el caso de Espaa, el consumo anual per cpita es de 6.325 kWh/ao. Estados Unidos, con el 5% de la poblacin mundial, consume el 25% de los recursos energticos del planeta.

En suma, el actual modelo energtico es insolidario e imposible de extender al conjunto del planeta, simplemente porque no existen recursos para todos.

20 %DEL MUNDO CONSUMEN EL 80 % DE LOS RECURSOSSISTEMA INSOLIDARIO10Aqu tenis todos los organismos e instituciones que colaboran con nosotros

Basado en fuentes renovables:EQUILIBRADO EN EFICIENCIAMs ajustado a las necesidadesPOCO CONTAMINANTE Fuentes primarias naturalesDESARROLLO SOSTENIBLE Fuentes no agotablesPERMITE SOLIDARIDAD

Basado en fuentes convencionales:DERROCHADOR Rendimiento muy bajoCONTAMINANTE Desequilibrio trmico, qumicoSIN FUTURO Agotamiento de los recursosINSOLIDARIO2000 millones sin electricidad SISTEMA ENERGTICOPRESENTE Y FUTUROTransicin: Sistema energtico hbrido ms descentralizado y eficiente. Ms complejo.

11AHORRO Y EFICIENCIA ENERGTICA

ENERGAS RENOVABLES

QUE SE PUEDE HACER?ENERGAS RENOVABLESEl trmino, energa renovable, engloba una serie de fuentes de energa que en teora no se agotaran con el paso del tiempo. Estas fuentes seran una alternativa a las otras llamadas convencionales (no renovables) y produciran un impacto ambiental mnimo.

ENERGA GEOTRMICAEs la manifestacin de la energa trmica acumulada en rocas o aguas que se encuentran a elevada temperatura en el interior de la tierra. Se le asigna carcter renovable en funcin de la baja agresin al entorno que supone su recuperacin.

La energa acumulada en zonas volcnicas o de anomala trmica se aprovecha haciendo circular a su travs agua o vapor que transporta hasta la superficie el calor almacenado en las zonas calientes.

La temperatura del fluido portador puede ser baja, media o alta dependiendo de la tipologa del yacimiento geotrmico. Slo este ltimo caso permite disponer de suficiente vapor para la generacin elctrica en turbinas, el uso de las otras dos modalidades es el de calentamiento de agua y calefaccin.ENERGA HIDRULICAYa desde la antigedad se reconoci que el agua que fluye desde un nivel superior a otro inferior posee una determinada energa cintica susceptible de ser convertida en trabajo, como lo demuestran los miles de molinos que a lo largo de la historia fueron construyndose a orillas de los ros.

Recientemente se aprovecha la energa hidrulica para generar electricidad, y de hecho fue una de las primeras formas que utilizaron para producirla.El aprovechamiento de la energa potencial del agua para producir energa elctrica utilizable, constituye en esencia la energa hidroelctrica.

Es por tanto un recurso renovable y autctono.

ENERGA HIDRULICAEl conjunto de instalaciones e infraestructura para aprovechar este potencial se denomina central hidroelctrica.

Existen dos grandes tipos de centrales hidroelctricas que son:

Convencionales, aprovechan la energa potencial del agua retenida en una presa. Pueden ser por derivacin de agua o por acumulacin de agua.

Bombeo, estas centrales disponen de dos embalses situados a diferentes alturas. En las horas del da que se registra una mayor demanda de energa elctrica, la central opera como una central hidroelctrica convencional. Durante las horas del da en las que la demanda es mas baja el agua almacenada en el embalse inferior puede ser bombeada al embalse superior para volver a realizar el ciclo productivo. ENERGA BIOMASAEl trmino biomasa en su acepcin ms amplia incluye toda la materia viva existente en un instante de tiempo en la Tierra. La biomasa energtica tambin se define como el conjunto de la materia orgnica, de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformacin natural o artificial.

Cualquier tipo de biomasa tiene en comn con el resto el hecho de provenir en ltima instancia de la fotosntesis vegetal.

El concepto de biomasa energtica, en adelante simplemente biomasa, es aquella utilizada con fines energticos. Una de las posibles clasificaciones que pueden realizarse de la biomasa atendiendo a su origen es la siguiente:

Residuos forestales o agrcolas. Residuos slidos urbanos. Residuos animales. Residuos de industrias agrcolas. ENERGA BIOMASAEn cuanto a las perspectivas del aprovechamiento de la biomasa, se puede aprovechar de dos maneras:

Aplicaciones domsticas e industriales que pueden considerarse tradicionales o habituales y que funcionan mediante la combustin directa de la biomasa.

