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Mayo 2011
ELECTRODESIONIZACIÓN
EN CONTINUO (CEDI
(CEDI)) PARA
APLICACIONES
INDUSTRIALES:
INDUSTRIALES: CALDERAS
DE ALTA PRESIÓN
Especial
MINIHIDRÁULICA
Energía Minihidráulica:
Minicentrales hidroeléctricas
REAL DECRETO 661/2007:
LA RETRIBUCIÓN QUE ESTABLECE
CURSO DE MANTENIMIENTO
LEGAL EN INSTALACIONES
INDUSTRIALES
MADRID
19 y 20 de Mayo2011
Costes de una central
minihidráulica
Termosolar
La termosolar
una industria sin crisis
GOOGLE
financiará la mayor
planta solar del mundo
Ingeniería Termosolar
DESARROLLADO EL PRIMER
SIMULADOR DE CENTRALES
TERMOSOLARES
GENERA 2011
Soluciones para la
energía renovable,
eficiencia y
arquitectura
Del 11 al 13 de
Mayo
Biomasa
INGELIA desarrolla la
primera planta de
carbonización hidrotermal
de biomasa
CTAER diseña tecnologías
de hibridación sol-biomasa

Edición Mensual
Año I
Mayo 2011
Edita
Dirección
Santiago G. Garrido
Jefa de Redacción
Natalia Fernández Castaño
Administración
Yolanda Sánchez
Colaboradores
Alberto López Serrada
Alex Lupión Romero
Pedro Juan López Rojo
Dpto Técnico VEOLIA
Alberto Fanjul
Carlos Núñez
Diseño gráfico
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Programación web
Natalia Fernández
Diego Martín
Contacta con nosotros:
4
Energía Minihidráulica: Minicentrales Hidroeléctricas 5
Real Decreto 661/2007: la retribución que establece
10
COSTES DE UNA CENTRAL MINIHIDRAULICA
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CARTA EUROPEA DEL AGUA
Entrevistando a: ALBERT VALLEJO presidente de la Sección
Hidráulica de APPA
Artículo Técnico: «Electrodesionización en continuo (CEDI)
para aplicaciones industriales»
17
19

Cogeneración en la industria europea: Clave para la
eficiencia energética
VEOLIA WATER presente en la jornada Técnica de
29
cogeneración y microcogeneración organizada por Acogen y
Cogen España en Genera 2011
31

32
GOOGLE financiará la mayor planta solar del mundo 37
La TERMOSOLAR una industria sin crisis
38

Desarrollado el primer simulador de Centrales Termosolares
Iberdrola
Renovables comienza a impulsar los cultivos
energéticos en Valladolid
42
INGELIA desarrolla la primera planta de carbonización
hidrotermal de biomasa
43
El CTAER comienza a diseñar tecnologías de hibridación
Sol-Biomasa
46

.On invertirá 2 millones de euros y creará 180 empleos
en Cantabria dentro de su proyecto eólico
El Plan Eólico de Castilla-La Mancha prevé crear
7.300 empleos
 
Gas N. Fenosa vende su ciclo combinado de Arrúbal
48
50
51

GENERA 2011: soluciones para la energía renovable,
eficiencia y arquitectura
NOTICIAS RENOVETEC
52
53
Carrera del Molino, 10
26560 Autol—La Rioja
Tfno: 91 288 51 40
info@renovaclean.com
MINIHIDRÁULICA
CARTA EUROPEA DEL AGUA
“No hay vida sin agua. Es un tesoro para
toda la humanidad”
4
MINIHIDRÁULICA
Energía Minihidráulica:
«Minicentrales Hidroeléctricas»
ORIGEN
El origen de las pequeñas centrales
hidroeléctricas tiene su fundamento en los
antiguos molinos y ferrerías que eran formas
ancestrales de aprovechamiento de la energía
hidráulica. A finales del pasado siglo aparecen
las primeras «casas de la luz» que no eran más
que la transformación de la energía mecánica
de un molino tradicional, en energía eléctrica
mediante una dínamo.
Estas «casas de la luz» se situaban en la
proximidad de los núcleos rurales de
población, hasta que la aparición de la
corriente alterna pudo permitir el transporte
de energía eléctrica a grandes distancias y, por
lo tanto, la realización de aprovechamientos
hidroeléctricos de gran envergadura.
La construcción de grandes presas, así como la
creación de centrales térmicas en el entorno
de las explotaciones extractivas de mineral,
provocaron la no competitividad de las
pequeñas centrales, ya que, los costes de
producción eran muy altos, comparados con
otros complejos generadores de energía. Esto
provocó el cierre de más de mil minicentrales
entre las décadas de los años sesenta y
setenta.
A principios de los años ochenta, como
consecuencia de las crisis del petróleo y la
búsqueda de fuentes de energía alternativas,
que paliaran los efectos negativos de la subida
de los precios del crudo, se volvió a considerar
la puesta en explotación de antiguas
minicentrales. En efecto, al abrigo de la X
Conferencia Mundial de la Energía, celebrada
en Estambul y la aparición de la Ley 82/80 de
30 de diciembre, sobre Conservación de la
Energía y el Real Decreto 1.217/1.991 de 10 de
abril, para el fomento de la producción
hidroeléctrica de pequeñas centrales, se
impulsó la restauración o creación de este tipo
de instalaciones, con un límite de potencia de
5.000 Kw., dándose licencia a una primera
partida de un centenar de minicentrales.
La necesidad de promocionar el uso de las
llamadas energías renovables, así como de
5
MINIHIDRÁULICA
cubrir la demanda de los picos u
"horas punta" en la curva de demanda
energética diaria, provoca la aparición del I
Plan de Energías Renovables (PER-86) que
estimuló sensiblemente la rehabilitación de
minicentrales, hasta llegar a la puesta en
producción de 105 de ellas en los dos años
siguientes y activar enormemente la solicitud
de nuevos aprovechamientos.
En la actualidad y tras la creciente
preocupación por aumentar la proporción de
energía procedente de fuentes limpias, se
prevé una aportación a la minihidráulica de
450 MW, esa es la cifra que recoge el
actualmente en vigor, Plan de Fomento de
Energías Renovables (PER 2005-2010) de los
cuales 360 MW serían para las centrales entre
10 y 50 MW.
FUNCIONAMIENTO DE LA ENERGÍA
MINIHIDRÁULICA
La energía minihidráulica se genera utilizando
la energía cinética del agua provocada por la
gravedad, por ello, los emplazamientos ideales
para este tipo de aprovechamiento energético
son los ríos con un gran desnivel o en los que
se genera un desnivel artificial mediante la
construcción de una presa. El agua se canaliza
por unas tuberías que la llevan hasta la central
hidroeléctrica en cuyo interior hay una turbina
que convierte el movimiento del agua en
electricidad que luego se transmite a la red
eléctrica.
Existen dos tipos de presas minihidráulicas:
►CENTRALES DE AGUA FLUYENTE. En este tipo de
presa se construye una derivación del río,
con una obra mínima, para alimentar un
canal que acaba en una cámara de carga
desde la cual, mediante una tubería forzada,
se hace caer el agua hasta la turbina. El agua
turbinada se devuelve al cauce del río.
►CENTRALES A PIE DE PRESA . El agua del río está
retenida en un pequeño embalse, desde el
cual se conduce a las turbinas mediante una
tubería en la base del mismo.
