Archivo de septiembre, 2012

Acciona construirá una ‘macroplanta’ termosolar en Marruecos

Acciona ha resultado finalista para construir al Sur de Marruecos una planta termosolar de hasta 160 megavatios (MW) de potencia

 Autor: [Miguel Sánchez Sánchez-CIEMAT]

 

                                                                 Planta solar de Acciona en Portugal. / BLOOMBERG

La agencia marroquí para la  energía solar  MASEN,  informó esta semana que la empresa Acciona, en asociación con la saudí Acwa Power, ha logrado el mayor contrato jamás obtenido por una compañía española en Marruecos: la construcción de una planta de energía termosolar en la provincia de Ouarzazate por un importe que rebasa los 700 millones de euros.

Cerca de 20 empresas o consorcios se presentaron al concurso público y cuatro fueron seleccionados a finales de año, entre ellos otro español encabezado por Abengoa Solar y su filial de ingeniería Abeinsa, asociados con la compañía emiratí Abu Dhabi NEC y la japonesa Mitsui.

Acciona y sus socios saudí y españoles (participan como facilitadoras tecnológicas las ingenierías TSK y Sener) erigirán la primera fase de 160 megawatios (MW), de una planta solar de 500 MW que las autoridades marroquíes han decidido instalar, de aquí a 2015, en el sureste del país, allí donde empieza el desierto.  En esa zona el número de horas de sol supera las 3.000 anuales, 500 más que en el sur de España.

La instalación de Ouarzazate se levantará sobre una superficie de 450 hectáreas de terreno ubicado a unos 10 kilómetros de la ciudad, funcionará con una tecnología solar térmica innovadora similar a la de la planta de Gemasolar (Sevilla), aunque la potencia de la marroquí multiplicará por ocho a la de la sevillana.

La financiación de esta primera etapa correrá fundamentalmente a cargo del Banco Mundial, del Banco Africano de Desarrollo, del Fondo para una Tecnología Limpia, de la cooperación francesa y de la Comisión Europea.

El ambicioso plan solar marroquí, lanzado en 2009, prevé producir en total, de aquí a 2020, nada menos que 2.000 MW para lo que se requiere una financiación de 6.970 millones de euros. Además de Ouarzazate los lugares elegidos para erigir plantas son Ain Beni Mathar, Sabkha Tah, Foum el Oued y Bujador, estos dos últimos en el antiguo Sahara español.

 

 

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Transformando la electricidad en gas natural: nueva vía para el almacenamiento de energía proveniente de fuentes renovables

 Autor: [Alfonso Carrillo del Teso – Instituto IMDEA Energía]

Uno de los inconvenientes que se le puede atribuir a las fuentes de energía renovables, debido a sus características inherentes, es la intermitencia en el suministro. Es por ello que una de las líneas de investigación más prometedoras, dentro del campo de las energías renovables, se centra en el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía de bajo coste, que permitan un acceso inmediato en función de las necesidades de consumo

Una de las tecnologías más interesantes propuesta al respecto consiste en transformar electricidad producida por una fuente renovable en metano, que puede ser almacenado o bien inyectado a la red existente de gaseoductos. El proceso ha sido desarrollado por los institutos alemanes ZSW (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg), e IWES (Fraunhofer Institute for Wind Energy and Energy System Technology), junto con la compañía con sede en Stuttgart Solar Fuel Technology, encargada de la comercialización de este sistema de almacenamiento de energía [1].

El proceso, que utiliza energía eléctrica renovable para transformar directamente CO2 y agua en gas natural sintético, consta de dos pasos (Figura 1). En la primera etapa de electrólisis, el agua se separa en hidrógeno y oxígeno. En la segunda etapa el CO2 reacciona con el hidrógeno producido en la primera etapa para producir metano. Parte del hidrógeno obtenido en la etapa de electrólisis se une con la corriente de metano producida en la segunda etapa. Finalmente el gas natural sintético es almacenado o inyectado a la red de gaseoductos existente. Gracias a esta transformación la densidad energética se multiplica por tres en un proceso con una eficiencia del 60% (kWhGNS/kWhel) [2].