Aplicaciones vinculadas a la aparicin de nuevos recursos y nuevas tcnicas de transformacin que ltimamente han alcanzado un cierto grado de madurez. Entre las nuevas tecnologas disponibles puede citarse la gasificacin de la biomasa, que permite utilizarla en centrales de cogeneracin de ciclo combinado.

ENERGA BIOMASABiocarburantes

Constituyen una alternativa a los combustibles tradicionales en el rea del transporte, con un grado de desarrollo desigual en los diferente pases.

Bajo esta denominacin se recogen dos lneas totalmente diferentes, la del bioetanol y la del biodiesel.BioetanolLas principales aplicaciones van dirigidas a la sustitucin de la gasolina a la fabricacin de ETBE (Etil- ter-butil eter, aditivo oxigenado de elevado ndice de octano que se incorpora a la gasolina) En el caso del etanol, y en lo que se refiere a la produccin de materia prima, actualmente se obtiene de cultivos tradicionales como el cereal, maz y remolacha, que presentan un alto rendimiento en alcohol etlico. En el futuro se apunta a obtener cultivos ms baratos variedades de los citados anteriormente orientadas a optimizar su uso en aplicaciones energticas ENERGA BIOMASALa novedad tecnolgica en los procesos de transformacin, podra venir por la aplicacin de procesos de hidrlisis a productos lignocelulsicos, con lo cual se obtendra una materia prima barata de cara a los procesos de fabricacin de etano

Biodiesel

La principal aplicacin va dirigida a la sustitucin de gasleo.

Las tecnologas para la produccin de biodiesel, en la actualidad parten del uso de las variedades comunes de especies convencionales como el girasol y la colza. En un futuro se apunta a variedades orientadas a favorecer las cualidades de produccin de energa.

Paralelamente se irn incorporando nuevos productos agrcolas y aceites usados como materias primas.

Su uso suele ser mezclado con gasleo en proporciones inferiores al 50%. ENERGA BIOMASABiogs

El biogs se obtiene por la accin de un determinado tipo de bacterias sobre los residuos biodegradables, utilizando procesos de fermentacin anaerobia. Dentro de los residuos biodegradables se engloban :

Los residuos ganaderos

Los lodos de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR)

Los residuos biodegradables de instalaciones industriales (Son industrias como la cervecera, azucarera, conservera, alcoholera, la de derivados lcteos, la olecola, la alimentaria y la papelera las que generan ste tipo de residuos)

La fraccin orgnica de los residuos slidos urbanos (RSU) ENERGA BIOMASAGeneracin de biomasa

ENERGA BIOMASAEjemplos de proyectos de Biomasa

Deshidratacin de pulpas de ctricos mediante combustin de biomasa.

Instalacin de una caldera mixta biomasa fuel oil

Planta de tratamiento de residuos agrcolas y forestales

Caldera de biomasa

Aprovechamiento energtico de gas de vertedero (Biogs)

Central de biomasa mediante ciclo combinado

ENERGA EOLICALa energa elica ya fue utilizada en la antigedad por buques y molinos.

Se debe a la energa cintica del aire, la potencia que se obtiene es directamente proporcional al cubo de la velocidad del viento, portanto pequeas variaciones de velocidad, dan lugar a grandes variaciones de potencia.

Para la produccin elctrica se utilizan unas mquinas que se denominan aerogeneradores.

La energa del viento es utilizada mediante el uso de mquinas elicas (o aerogeneradores) capaces de transformar la energa elica en energa mecnica de rotacin utilizable, ya sea para accionar directamente las mquinas operatrices, como para la produccin de energa elctrica. En este ltimo caso, el sistema de conversin, (que comprende un generador elctrico con sus sistemas de control y de conexin a la red) es conocido como aerogenerador.ENERGA EOLICAExisten dos tipos de instalaciones elicas:

Aisladas, para generar electricidad en lugares remotos, para autoconsumo. Estas instalaciones pueden ir combinadas con placas solares fotovoltaicas.

Parques elicos, que se instalan en las cumbres de las montaas, donde la velocidad del viento es adecuada para la rentabilizacin de las inversiones.

ENERGA EOLICAEn la actualidad existen dos modelos aerogeneradores: los de eje horizontal y los de eje vertical. Los primeros constan de una hlice o rotor acoplada a un conjunto soporte llamado gndola o navecilla (en donde estn albergados el aerogenerador y la caja de engranajes) montados ambos sobre una torre metlica o de hormign.En cuanto a los de eje vertical, presentan la ventaja de que, al tener colocado el generador en la base de la torre, las tareas de mantenimiento son menores. Sin embargo su rendimiento es menor que los de eje horizontal.