Debido al efecto que tienen sobre los ríos y los
ecosistemas de los mismos es necesario que
las centrales minihidráulicas se planifiquen
y ejecuten correctamente para que no
tengan impactos significativos sobre fauna,
flora y paisaje. La Comisión Mundial de
Presas ha desarrollado recomendaciones
medioambientales, económicas y sociológicas
para la construcción y gestión de presas.
6
MINIHIDRÁULICA
POTENCIAL DE LA ENERGÍA
MINIHIDRAULICA
El potencial hidroeléctrico es enorme: hoy en
día, a nivel mundial, un 22% de toda la
electricidad es producida a partir del agua, y
según la Conferencia Mundial de la Energía se
podría triplicar la producción hidroeléctrica
mundial para el 2020. La minihidráulica tiene
un gran potencial en los países en vía de
desarrollo y puede servir para fomentar su
desarrollo sostenible.
La situación ideal es una interconexión con la
red, ya que además de mejorar el equilibrio
eléctrico entre producción y demanda de la
instalación, posibilita vender el exceso
producido durante las horas que la fábrica está
parada.
►
En España el IDAE ha calculado que existe un
potencial de unos 6.700 MW de potencia
instalada para presas minihidráulicas.
APLICACIONES DE LA ENERGÍA
MINIHIDRÁULICA
Aunque se puede transformar, hay que ser
consciente de la inversión que supone la
construcción de los medios de transporte, las
redes eléctricas, y que el transporte origina
unas pérdidas de energía nada despreciables.
Así, según el uso final de la energía eléctrica,
se puede distinguir:
Producción de electricidad para ser vendida a la
red
►
►
En este caso, el sistema eléctrico, mediante la
compañía distribuidora de la zona, compra
toda la energía eléctrica producida por la
minicentral a un precio y con unas condiciones
determinadas.
Electricidad para ser autoconsumida por la
industria
►
Para industrias de determinados sectores
(químico, siderúrgico, papeleras, textil,
cemento...), con un consumo elevado de
electricidad, puede resultar interesante tener
una central minihidráulica, porque toda la
electricidad producida puede ser utilizada en
el proceso de fabricación de la misma
industria.
7
MINIHIDRÁULICA
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA
ENERGÍA HIDRÁULICA
Ventajas
Disponibilidad: El ciclo del agua lo convierte en
un recurso inagotable.
 Energía
limpia: No emite gases
"invernadero", ni provoca lluvia ácida, ni
produce emisiones tóxicas.
 Energía barata: Sus costes de explotación
son bajos, y su mejora tecnológica hace
que se aproveche de manera eficiente los
recursos hidráulicos disponibles.
 Trabaja a temperatura ambiente: No son
necesarios sistemas de refrigeración o
calderas, que consumen energía y, en
muchos casos, contaminan.
 El almacenamiento de agua permite el
suministro para regadíos o la realización de
actividades de recreo.
 La regulación del caudal controla el riesgo
de inundaciones.
Inconvenientes
 Su construcción y puesta en marcha
requiere inversiones importantes. Además,
los emplazamientos en donde se pueden
construir centrales hidroeléctricas en
buenas condiciones económicas son
limitados.
 Las presas se convierten en obstáculos
insalvables para especies como los
salmones, que tienen que remontar los ríos
para desovar. Por su parte, los embalses
afectan a los cauces, provocan erosión, e
inciden en general sobre el ecosistema del
lugar.
 Empobrecimiento del agua: El agua
embalsada no tiene las condiciones de
salinidad, gases disueltos, temperatura,
nutrientes, y demás propiedades del agua
que fluye por el río. Los sedimentos se
acumulan en el embalse, por lo que el resto
del río hasta la desembocadura acaba
empobreciéndose de nutrientes. Asimismo,
puede deja sin caudal mínimo el tramo
final de los ríos, especialmente en épocas
secas.
 Los emplazamientos hidráulicos suelen
estar lejos de las grandes poblaciones, por
lo que es necesario transportar la energía
8
MINIHIDRÁULICA
eléctrica producida a través de costosas
redes.
ASPECTOS AMBIENTALES,
ECONÓMICOS Y LEGALES.
Las centrales hidroeléctricas tienen un impacto
ambiental mínimo, pero hay que tener
presente la protección del entorno donde se
debe instalar una minicentral hidroeléctrica.
Es conveniente dejar un paso de agua
suficiente desde la presa, para mantener la
capa freática y para facilitar la librecirculación
de peces: el caudal ecológico.
La construcción de una minicentral
hidroeléctrica puede agredir la armonía del
paisaje. Una obra mal pensada inicialmente,
con edificios fuera del estilo regional de
arquitectura, o una deforestación excesiva
para la realización del canal y las
tuberías forzadas sin preocupación por el
restablecimiento de la capa vegetal, son
problemas típicos que hay que evitar.
Incluso así, hay medidas correctoras que
permiten minimizar el impacto ambiental:
normativas y regulaciones que obligan a
garantizar el caudal ecológico mínimo,
reforestación completa de las zonas afectadas
y, además, la eficacia de las escalas de peces,
como sistema para la migración de las especies
río arriba.
Los aspectos legislativos y administrativos
tienen un papel muy importante en la
resolución de las diversas autorizaciones y
permisos. Intervienen diversos órganos y
organismos que pertenecen a esferas
administrativas distintas, cada uno de los
cuales tiene que emitir diversos informes en el
ámbito de sus competencias, para conceder el
permiso. Es por este motivo que la tramitación
de los expedientes suele ser un proceso largo.
Aparte de los aspectos legislativos y
administrativos, a la hora de realizar el
proyecto de una minicentral, hace falta
establecer cuidadosamente las condiciones
económicas del proyecto. El éxito económico
del proyecto de construcción y exploración de
una minicentral depende de los costes de
inversión y explotación, de la energía
producida (depende de las horas de
funcionamiento de la central) y del precio de
venta de esta energía.
Para que un proyecto se considere
interesante, hay que establecer una relación
inversión necesaria/producción media anual,
que oscile entre los 0,24 y los 0,33 Euros/kWh.
SITUACIÓN DE LA ENERGÍA
MINIHIDRÁULICA
A pesar de ser la tecnología de generación
el éctr ica m ás r e sp et u osa con e l
medioambiente, la minihidráulica no ha
gozado de buena imagen entre la sociedad. La
creencia infundada de que las centrales
minihidráulicas deterioran el ecosistema fluvial
ha dañado de forma muy grave no sólo la
imagen de esta tecnología sino la percepción
que las distintas Administraciones Públicas
tienen de la misma. No hay más que dar un
paseo por los alrededores de una central
minihidráulica para desmentir esta falsa
creencia.
Los últimos años el sector se ha visto
prácticamente estancado debido a la ausencia
de nuevas concesiones o la ralentización para
obtención de permisos en las concedidas y no
alcanzará para 2010 ni siquiera el 60% del
objetivo previsto en el Plan de Energías
Renovables.
En la actualidad, se puede afirmar que la
energía minihidráulica ha conseguido un grado
de madurez tecnológica, comercial y
normativa muy elevada, cosa que posibilita
una amplia diseminación de este tipo de
instalaciones.