Figura 1: Diagrama de flujo del proceso de obtención de gas natural a partir de electricidad renovable y CO2. Fuente: SOLARFUEL

Esta tecnología facilitará el almacenamiento de los excedentes de energía solar o eólica que se generen, por ejemplo, en épocas de rachas muy fuertes de viento cuando los aerogeneradores producen más electricidad de la que se necesita en ese preciso instante, y, como ventaja adicional, utilizará una infraestructura ya construida: la red de gaseoductos alemana, que tiene una capacidad de más de 200 TWh[3], lo que supone un ahorro económico notable. Pero esta no es la única ventaja de este novedoso proceso, ya que también se presenta como una vía alternativa para la valorización de CO2.

Consciente de ello la conocida compañía alemana AUDI, junto a Solar Fuel, ha construido la primera planta piloto que usará esta tecnología en Werlte, Alemania, y que empezará a ser operativa en 2013, con una producción diaria de 3.900 m3 de metano o, como ellos han bautizado, “e-gas” [1].

La idea de AUDI es lanzar un prototipo que funcione mediante gas natural. Los propietarios llenarán sus tanques de gas natural convencional, mientras que la compañía automovilística inyectará a la red una cantidad de “metano renovable” o “e-gas” producido en su planta piloto, equivalente al consumo de gas realizado por estos coches. La planta piloto de Werlte producirá una cantidad de gas tal que permitirá que 1.500 vehículos recorran una media de 15.000 km al año. El proyecto de AUDI es todavía más ambicioso y tiene previsto realizar una producción a gran escala de esta tecnología para el año 2015 (Figura 2).

 

Figura 2: Diagrama del proceso de obtención de e-gas FUENTE: AUDI

A diferencia de la planta de demostración que ZSW tiene en sus instalaciones, donde el CO2 utilizado es absorbido directamente de la atmósfera, con un aporte de energía adicional, AUDI, en su planta piloto tiene pensado valorizar un efluente de CO2 proveniente de una planta de producción de biogás a partir de residuos, perteneciente a la empresa EWE.

Con esta tecnología, que abarca almacenamiento de energía producida por una fuente renovable y valorización de CO2, se da un paso más hacia un sistema energético 100% sostenible y renovable.

 

[1]ZSW:Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg. Nota de Prensa: http://www.zsw-bw.de/fileadmin/ZSW_files/Infoportal/Presseinformationen/docs/pi-2011-SolarFuelZSW-bplantAudi_EN.pdf Acceso: Marzo 2012

[2] Dr. Spetcht et al. Storing Renewable Energy in the Natural Gas Grid. 2009. SolarFuel: http://www.solar-fuel.net/fileadmin/user_upload/Publikationen/Wind2SNG_ZSW_IWES_SolarFuel_FVEE.pdf Acceso: Marzo 2012

[3] Fraunhoffer IWES. Nota de Prensa: http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2010/04/green-electricity-storage-gas.htmlAcceso: Marzo 2012

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La Agencia Internacional de la Energía concluye que el hidrógeno puede jugar un papel importante en el futuro sistema energético bajo en carbono

La publicación de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), “Perspectivas tecnológicas sobre la energía 2012” – Caminos hacia un Sistema Energético Limpio, dedica por primera vez un capítulo a un estudio de gran alcance sobre el uso del hidrógeno (H2) en el futuro mix energético global, concluyendo que el hidrógeno podría jugar un papel importante en el futuro sistema energético de bajas emisiones de carbono

Autora: Esther Chacón Campollo-INTA

El sector transporte es esencial para conseguir este resultado: el despliegue de los vehículos eléctricos propulsados por pilas de combustible (Fuel Cell Electric Vehicles – FCEVs) según el informe ETP 2012, en su análisis del escenario 2º C, señala que los niveles de reducción de . CO2 se pueden reducir considerablemente, ayudando a limitar el incremento medio de la temperatura global a2ºC, el objetivo consensuado por Naciones Unidas.