ENERGA EOLICALa mquina elica o aerogenerador se divide en estos elementos:

Soporte: Es capaz de resistir el empuje del viento y altura para evitar las turbulencias que produce el suelo.

Sistema de captacin o rotacin: Compuesto por un nmero de palas cuya misin es la transformacin de energa cintica en elctrica.

Sistema de orientacin: Mantiene el rotor cara al viento dependiendo del dispositivo usado.

Sistema de regulacin: Controla la velocidad de rotacin y el par motor en el eje del rotor evitando fluctuaciones.

Sistema de transmisin: su misin ser el acoplamiento entre el sistema de captacin y el sistema de generacin.

Sistema de generacin: es el encargado de producir la energa elctrica. ENERGA EOLICA

ENERGA EOLICA

ENERGA EOLICA

ENERGA EOLICAPor qu funciona un aerogenerador?

Un aerogenerador ralentiza el viento al pasar por el rotor hasta 2/3 de su velocidad inicial, lo que significa que no aprovecha toda la energa cintica que el viento aporta al rotor, por lo que la Ley de Betz dice: Slo puede convertirse menos de 16/27 (aproximadamente el 59%) de la energa cintica del viento en mecnica usando un aerogenerador.

Para mover las aspas se requiere una velocidad mnima del viento, aunque tambin existe un lmite mximo. Ese es uno de los problemas que ms preocupa, la variabilidad de la fuente, del viento, ya que los aerogeneradores estn preparados para funcionar dentro de un rango determinado de velocidades, (entre 3 y 24 m/s).

ENERGA EOLICAENERGA ELICAENERGA MINI-ELICA

33ENERGA EOLICA

ENERGA EOLICALa Junta de Extremadura ha autorizado la instalacin de 22 parques elicos en la regin, correspondientes a diez promotores, con una potencia global de 470 megavatios y una inversin prevista de 500 millones de euros.

Las plantas autorizadas se ubicarn en las mancomunidades de Sierra de Gata, Riberos del Tajo, Las Villuercas-Ibores-Jara, Siberia, La Serena-Campia Sur, Ro Bodin y Tentuda, adems de en el trmino municipal de Plasencia .ENERGA SOLAR- AISLADASFOTOVOLTAICAS- CONEXIN A RED O HUERTAS SOLARES

- BAJA TEMPERATURA 400 C

ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICALa Energa Solar Fotovoltaica es un tipo de aprovechamiento de la radiacin solar, es decir transforma la radiacin solar en electricidad.

Se basa en el efecto fotovoltaico que se produce al incidir la luz sobre materiales semiconductores, produciendo un flujo de electrones sobre estos, y creando una diferencia de potencial que puede ser aprovechada.

Esta transformacin de la luz solar en energa se hace mediante un dispositivo llamado clula solar, que est compuesta por estos materiales semiconductores, cuya base es el silicio.

Estas clulas se agrupan en una estructura fija y se protege de los agentes externos, en lo que se llaman placas solares fotovoltaicas.ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICAEn el mercado existe una gran oferta de placas fotovoltaicas de diversos tipos: rgidas o flexibles, de distintos tamaos, con forma de teja o planos, fijas o con soportes orientables conforme a la posicin del Sol, etc

Para su caracterizacin, los distintos tipos de placas solares, se miden en unas condiciones determinadas: 1000 W/ m2 de iluminacin solar y 25 C de temperatura de las clulas fotovoltaicas. La mxima potencia generada en estas condiciones por cada mdulo fotovoltaico se mide en Wp (vatios pico).

Asimismo, la energa producida se mide en kWh, siendo 1kWh la energa que producira 1kWp en condiciones de mxima potencia durante 1 hora.ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICALas principales aplicaciones de la Energa Solar Fotovoltaica se pueden clasificar en dos tipos:

Aplicaciones conectadas a la Red:

Son aquellas instalaciones que estn conectadas a la Red elctrica, de manera que toda la Energa que producen las placas fotovoltaicas es inyectada directamente a la Red, siendo aprovechada por todos los usuarios de sta, incluidos nosotros mismos.

Pueden ser de pequeo tamao como las instaladas en una vivienda, o grandes centrales productoras de Energa. ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA

Instalacin fotovoltaica conectada a RedENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA Aplicaciones aisladas de la Red:

Se trata de aquellas instalaciones que no estn conectadas a la Red elctrica, de manera que funcionan de manera totalmente autnoma.