9
MINIHIDRÁULICA
REAL DECRETO 661/2007:
LA RETRIBUCIÓN QUE ESTABLECE
E
l marco regulatorio de la energía
hidráulica viene determinado por
diversas leyes de las que deberíamos
destacar el RD 661/2007, que regula la
producción de energía eléctrica en régimen
especial, la Ley de Aguas, que regula el
dominio público hidráulico, el uso del agua y el
ejercicio de las competencias atribuidas al
Estado, y el Reglamento del Dominio Público
Hidráulico, desarrollado en el RD 849/1986 y
modificado en el RD 9/2008.
en régimen especial se caracteriza por la
posibilidad de que su régimen retributivo
se complemente mediante la percepción
de una prima en los términos que
reglamentariamente se establezcan, para cuya
determinación pueden tenerse en cuenta
factores como el nivel de tensión de entrega
de la energía a la red, la contribución a la
mejora del medio ambiente, el ahorro de
energía primaria, la eficiencia energética y los
costes de inversión en que se haya incurrido.
REAL DECRETO 661/2007
Con este Real Decreto se pretende que en el
año 2010 se alcance el objetivo indicativo
nacional incluido en la Directiva 2001/77/CE
del Parlamento Europeo y del Consejo, de 27
de septiembre de 2001, relativa a la
promoción de la electricidad generada a partir
de fuentes de energía renovables en el
mercado interior de la electricidad, de manera
que al menos el 29,4 por ciento del consumo
bruto de electricidad en 2010 provenga de
fuentes de energía renovables.
El Real Decreto se estructura sistemáticamente
en cuatro capítulos. El capítulo I define el
alcance objetivo de la norma y especifica las
instalaciones que tienen la consideración de
régimen especial, clasificándolas en categorías,
grupos y subgrupos; el capítulo II regula el
procedimiento para la inclusión de una
instalación de producción de energía eléctrica
en el régimen especial; el capítulo III, los
derechos y obligaciones de los productores en
régimen especial, y el capítulo IV, el régimen
económico.
Desde el punto de vista de la retribución, la
actividad de producción de energía eléctrica
El Real Decreto 661/2007, sustituye al Real
Decreto 436, manteniendo su esquema básico.
10
MINIHIDRÁULICA
Se mantiene la doble opción de retribución
(tarifa regulada o mercado). La generación
renovable que participa en el mercado recibirá
una prima variable en función del precio de
mercado y unos límites superior e inferior.
Por lo que se refiere al régimen retributivo de
las energías renovables, el Real Decreto
661/2007 establece dos opciones de venta de
energía: a TARIFA REGULADA, precio fijo que
recibe el productor por su energía vertida al
sistema, o directamente en el MERCADO,
percibiendo el precio negociado en el mismo
más una prima, que tiene límite superior e
inferior para ciertas tecnologías.
Según el Real Decreto 661/2007, la condición
de instalación de Régimen Especial la otorga la
Comunidad Autónoma correspondiente,
siendo la inscripción definitiva de la instalación
en el Registro administrativo de instalaciones
de producción en Régimen Especial la
condición necesaria para acceder al régimen
económico regulado en el RD 661/2007,
siempre que el objetivo de potencia instalada
fijado para cada tecnología en el propio Real
Decreto no haya sido cubierto.
En el Real Decreto 661/2007 está previsto que
en 2010 se revisen las tarifas, primas,
complementos y límites en función de la
consecución de los objetivos y de los nuevos
objetivos, y cada 4 años se realizará una nueva
revisión.
Las instalaciones de energías renovables
tienen prioridad de acceso de la red frente al
resto de generadores; el operador del sistema
y gestor de la red podrá denegar la solicitud de
acceso, siempre que quede suficientemente
justificada y ofrezca propuestas alternativas de
acceso en otro punto de conexión o los
refuerzos necesarios en la red de transporte
para eliminar las restricciones de acceso. En lo
relativo a la conexión, en caso de existir
limitaciones en el punto de conexión, los
generadores renovables también tendrán
preferencia frente al resto de generadores.
Las instalaciones fotovoltaicas posteriores a la
fecha límite de mantenimiento de retribución
del Real Decreto 661/2007 se regulan
mediante el Real Decreto 1578/2008, que
modifica el régimen retributivo a la baja,
siguiendo la evolución esperada de la
tecnología fotovoltaica.
Debido al impacto económico que sobre el
sistema tarifario tienen las energías
renovables, se aprueba el RD-Ley 6/2009 con
el fin de establecer unos mecanismos respecto
al sistema retributivo de las instalaciones de
Régimen Especial (salvo para tecnología
fotovoltaica, ya regulado en el RD 1578/2008),
y así garantizar la sostenibilidad del sistema,
tanto desde el punto de vista técnico como
económico.
Así, se crea un Registro de Preasignación de
Retribución, que permitirá conocer qué
proyectos cumplen con las condiciones de
poder ejecutarse, su volumen de potencia, el
impacto en los costes de la tarifa eléctrica y su
calendario. De esta manera, la inscripción en
dicho Registro de Preasignación pasa a ser
condición necesaria para obtener el régimen
económico establecido en el RD 661/2007;
posteriormente, las instalaciones inscritas en
el Registro de Preasignación deberán ser
inscritas en el Registro administrativo de
instalaciones de producción en régimen
especial.
11
MINIHIDRÁULICA
Se prevé así mismo un régimen transitorio
para garantizar la seguridad jurídica de
aquéllos que ya habían realizado inversiones
bajo el Real Decreto 661/2007 antes de la
entrada en vigor del RD-Ley 6/2009. Así, los
proyectos que a la entrada en vigor de este
RD-Ley 6/2009 cumplieran todos los requisitos
del Registro de Preasignación, salvo el referido
al depósito del aval en favor de la Dirección
General de Política Energética y de Minas,
podrán presentar su solicitud de inscripción en
un plazo determinado, y contarán con un plazo
adicional para cumplir con el requisito del aval.
Cuando la potencia inscrita sea inferior al
objetivo previsto en el Real Decreto 661/2007,
el régimen económico previsto en el mismo se
extenderá hasta su cumplimiento. Pero si la
potencia inscrita es mayor al objetivo previsto,
el régimen económico se aplicará y se agotará
con dichas instalaciones inscritas.
En este caso se podrán establecer restricciones
anuales a la ejecución y entrada en operación
de las instalaciones inscritas y la priorización
de las mismas para no comprometer la
sostenibilidad técnica y económica del
sistema.
Los límites de potencia fijados para poder
acceder a la retribución prevista en el Real
Decreto 661/2007 son los siguientes:
Categoría
Solar Térmica
MW en RD 661/2007
500
Eólica
20.155
Hidráulica <10 MW
2.400
Biomasa
1.317
Biogás
250
RD 661/2007
Artículo 2. Ámbito de aplicación.
1. Podrán acogerse al régimen especial establecido en este
Real Decreto las instalaciones de producción de energía
eléctrica contempladas en el artículo 27.1 de la Ley 54/1997,
de 27 de noviembre.
Dichas instalaciones se clasifican en las siguientes categorías,
grupos y subgrupos, en función de las energías primarias
utilizadas, de las tecnologías de producción empleadas y de
los rendimientos energéticos obtenidos:
a) Categoría a): productores que utilicen la cogeneración u
otras formas de producción de electricidad a partir de
energías residuales (…)
b) Categoría b): instalaciones que utilicen como energía
primaria alguna de las energías renovables no consumibles,
biomasa, o cualquier tipo de biocarburante, siempre y
cuando su titular no realice actividades de producción en el
régimen ordinario.