Incrementar el papel del hidrógeno podría ayudar a evitar la incertidumbre asociada a la excesiva confianza en otras fuentes de energía de bajas emisiones de carbono, en particular la bioenergía.

En caso de políticas favorables, ETP 2012 presenta el escenario de un fuerte incremento de la financiación de la I+D+D+D (Investigación, Desarrollo, Demostración y Despliegue) para el hidrógeno y los FCEVs. ETP 2012 da razones para creer que si el coste de un sistema completo de vehículo eléctrico de pila de combustible se pudiera reducir unos puntos porcentuales mediante programas de I+D+D+D más fuertes, la inversión produciría retornos altos en un fututo energético sostenible, de varias veces su valor. Sin hidrógeno, ETP 2012 concluye que no sería posible eliminar los combustibles fósiles del transporte y la industria a largo plazo, pasado 2050.

“La inclusión del capítulo de hidrógeno en el ETP 2012 es un hito”, comenta el presidente del Acuerdo sobre Hidrógeno (Hydrogen Implementing Agreement – HIA) de la AIE Jan K. Jensen, “y están por llegar más análisis sobre el papel del hidrógeno en un sistema sostenible de bajas emisiones de carbono”.

Las conclusiones clave del capítulo sobre hidrógeno del ETP 2012 incluyen:

  • • En el sector transporte, el desarrollo de los FCEVs hasta niveles en concordancia con uno de los escenarios del ETP 2012 2º C: “2DS hydrogen” o “2DS high-hydrogen”, reducirían las emisiones de CO2 en 2050 por más de la mitad comparadas con 2009, asegurando en un 80% las posibilidades de limitar el incremento global de temperatura media a2ºC.

• ETP 2012 afirma que el hidrógeno es uno de los pocos vectores energéticos de emisión casi cero, enfatizando que el valor añadido del hidrógeno reside en su potencial de flexibilidad para servir en una

variedad de aplicaciones, desde uso doméstico hasta la industria. Esta estimación se refiere a aplicaciones convencionales para generar energía y calor en las que el hidrógeno de bajas emisiones obtenido de energías renovables o de fuentes fósiles combinadas con captura y secuestro de carbono (CCS), se podría entonces mezclar con gas natural. También se citan procesos industriales, como la producción de acero, que se podría descarbonizar mediante un proceso de fabricación basado en H2 en una fecha posterior a 2050.

  • • ETP 2012 presenta el estado global de las infraestructuras de hidrógeno y el stock de FCEV, subrayando el número actual de vehículos en la calle y el número actual de estaciones de servicio de hidrógeno (hidrogeneras) en operación en los países líderes del sector.
  • • Mientras que ETP 2012 estima la inversión necesaria para la transmisión y distribución de la infraestructura del hidrógeno en 2050 entre 0.8 y 2.1 trillones de dólares, esta cantidad es menos del 1% de los 250 trillones de dólares estimados por ETP 2012 que se gastarán de aquí a 2050 en vehículos de carretera y combustibles.
  • • El almacenamiento de energía a gran escala mediante hidrógeno podría hacer posible un alto nivel de desarrollo de las energías renovables intermitentes, de vital importancia según ETP 2012.