Lo cual las hace muy tiles para lugares donde la Red elctrica no llega, y el llevar el tendido elctrico hasta all tendra un coste muy elevado, como en viviendas rurales aisladas, faros, postes de socorro en carreteras alejadas, bombeo de agua, alumbrado pblico, etc ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA

ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA

Instalacin MIXTA fotovoltaica ElicaENERGA SOLAR FOTOVOLTAICASOLAR FOTOVOLTAICAINSTALACION FOTOVOLTAICA CONECTADA A RED

ALCONCHEL (1)ALBURQUERQUE (4)

ALMENDRALEJO (2)ALMENDRAL (1)BADAJOZ (8)CAMPANARIO (1)CASTUERA (1)DON BENITO (2)LLERENA (2)MONESTERIO (2)GARBAYUELA (1)GARLITOS (1)ZARZA CAPILLA (1)FOTOVOLTAICA

FREGENAL DELA SIERRA (1)VALENCIA DELMOMBUEY (1)FUENTE DELMAESTRE (1)45

MAGUILLA (1)PUEBLA DEL PRIOR (1)QUINTANA DELA SERENA (2)VALENCIA DELVENTOSO (1)OLIVENZA (3)PUEBLONUEVODEL GUADIANA (1)GRANJA DETORREHERMOSA (1)LA MORERA (1)LA PARRA (1)VALLE DELA SERENA (1)FOTOVOLTAICA

TALAVERALA REAL (1)LOBN (1)46

VALENCIA DEALCNTARA (1)ALDEACENTENERA (1)BROZAS (1)IBAHERNANDO (1)MADROERA (1)TRUJILLO (2)CILLEROS (1)MORALEJA (1)NAVALMORALDE LA MATA (2)TALAYUELA (4)RIOLOBOS (1)FOTOVOLTAICA

47

ELJAS (1)LA CUMBRE (1)CASATEJADA (1)CARRASCALEJO (1)CAMPO LUGAR (1)PASARNDE LA VERA (1)TALAVERUELADE LA VERA (1)VALVERDEDE LA VERA (3)VILLANUEVADE LA VERA (4)MESAS DE IBOR (1)FOTOVOLTAICA

516 Solicitudes1300 MW48ENERGA SOLAR TERMICA

ENERGA SOLAR TERMICAQu es Termosolar?En general, la tecnologa termosolar est basada en el concepto de la concentracin de la radiacin solar para producir vapor o aire caliente, que puede posteriormente ser usado en plantas elctricas convencionales. La captacin de energa solar, que tiene una densidad relativamente baja, es uno de los mayores retos en el desarrollo de plantas termosolares. Para la concentracin la mayora de los sistemas utilizan espejo debido a su gran reflectividad.Concentracin puntual y lineal

La concentracin puntual y lineal puede aprovechar solamente la radiacin directa, y no la difusa debido a que esta ltima no puede ser concentrada. La concentracin lineal es ms fcil de instalar al tener menos grados de libertad, pero tiene un factor de concentracin menor y por lo tanto puede alcanzar menores temperaturas que la tecnologa de concentracin puntual.ENERGA SOLAR TERMICARelacin esquemtica de los sistemas termosolares de generacin de energa elctrica.PLANTAS TERMOSOLARESFOCO LINEALFOCO PUNTUALSistema disco stirlingSistema de receptor centralPlantas de colectores cilindro parablicosTorre de aire ascendenteENERGA SOLAR TERMICALos sistemas de colectores cilindro parablicos (CCP).

Por el interior del tubo se hace circular un fluido trmico que se dirige a un generador de vapor, envindose posteriormente a turbina. Existe la posibilidad de hacer circular agua por el tubo y generar directamente vapor en el tubo.La concentracin de la radiacin se lleva a cabo mediante unos colectores de forma cilndrica con una superficie especular. La superficie de calentamiento es un tubo situado en el eje del cilindro (foco). ENERGA SOLAR TERMICALos sistemas de receptor central (CRS), o sistemas de Torre.

Los de receptor central concentran la radiacin solar en un punto (tres dimensiones), pudiendo alcanzar por ello mayores relaciones de concentracin.ENERGA SOLAR TERMICALos discos parablicos (DP) o ms propiamente, paraboloides de revolucin.

Los paraboloides de revolucin concentran la radiacin solar en un punto (tres dimensiones), pudiendo alcanzar por ello mayores relaciones de concentracin.ENERGA SOLAR TERMICA

ENERGA SOLAR TERMICA

ENERGA SOLAR TERMICA

FINGRACIAS POR SU ATENCIN