Esta categoría b) se clasifica a su vez en ocho grupos:
(…)
4.º Grupo b.4. Centrales hidroeléctricas cuya potencia
instalada no sea superior a 10 MW.
5.º Grupo b.5. Centrales hidroeléctricas cuya potencia
instalada sea superior a 10 MW y no sea superior a 50 MW.
Artículo 3. Potencia de las instalaciones.
1. La potencia nominal será la especificada en la placa de
características del grupo motor o alternador, según aplique,
corregida por las condiciones de medida siguientes, en caso
que sea procedente: (…)
2. A los efectos del límite de potencia establecido para
acogerse al régimen especial o para la determinación del
régimen económico establecido en el capítulo IV, se
considerará que pertenecen a una única instalación cuya
potencia será la suma de las potencias de las instalaciones
unitarias para cada uno de los grupos definidos en el artículo
2:
(…) Para las instalaciones de los grupos b.4 y b.5, las que
tengan la misma cota altimétrica de toma y desagüe dentro
de una misma ubicación.
Artículo 40. Tarifas y primas para instalaciones de la
categoría b), grupos b.4 y b.5: energía hidroeléctrica.
Sin perjuicio de lo establecido en el artículo 36 anterior, para
las instalaciones de los grupos b.4 y b.5 y de lo dispuesto en
el artículo 44, a los efectos de lo establecido en los artículos
17.c) y 22, se establece como objetivo de potencia instalada
de referencia para la tecnología hidroeléctrica de potencia
menor o igual a 10 MW, 2.400 MW.
12
MINIHIDRÁULICA
Costes de una
central minihidráulica
E
l coste de inversión e implantación de
una minicentral hidroeléctrica
depende de diversos factores como la
orografía del terreno, los accesos, el tipo de
instalación, el tamaño, la potencia y el punto
de conexión. Además, hay que tener en cuenta
las distintas partes del proceso y los costes que
implica cada una: primero está la fase de
proyecto, después viene la fase de ejecución y
por último, la fase de funcionamiento.
En primer lugar se elabora el proyecto de
construcción e instalación de la minicentral
hidroeléctrica, donde se define el volumen de
obra, el equipamiento y la potencia a instalar.
En segundo lugar se realiza la fase de ejecución
del proyecto, en la que se distinguen tres
aspectos que influyen decisivamente en el
coste: obra civil, grupo turbogenerador,
sistema eléctrico y de control. Los porcentajes
correspondientes a cada partida varían según
el tipo de actuación (ya sea rehabilitación o
nueva construcción) y según el tipo de central
(fluyente, pie de presa o canal de riego o
abastecimiento).
La última fase es la puesta en funcionamiento
de la minicentral, que implica costes de
explotación, mantenimiento y reparación. Hay
que tener en cuenta que esto incluye costes de
personal, materiales de repuestos, fungibles,
seguros, impuestos, tasas y gravámenes,
además de los costes generales derivados de la
organización y administración. El cálculo de
estos costes se realiza anualmente y depende
de múltiples factores como el tipo de equipo
instalado, el grado de automatismo y el índice
de averías. Se puede estimar que estos gastos
son del orden del 2 al 5% de la inversión a
realizar.
14
MINIHIDRÁULICA
Distribución porcentual de la inversión en una minicentral hidroeléctrica
Grupo Turbogenerador
30%
Equipos Eléctricos, Regulación, Control y Línea
22%
Ingeniería y Dirección de Obra
8%
Obra Civil
40%
Parámetros que definen las centrales tipo en el área hidroeléctrica
Central Fluyente
Central Pie de presa
5.000 kW
20.000 kW
1.500 €/kW
700 €/kW
Horas equivalentes
3.100
2.000
Energía Producida
15.000 MWh/año
40.000 MWh/años
25 años
25 años
Potencia instalada
Ratio medio inversión
Vida útil
Precio venta energía
Coste mantenimiento
6,89 c€/kWh primeros 25 años 6,89 c€/kWh primeros 15 años
6,12 c€/kWh Resto
6,12 c€/kWh Resto
225.000 €/año
0,014516 €/kW
Canon hidráulico
280.000 €/año
0,007 €/kW
0,014 €/kW Grupo
Rangos en los que se encuentra el coste de generación anual del kWh
hidroeléctrico para los proyectos de centrales menores de 10 MW y
centrales entre 10 y 50 MW
Coste de generación
(cen €/kWh)
Central Hidroeléctrica
menor de 10 MW
Central hidroeléctrica
entre 10 y 50 MW
4,5-6,1
4,1-5,6
Fuente: IDAE
15
MINIHIDRÁULICA
La RENTABILIDAD de una minicentral puede valorarse utilizando los siguientes
índices:
PERIODO DE RETORNO SIMPLE: es el tiempo que se tarda en recuperar la inversión.
Inversión (€)
P.R.=
(Ingresos-gastos) anuales (€ año)
ÍNDICE DE ENERGÍA: es el costo del kWh generado.
Inversión (€)
I.E.=
Energía producida (kWh/año)
ÍNDICE DE POTENCIA: es el coste del kW instalado
Inversión (€)
I.P.=
Potencia instalada (kW)
A modo de ejemplo se pueden considerar rentables, de forma aproximada,
aquellos aprovechamientos que tienen valores comprendidos en los siguientes
intervalos:
PERIODO DE RETORNO:
8-12 años
ÍNDICE DE ENERGÍA:
40-70 cent€/kWh
ÍNDICE DE POTENCIA:
1.500-2.000 €/kW
16
ALBERT VALLEJO, presidente de la
Sección Hidráulica de APPA
Actualmente, ¿qué papel juega la
minihidráulica en el mix energético
español?
La energía minihidráulica generó, en el
año 2010, más de 6.620 GWh, lo que
representa alrededor de un 2,5% de la
electricidad consumida en España. Debe
tenerse en cuenta que 2010 ha sido un
año excepcionalmente bueno a nivel
hidráulico, normalmente el porcentaje de
generación eléctrica ronda el 2%. El último
dato sobre potencia instalada, cifraba en
cerca de 2.000 MW la potencia
minihidráulica instalada en nuestro país.
En el año 2004 España era el tercer país
europeo en cuanto a cantidad de energía
producida en centrales minihidráulicas
con una potencia instalada de 1.748 MW.
En el año 2011, ¿en qué lugar podemos
situar a España?
Desde el año 2004 no se ha desarrollado
apenas la potencia instalada, habiéndose
estancado los últimos tres o cuatro años
en las cercanías de los 2.000 MW.
¿Se han alcanzado los objetivos previstos
en el Plan de Energías Renovables 20052010, que preveía un incremento de
potencia instalada de 450 MW para el
área de minihidráulica?
Los objetivos, como puede comprobarse
fácilmente, no se han cumplido. Con un
objetivo de 2.400 MW, la potencia está
estancada alrededor de los 2.000 MW y no
parece que esto vaya a cambiar, dado que
no existe una voluntad política para que
esta evolución se produzca.
¿Cuáles son las comunidades más
productivas en el área de minihidráulica?
Con diferencia, la Comunidad con más
megavatios minihidráulicos es Galicia, que
con 482 MW, generó en 2010 1.752 GWh.