La inclusión de un sistema de almacenamiento de hidrógeno en un parque eólico, que sería generado en momentos de exceso de potencia y utilizado para procesos industriales y transporte, podría reducir los costes.totales del sistema (costes de generación de electricidad y de recuperación de la completa operación de la planta) cuando se obligara a cortar la generación eléctrica del parque por exceso de potencia por encima del 5%

ETP 2012 admite que queda trabajo por hacer sobre el hidrógeno y el HIA IEA coincide en ello. En el documento ETP 2012, si bien se alaba la importancia del plan de lanzamiento para la comercialización del H2 para 2015, el llamado H2 mobility, también se señala que se necesitan más acciones coordinadas y continuadas para desarrollar la infraestructura del hidrógeno. Se anima al desarrollo de proyectos a corto plazo para aumentar las experiencias reales que son las que facilitarán un mejor lanzamiento de los sistemas de hidrógeno. Además señala que los proyectos de almacenamiento de hidrógeno a gran escala en la red de gas natural (P2G) merecen una investigación seria ya que el hidrógeno puede producirse a partir de y convertirse en electricidad.

ETP 2012 recomienda un análisis profundo a nivel regional de la interacción entre la integración a gran escala de la energía intermitente, el almacenamiento de energía y el uso del hidrógeno tanto como combustible como materia prima.

La AIE y el HIA

La AIE es una organización basada en un tratado que trabaja para asegurar una energía fiable, económica y limpia para sus 28 países miembros y para los demás. Como organización hermana de la AIE, el Hydrogen Implementing Agreement de la AIE (HIA) trata la I+D+i en hidrógeno basada en el análisis como su tarea principal.

El Comité Ejecutivo de la AIE (con representantes de 21 países miembros, de la Comisión de la Unión Europea – CE – y de la Organización para el Desarrollo Industrial de las Naciones Unidas – UNIDO), y las tareas de la AIE HIA sobre análisis (Tarea 30) e Infraestructura (Tarea 28) contribuyeron en calidad de expertos a la revisión del capítulo de hidrógeno del informe ETP 2012.

Como señala el Presidente de la AIE HIA, Jan Jensen, “Nuestra cooperación con ETP es parte de una gran iniciativa del HIA de colaborar más plenamente con los esfuerzos de análisis llevados a cabo por la AIE que apoyan un análisis equilibrado del hidrógeno, acelerando su utilización generalizada “.

Contactos:

Antonio González García-Conde (glezgca@inta.es) y Esther Chacón Campollo (chaconce@inta.es), representantes españoles en el IEA HIA

Para más información sobre el HIA IEA, www.ieahia.org.

 

 

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¿Puede alterar la energía eólica el clima global?

Autor: [R. M. Navarro – Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)]

 La energía eólica puede jugar un papel importante en el suministro de energía primaria en un futuro próximo, cuando las emisiones de CO2 y los recursos de combustibles fósiles mundiales se deban disminuir. La importancia del  aprovechamiento de este recurso energético lo indica el crecimiento de la capacidad eólica instalada a nivel mundial, 37 GW/año, siendo la energía renovable de mayor crecimiento.

Los aerogeneradores convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica que vuelve a la atmosfera en forma de calor para regenerar parte de esta energía. Aunque se han realizado estudios acerca del impacto ecológico, estético y climático de los aerogeneradores, los estudios acerca del impacto climático a nivel global han sido escasos.  Aunque la generación y disipación de la energía cinética es un componente minoritario de los flujos energéticos contenidos en la atmosfera (≈0.3%), los vientos regulan las principales flujos energéticos contenidos en la atmosfera mediante el transporte de calor y humedad. Por esta razón la alteración de los flujos energéticos debido al uso de aerogeneradores podría tener efectos climáticos de relevancia.