Le siguen Catalunya, con 279 MW, y
Aragón, con 253 MW. En orden
decreciente las siguientes Comunidades
17
serían Castilla y León, Navarra, Andalucía y
Castilla-La Mancha. Exceptuando Canarias
la minihidráulica está presente en todas
las Comunidades Autónomas.
¿Considera Usted que la tecnología
utilizada para el aprovechamiento de este
tipo de energía es una tecnología madura
y eficiente?
La energía minihidráulica fue la primera
que se utilizó para generar electricidad.
Las primeras centrales eléctricas de
nuestro país fueron minihidráulicas. Esto
da una idea del nivel de madurez de
esta tecnología. Es también la energía
más respetuosa con el medioambiente,
considerando toda la vida de la
instalación (Análisis del Ciclo de Vida),
ya sea comparándola con tecnologías
convencionales o renovables.
En su opinión, ¿Cuáles son las principales
barreras a la que se enfrenta el sector
hidroeléctrico?
Existe un gran desconocimiento de los
beneficios medioambientales de la
generación minihidráulica. A pesar de que
se trata de la tecnología de generación
más respetuosa con el entorno, existen
falsas creencias acerca de su impacto en
los ríos, que terminan por inclinar la
voluntad política que no permite una
mayor utilización de nuestro potencial
hidráulico.
¿Existen subvenciones y ayudas por parte
del
Gobierno para impulsar
la
minihidráulica y si es así, ¿considera
usted que son suficientes?
Actualmente no existe ningún tipo de
subvención o ayudas para esta tecnología,
más allá de la retribución que marca la
regulación vigente.
Podría decirme, ¿cuál es el volumen de
generación de empleo del sector y cuáles
son las perspectivas de futuro?
En el año 2009, el sector minihidráulico
empleaba a 1.110 personas de manera
directa y generaba 500 empleos
indirectos, lo que supone una cifra total de
1.610 empleos. La evolución del empleo
en los últimos años no augura grandes
cambios a no ser que se produzca una
mayor voluntad política para impulsar esta
tecnología que, hoy por hoy, no se espera.
Finalmente, dígame ¿cuáles son las
ventajas e inconvenientes de este tipo de
energía?
Dentro de las ventajas habría que citar
que se trata de una energía limpia,
autóctona e inagotable, como todas las
energías renovables. También debemos
considerar que apostar por estas
tecnologías nos permite reducir de
manera efectiva nuestra dependencia
energética, nivelando nuestra balanza de
pagos y generando empleos allá donde
existe el recurso (el río). Debemos señalar
también que se trata de la tecnología más
respetuosa con el medioambiente que se
conoce para generar electricidad.
Si admitimos que el impacto visual es
mínimo, dado que las instalaciones
pueden mimetizarse con el entorno, el
principal inconveniente es que la
producción está condicionada por la
hidraulicidad. Aunque existe un valor
mínimo de producción que rara vez se
incumple, dependiendo de las lluvias la
tecnología producirá más o menos
electricidad a lo largo del año. Con un
caudal ecológico adecuado el impacto
medioambiental
es
verdaderamente
pequeño.
18
Electrodesionización en Continuo
Electrodesionización en Continuo
(CEDI) para aplicaciones industriales:
calderas de alta presión
La electrodesionización en continuo (CEDI) es un proceso que
emplea una combinación de membranas de intercambio iónico,
resinas de intercambio iónico y un campo eléctrico de corriente
continua para desionizar el agua. Los diseños estándar para
obtener agua purificada, agua para inyectables y agua de alta
pureza emplean una combinación de ósmosis inversa y
electrodesionización en continuo. Con este diseño el proceso CEDI
puede producir agua con concentraciones de iones específicos
cercanas o inferiores a los límites de detección. El proceso CEDI está
en la actualidad ampliamente aceptado para la producción de
agua de alta pureza en la industria energética, industria
farmacéutica y microelectrónica.
Idoia García , Joan Sanz
VEOLIA Water Systems Ibérica. Dirección Técnica.
Introducción
La necesidad de producción de agua de alta
pureza para el uso de generación y distribución
de vapor puro en calderas de alta presión en el
sector de la energía, en la industria
farmacéutica (agua purificada y agua para
inyectables),
veterinaria,
cosmética,
biotecnología e industria microelectrónica, ha
propiciado el desarrollo y avance de diferentes
tecnologías de tratamiento del agua dirigidas a
la eliminación de todas las impurezas
presentes en el agua. En el campo de la
desionización, después de la aplicación en
primer lugar del proceso de intercambio iónico
con resinas de intercambio iónico y
posteriormente
la
aparición
de
los
procesos de membrana basados en ósmosis
inversa y electrodiálisis reversible, la
electrodesionización en continuo (continuous
deionization CEDI, en inglés) representó un
cambio radical en el diseño de instalaciones
para la obtención del agua de alta pureza.
Evolución de los Procesos de Desmineralización
(Todos los procesos siguen en uso):
1ª GENERACIÓN
Sistemas basados en resinas de intercambio
iónico regeneradas mediante químicos.
19
Electrodesionización en Continuo
2ª GENERACIÓN
La necesidad de reducir el nivel de TOC,
incorporó la Ósmosis Inversa en el proceso
(RO), la cual usa tecnología de membrana
reduciendo considerablemente el uso de
productos químicos.
3ª GENERACIÓN
La combinación de RO + Electrodesionización
en continuo (CEDI) ha conseguido la
eliminación total del uso de regenerantes
químicos y ha traído consigo otros beneficios.
mezclados de resina catiónica y aniónica
destinados a obtener la máxima calidad de
pureza del agua. En ambos casos las
consideraciones de prevención de riesgos en la
manipulación de los regenerantes químicos y
del impacto ambiental por los vertidos de la
regeneración han sido motores de cambio de
la sustitución de las tecnologías de
intercambio iónico.
Durante los últimos diez años el proceso de
electrodesionización en continuo se ha
desarrollado con objeto de mejorar las
1ª GENERACIÓN
Pretratamiento
Catión/Anión
Lecho Mixto
Ósmosis
Inversa
Lecho Mixto
Ósmosis
inversa
CEDI
2ª GENERACIÓN
Pretratamiento
3ª GENERACIÓN
Pretratamiento
Aunque la electrodesionización ya fue descrita
por Kollsman en 1.957, no es hasta 1.987
cuando se introduce en los procesos de
producción de agua de alta pureza en la
industria energética (para producción de
energía mediante calderas de alta presión),
industria farmacéutica y microelectrónica
Al igual que los procesos de ósmosis inversa
sustituyen los procesos de intercambio iónico
basados en las cadenas de desmineralización
con
columnas
catión
y
anión,
la
electrodesionización sustituye el proceso de
intercambio iónico basado en los lechos
prestaciones de los equipos en la producción
de agua de alta pureza, proceso de fabricación
de los mismos, reducción de costes en
materiales y mantenimiento, reducción del
espacio requerido, sanitización con agua a
80ºC y simplificación del diseño
2.Descripción del
Electrodesionización
(CEDI)
proceso de
en Continuo
La electrodesionización en continuo (CEDI) es
un proceso continuo de producción de agua de
20
Electrodesionización en Continuo
alta pureza. En este proceso intervienen una
pequeña cantidad de resinas de intercambio
iónico, membranas semipermeables aniónicas
y catiónicas alternadas y una corriente
eléctrica continua entre dos electrodos
(cátodo y ánodo). El agua procedente
habitualmente de un sistema de ósmosis
inversa, atraviesa el módulo donde debido al
potencial eléctrico aplicado a los electrodos se
provoca la migración de los iones,
produciéndose la desionización y desviándose
así los iones al compartimiento del
concentrado.
De esta forma el agua es desionizada en las
celdas del diluido ó producto y se concentran
los iones en las celdas del concentrado. Las
concentraciones de iones en el agua son bajas
en la parte inferior del compartimiento del
diluido ó producto, por lo que el agua es
ionizada en las zonas de alto voltaje y los
protones e iones hidroxilo que se forman
regeneran las resinas catiónicas y aniónicas,
respectivamente, haciendo que las resinas
regeneradas in situ puedan continuar
desionizando el agua
El paso de los cationes y aniones está limitado
por las membranas catiónicas y aniónicas.
CEDI Beneficios – Costes de Operación
Electricidad
Gestión del vertido
Regeneración con químicos
Regeneración con agua lavado
Rechazo
Mano de obra para regeneración
Ratio coste de mantenimiento
Ratio coste de operación
LM
X
X
X
X
1
1
CEDI
X
X
X
0,20
0,65
CEDI Beneficios – Coste de Inversión
Equipos
Resinas o paquetes de celdas
Bombas de regeneración
Tanques de almacenamiento
Sistema de neutralización
Intercambiadores de calor
Control
Ratio de instalación
Ratio superficie de implantación
Ratio coste de inversión
LM
X
X
X
X
X
X
X
1
1
1
CEDI
X
X
X
0,25
0,15
0,30
21
Electrodesionización en Continuo
En los primeros equipos de desionización en
continuo las celdas de diluido ó producto y de
concentrado contenían resinas catiónicas y
aniónicas mezcladas al uso de los lechos
mixtos de intercambio iónico (Figura 1).
La migración de los cationes y aniones en los
compartimientos de diluido y concentrado se
muestran en detalle en las (Figuras 2 y 3).
La configuración de los módulos del tipo plato
y marco incluyen en la actualidad después de
nuevos desarrollos de los módulos CEDI,
resinas de intercambio iónico catiónicas y
aniónicas separadas en las celdas del diluido ó
producto.
Vista de un módulo de CEDI donde se aprecia la resina
aniónica y catiónica separada.
En los sistemas de electrodesionización en
continuo los módulos de la configuración
plato y marco pueden instalar, dependiendo
de la aplicación y el caudal requerido,
individualmente o agrupados en bastidores
como se muestran en la foto 2.
Vista de un sistema modular de electrodesionización
en continuo
22
Electrodesionización en Continuo
La configuración habitual de una planta de
electrodesionización en continuo incluye
previamente la filtración, descalcificación y
paso a través de una ósmosis inversa.
La calidad obtenida en los sistemas de
electrodesionización en continuo se adapta a
diferentes especificaciones, obteniéndose
resistividades del agua producida entre 1 y 18
MW-cm. En la tabla 1 se muestran las
prestaciones que se obtienen en sistemas de
este tipo.
TABLA 1
Análisis de agua obtenida en el sistema combinado de ósmosis inversa (OI) y
electrodesionización en continuo (CEDI)
Componente
Salida OI
Salida CEDI
Retención en
CDI %
Aniones determinados por IC (g/L)
Cloruro
750
<0,02
>99,99
Nitrato
58
<0,02
>99,96
Fosfato
27
<0,02
>99,92
Sulfato
210
<0,05
>99,97
1100
0,24
>99,97
Amonio
7
<0,05
>99,28
Potasio
26
<0,02
>99,92
Calcio
6
<0,02
>99,66
Cationes determinados por IC (g/L)
Sodio
Trazas de metales determinados por ICP-MS (g/L)
Aluminio
0,22
<0,003
>98,63
Boro
13
<0,05
>99,61
Litio
0,05
<0,002
>96,00
Manganeso
0,03
<0,002
>93,33
Potasio
23
<0,1
>99,56
Rubidio
0,04
<0,001
>97,50
Sílice
110
<0,5
>99,54
Sodio
1300
0,26
>99,98
Zinc
0,09
<0,005
>94,44
23
Electrodesionización en Continuo
Los nuevos desarrollos aparecidos recientemente proponen junto a la configuración plato y marco,
la aplicación de la configuración cilíndrica y enrollamiento en espiral similar al empleado en
ósmosis inversa. En este último caso el agua de alimentación debe proceder imperativamente de
un sistema de ósmosis inversa previo con una conductividad inferior a 40 mS/cm (tabla 2).
TABLA 2
Especificaciones para el agua de alimentación de un sistema CEDI configuración
enrollamiento en espiral
<40
Conductividad (incluido CO2) (S/cm)
Pretratamiento
Permeado de ósmosis inversa
Temperatura ºC
5 - 45
Presión de entrada (bar)
1,4 - 5
Cloro total
Hierro
(Cl2)
<0,02 mg/L
(Fe)
<0,01 mg/L
Manganeso (Mn)
<0,01 mg/L
Sulfuros (S2-)
<0,01 mg/L
pH
4 - 11
Dureza total (CaCO3)
< 1,0 mg/L
Carbono orgánico total (TOC como C)
<0,5 mg/L
Sílice SiO2
< 1,0 mg/L
3.Pretratamiento. Sistema completo
de producción de agua de alta pureza
El agua de alimentación a un sistema de
producción de agua de alta pureza contiene
diferentes concentraciones de compuestos y
contaminantes a eliminar: sales solubles,
partículas, compuestos orgánicos, sales
incrustantes, óxidos de hierro y manganeso,
coloides, microorganismos y pirógenos.
En función de cada tipo de agua de alta
pureza y su destino, se especifican
diferentes concentraciones máximas para los
constituyentes críticos.
En las consideraciones de diseño:
►Alimentación al CEDI debe ser agua
osmotizada
Reduce TDS & TOC
►Alimentación al CEDI debe tener una
dureza (< 1 ppm as CaCO3)
Evitar precipitación
►Libre de Cloro
Evitar oxidación
►Bajo CO2 (< 10 ppm)
Incrementa la eliminación de SiO2
24
Electrodesionización en Continuo
De forma general, los procesos empleados
antes de la electrodesionización en continuo
incluyen el pretratamiento previo al proceso
de ósmosis inversa y el posterior
acondicionamiento del permeado antes de su
entrada en el proceso CEDI. La selección del
pretratamiento a la ósmosis inversa plantea
los mismos esquemas de selección de procesos
de tratamiento que en los sistemas de ósmosis
inversa sin CEDI posterior y en general viene
regida por la calidad del agua de aporte. En
función de la calidad del agua de aporte al
pretratamiento y las especificaciones exigidas
al agua de alta pureza, el proceso de ósmosis
inversa se plantea en una o dos etapas. Debido
a la sensibilidad de la electrodesionización a la
dureza del agua (ver tabla 2), en los sistemas
de ósmosis de un solo paso se considera de
forma complementaria la reducción de la
dureza mediante intercambio iónico en ciclo
sodio.
4. Aplicaciones
A) Industria de la Energía
El tratamiento de agua para la operación de
calderas de alta presión y generación de vapor
para producción de energía eléctrica, implica
el diseño de plantas con alta disponibilidad,
fiabilidad y calidad química del agua
producida. El diseño convencional se basa en
la aplicación de cadenas de intercambio iónico
con columnas catiónicas y aniónicas seguidas
de lechos mixtos para alcanzar un valores
de conductividad inferior a 0,10 mS/cm
y concentración de sílice (SiO2) inferior a
0,10 mg/l.