En el año 2004 investigadores de la Universidad de Standford publicaron un estudio [1]  en el que concluyeron, a partir de modelos atmosféricos teóricos, que el uso a gran escala de aerogeneradores podría alterar el clima a nivel local y global debido a la extracción de energía cinética y a la modificación de la fluidodinámica de la atmosfera.  Sin embargo, un estudio publicado recientemente en Nature Climate Change [2] basado en nuevos modelos avanzados  de simulación atmosférica contradice estas conclusiones. En el articulo de Nature Climate Change se estiman los efectos climáticos globales (calentamiento superficial, medio y precipitaciones) en función del grado de aprovechamiento eólico. Los autores del estudio estiman que los aerogeneradores situados en la superficie terrestre podrían aprovechar un máximo de 400 TW desde el punto de vista de la geofísica atmosférica. Con este nivel de aprovechamiento se observarían consecuencias climáticas acusadas (aumento temperatura atmosférica superficial, descenso temperatura global en el orden de 1ºCy cambios del 10% en las precipitaciones). Sin embargo, una extracción de energía eólica uniformemente distribuida con niveles de producción en el entorno de los del consumo mundial global actual (≈ 18TW) no tendría efectos significativos en el clima. Bajo estas condiciones de producción, la temperatura superficial atmosférica descendería0.1 ºC y las precipitaciones lo harían en una cantidad aproximada del 1%.  De acuerdo a estas cifras y para hacernos una idea del potencial de aprovechamiento de la energía eólica sin tener efectos significativos en el clima, decir que la capacidad mundial actual instalada es de alrededor de 200.000 MW, un 1% de los 18 TW para los que el estudio no pronostica efectos climáticos de importancia. Por lo tanto, la modificación en la geofísica de la atmosfera no será impedimento para el crecimiento de la energía eólica (al menos hasta el orden de las decenas de TW), hecho que dependerá de otros factores como el económico, la disponibilidad de terreno, ecología, impacto visual, ….

Referencias

[1] The influence of large-scale wind power on global climate, David W. Keith et al, PNAS, 2004 101(46) 16115

 [2] “Geophysical limits to global wind power”, K. Marvel et al, Nature Climate Change, 2012, DO: 10.1038

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Las emisiones de gases de efecto invernadero en la Unión Europea cayeron un 2,5 por ciento en 2011

Las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en la Unión Europea cayeron un 2,5% en 2011 respecto al año anterior, según ha informado la Agencia Europea de Medio Ambiente (EEA, siglas en inglés), que destaca que esta mejora se produce a pesar de que ese año se incrementó el consumo de carbón y creció el Producto Interior Bruto (PIB) de la región.

Autora: [María José Negro- CIEMAT]

Las emisiones de GEI cayeron aún más en los 15 Estados miembros que comparten un compromiso común respecto al Protocolo de Kyoto (EU-15), disminuyendo en un 3,5% entre 2010 y 2011. Basándose en estas estimaciones de la EEA, las emisiones de la UE en 2011 se sitúan  en aproximadamente un 17,5% por debajo del nivel de 1990. La EU-15 está en el 14,1% por debajo del nivel del año base del Protocolo de Kyoto.

Las principales razones de la disminución de las emisiones de GEI  fueron un invierno más suave en la mayor parte de la UE, que contribuyó a una menor demanda de calefacción de los hogares y un menor consumo de gas natural. Además, el consumo de energía renovable también siguió aumentando en 2011, lo que contribuyó a la disminución observada en las emisiones.

Por sectores, aquellos no incluidos en el régimen de comercio de derechos de emisión de la Unión Europea (EU ETS, siglas en inglés), redujeron sus emisiones alrededor de un 3,1%;  siendo los hogares y el sector servicios, los sectores que más contribuyeron a la reducción de emisiones de GEI. Asimismo, la EEA destaca que el sector transporte también contribuyó a esta mejora por cuarto año consecutivo. Mientras, los sectores que sí están incluidos en el EU ETS redujeron sus emisiones de efecto invernadero en 2011 en un 1,8%.

Detalles de las estimaciones de emisiones para el 2011 por parte de los Estados miembros se publicarán en un informe técnico de la EEA (EEA Technical Report). Este informe rastreará el progreso de los objetivos de mitigación de las emisiones de los gases de efecto invernadero bajo el protocolo de Kyoto y hasta 2020.

Fuente: http://www.eea.europa.eu/highlights/european-union2019s-total-greenhouse-emissions

 

 

 

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