La introducción de diseños basados en la
combinación de la ósmosis inversa y
electrodesionización en continuo ha permitido
respecto al diseño convencional mejoras en la
reducción de costes de operación, eliminación
de la manipulación de productos corrosivos,
reducción del impacto ambiental al eliminar
los vertidos procedentes de la regeneración de
las resinas catiónicas y aniónicas y la
consecución de una garantía de mayor
estabilidad de la calidad del agua producida.
La figura 4 muestra el diagrama de flujo de la
planta de producción de agua desionizada para
alimentación a calderas de alta presión y
torres de refrigeración instalada en la planta
de cogeneración en ciclo combinado de 95,4
Figura 4 Diagrama de flujo de producción de agua de alta pureza para alimentación a
calderas de alta presión
25
Electrodesionización en Continuo
MW de Iberdrola Soluciones Energéticas/
EnergyWorks para GE Plastics en Cartagena.
Esta planta está diseñada para una capacidad
de producción de 2.850 m3/día de agua de
conductividad inferior a 0,1 mS/cm. El
pretratamiento consiste en un sistema de
clarificación en base al proceso Actifloâ y
filtración multimedia tricapa. La línea de
tratamiento es un sistema Sirionâ con dos
pasos de ósmosis inversa y una capacidad de
producción de 3.000 m3/día, mientras el
sistema de electrodesionización en continuo
está formado por cinco grupos de 8 módulos
cada uno operando a una conversión del 95%.
La tabla 3 muestra la calidad de alimentación
al pretratamiento del sistema y la del agua
desionizada obtenida para la alimentación a
caldera de alta presión.
Equipos modulares de electrodesionización en
continuo para producción de agua desionizada para
calderas de alta presión (producción 2.850 m³/día)
TABLA 3
Calidad del agua de alimentación al pretratamiento y el agua tratada a la salida de
la electrodesionización en continuo
Parámetro
Alimentación al
pretratamiento
Agua desionizada
Conductividad
1188-2200 S/cm
0,1 S/cm a 25ºC
3 mg/l SiO2
<10 g/l SiO2
Sílice
Sodio + potasio
<10 g/l
Hierro total
<10 g/l
Carbono orgánico total TOC
<20 g/l
pH
Temperatura
8,2
17-28ºC
Cloruros
142-256 mg/l
<3 g/l
Sulfatos
363-700 mg/l
<3 g/l
Calcio
130-180 mg/l
Magnesio
54-80 mg/l
26
Electrodesionización en Continuo
B) Otras aplicaciones
►Industria Farmacéutica
El agua es el elemento más empleado en esta industria, no siendo sólo una materia prima del
proceso productivo sino que además es usado para procesos de limpieza y enjuague, estando en
contacto continuo con una gran variedad de productos y equipos farmacéuticos y siendo un
aspecto crítico. La calidad del agua en la industria farmacéutica está regulada por las diferentes
Farmacopeas y en concreto por la Farmacopea Americana (USP) y la Farmacopea Europea (Ph Eur).
La Farmacopea Americana define dos calidades de agua: agua purificada (PW) y agua para
inyectables (WFI) (tabla 4). La Farmacopea Europea define tres calidades de agua: agua purificada,
agua para inyectables y agua altamente purificada (tabla 5).
TABLA 4
Especificaciones Farmacopea Americana USP34-NF29 (Ed. 2.011)
Parámetro
Agua Purificada
PW
Agua para Inyectables
WFI
< 1,1
< 1,1
< 100 UFC/ml
< 10 UFC/100 ml
< 500
< 500
No aplicable
<0,25
Conductividad, S/cm a 20ºC
Bacterias
Carbono orgánico total TOC, g C/l
Endotoxinas por LAL, EU/ml
TABLA 5
Especificaciones Farmacopea Europea Ph Eur (7ª Ed. 2.011)
Parámetro
Conductividad, S/cm a 20ºC
Bacterias
Carbono orgánico total TOC, g C/l
Endotoxinas por LAL, EU/ml
Agua
Purificada
PW
Agua para
Inyectables
WFI
Agua
Altamente
Purificada
< 4,3
< 1,1
< 10 UFC/100
ml
< 500
< 0,25
< 1,1
< 10 UFC/100
ml
< 500
< 0,25
< 100 UFC/ml
< 500
No aplicable
Los sistemas más avanzados (sistema ORIONâ)
combinan la tecnología de ósmosis inversa y
electrodesionización en continuo en sistemas
sanitizables con agua caliente (80ºC) de
acuerdo con los estándares de la Farmacopea
Americana, Europea y FDA. De la misma forma
estos sistemas cumplen con las especificaciones
de calidad fijadas al agua de alta pureza
empleada en la veterinaria y cosmética.
Sistema ORIONâ
27
Electrodesionización en Continuo
►Microelectrónica
La producción de semiconductores en la industria microelectrónica requiere el agua de alta pureza
de mayor calidad. Las especificaciones de calidad no solo exigen valores de resistividad que
alcanzan 18 MW-cm , sino que precisan la reducción próxima al límite de detección del carbono
orgánico disuelto, sílice, boro, bacterias y del recuento de partículas de tamaño superior a
0,05 mm. En España, la aplicación de los sistemas combinados de ósmosis inversa y
electrodesionización en continuo se remontan a 1.990, siendo la primera aplicación del proceso
CEDI a escala industrial. La tabla 6 muestra la calidad típica obtenida en la aplicación de aguas de
lavado en microelectrónica.
TABLA 6
Calidad típica obtenida a la salida de la electrodesionización en continuo en la
aplicación de lavado en microelectrónica
Alimentación a CEDI
Producto
CEDI
Bario (g/L)
0,002
< 0,002
Boro (g/L)
0,31
0,05
Calcio (g/L)
0,5
< 0,3
Magnesio (g/L)
0,39
0,051
Manganeso (g/L)
0,012
< 0,004
Potasio (g/L)
11
< 0,5
Rubidio (g/L)
0,014
< 0,002
Sodio (g/L)
64
0,69
Estaño (g/L)
0,016
0,018
Cloruro (g/L)
<0,02
0,05
Sulfato (g/L)
0,08
<0,05
Sílice (g/L)
3,86
1,27
Soluto
5. Conclusiones
Los sistemas de electrodesionización en continuo forman parte desde hace unos quince años de
los diseños de producción de agua de alta pureza para los sectores de la industria farmacéutica y
microelectrónica. En el sector de producción de vapor para generar energía eléctrica está ganando
aceptación sustituyendo a los diseños convencionales basados exclusivamente en el intercambio
iónico. Los nuevos desarrollos en el campo de la electrodesionización en continuo se han centrado
en la reducción de los costes asociada a nuevos diseños de los módulos disminuyendo el espacio
ocupado y la ingeniería precisa en las instalaciones industriales.
28
COGENERACIÓN
Cogeneración en la industria europea:
Clave para la eficiencia energética
ACOGEN en la Semana Europea de la Sostenibilidad Energética
El uso de cogeneración en
sectores claves de la industria
europea muestra un potencial
enorme. Un 30% ya la utiliza
y le supone un plus de
competitividad.
E
n el marco de la Semana Europea de la
Sostenibilidad Energética, que acaba
de clausurarse en Bruselas, ha tenido
lugar el seminario «The use of Cogeneration in
European Key Industry Sectors» organizado
por Cogen Europa y las patronales europeas de
las industrias alimentaria (CIAA), química
(CEFIC) y papelera (CEPI). En este encuentro
han participado representantes de las
instituciones europeas relacionadas con la
Eficiencia Energética, como Bendt Bendtsen de
la Comisión de Industria, Investigación y
Energía del Parlamento Europeo-, y Marie
Donnelly (Directora de Energías renovables,
Nuevas Energías e Innovación en la Eficiencia
Energética de la CE), quienes subrayaron el
gran impulso que Europa está dando a la
eficiencia energética, como principal recurso
energético de la UE.
El reciente Plan de Acción en Eficiencia
Energética y la próxima Directiva de Ahorros
de Energía, ponen de manifiesto el papel de las
Empresas de Servicios Energéticos y
especialmente de la cogeneración para
alcanzar los objetivos UE en materia de
energía, medio ambiente y competitividad.
►
►
►
►
►
29
COGENERACIÓN
La cogeneración supone una contribución
fundamental a la mejora de la eficiencia
energética de la industria europea, alcanzando
un ahorro anual de más de 35 millones de
toneladas equivalentes de petróleo y
proporcionando el 11% de la electricidad y el
calor que estas industrias precisan en sus
procesos productivos, y que se traduce en un
claro aumento de su competitividad. Estas
razones colocan la cogeneración en un lugar
destacado dentro de la Estrategia de Eficiencia
Energética de la UE y su Plan de Acción,
naturalmente apoyados por la Directiva de
Cogeneración y empresas de servicios
energéticos.
Gracias a la cogeneración, las industrias
alimentaria, química y papelera obtienen un
importante ahorro económico, energético y
medioambiental, en función de la demanda de
vapor y electricidad que precisan en sus
respectivos procesos de producción.
para ampliar esta utilización en la industria es
muy largo, pero para que la cogeneración se
desarrolle es preciso apoyar sus inversiones.
Javier Rodríguez, director general de ACOGEN,
que intervino en representación de la industria
papelera europea (CEPI) destacó cinco
medidas políticas clave para impulsar la
cogeneración, repercutiendo en mayores
beneficios económicos y medioambientales
para los Estados miembro y los sectores clave
de la Industria: el desarrollo del potencial de
cogeneración y de district heating and cooling;
la renovación y actualización de las plantas
existentes; el desarrollo de la cogeneración
con biomasa, biogás y combustibles residuales;
la captura y almacenamiento de CO2 y la
investigación y desarrollo.
En la actualidad un 30% de estas industrias
utilizan ya cogeneración y se benefician de sus
ventajas, pero esa cifra presenta sin duda
todavía un largo recorrido. Cuanto más se
desarrolle la cogeneración industrial europea,
más competitivas resultarán sus empresas.
En el seminario “The use of Cogeneration in
European Key Industry Sectors”, se argumentó
que es preciso revisar y actualizar
urgentemente la legislación comunitaria que
afecta a la cogeneración de cara al periodo
2011-2020, así como atender a las
recomendaciones del sector para mejorar el
marco regulador.
En este foro se realizó una llamada de atención
sobre el enorme potencial existente en Europa
en el uso de cogeneración en procesos
industriales, porque sin duda y aunque exista
ya un 30% de industria que utiliza este sistema
en sus procesos para elevar sus niveles de
eficiencia energética y de reducción de
emisiones de efecto invernadero, el recorrido
F.ACOGEN: Planta Cogeneración Detisa
30
COGENERACIÓN
Veolia Water presente en la Jornada Técnica
de cogeneración y microcogeneración
organizada por ACOGEN y COGEN España en
GENERA 2011
También se detallará sobre los avances
tecnológicos para la reducción de la huella de
carbono, otra de las necesidades incipientes
del sector.
L
a Feria Internacional de Energía y
Medio Ambiente, GENERA, se consolida
un año más como principal punto de
encuentro y negocio en energías renovables y
eficiencia energética en su 14ª edición, que
tendrá lugar entre el 11 y el 13 de mayo en
Madrid.
Veolia Water Solutions & Technologies,
compañía líder en soluciones integrales en
tratamientos de agua perteneciente a Veolia
Water, participará en la Jornada Técnica
de Cogeneración y Microcogeneración que se
celebrará el 11 de mayo, organizada
conjuntamente por la Asociación Española
de Cogeneración, ACOGEN, y la Asociación
Española para la Promoción de la
Cogeneración, COGEN España, donde se
examinarán los avances tecnológicos en
materia de agua para la reutilización de agua
en la industria.
Veolia participará en la mesa «Nuevos retos
de la cogeneración», con la ponencia «Nuevos
retos en el tratamiento de agua en la
cogeneración», donde profundizará sobre los
avances tecnológicos en materia de
regeneración de aguas procedentes de
depuradoras urbanas para su reutilización
industrial. Esta nueva solución, pionera y de
creciente demanda en el sector, permite a las
empresas hacer un uso más eficiente de los
recursos hídricos, reducir su huella hídrica y el
ahorro de costes en agua.
La Jornada, que se celebrará el miércoles 11 de
mayo, se enmarca dentro de las actividades de
GENERA, Feria Internacional de Energía y
Medio Ambiente, que en su décimo cuarta
edición se consolida como principal punto de
encuentro y negocio en energías renovables y
eficiencia energética en España.
VEOLIA WATER, División de Agua de Veolia
Environnement, es el líder mundial en la gestión
de agua y agua residual. Está especializada en la
gestión delegada para clientes municipales e
industriales y además es la mayor compañía de
diseño y construcción y proveedora de soluciones
tecnológicas para el tratamiento del agua y agua
residual. Con 95.800 empleados repartidos en
más de 66 países, Veolia Water atiende a más de
131 millones de personas y su facturación en
2009 alcanzó los 12.500 millones de euros.
Filial de VEOLIA WATER, Veolia Water
Solutions
& Technologies
(VWS)
está
implantada en España desde hace 40 años y
cuenta con oficinas en Madrid, Barcelona,
Guipúzcoa, Tenerife y, Zaragoza. A nivel mundial,
VWS es uno de los líderes en diseño y
construcción de plantas para el tratamiento
de agua, con presencia en 57 países, una
facturación de 2.500 millones de euros en
2009 y contando con 9.500 empleados.
www.veoliawaterst.es
31
TERMOSOLAR
Desarrollado el primer simulador
de Centrales Termosolares
Ideado por RENOVETEC INGENIERÍA, tiene como finalidad estudiar cómo
afecta a la producción de electricidad la variación de determinados
parámetros en una central solar termoeléctrica. Entre sus aplicaciones
inmediatas, está el entrenamiento de operadores de centrales y la
evaluación técnica de instalaciones solares termoeléctricas en
funcionamiento, para comprobar si están funcionando dentro del óptimo
técnico.
E
l simulador, cuya versión preliminar se presentará en la feria de GENERA 2011, consta
de un total de 20 pantallas de control, en las que se simulan todos los sistemas que
componen una central termosolar:
El
simulador
se
ha
Campo Solar
desarrollado utilizando el
programa
SCADA
de
Sistema HTF
LabVIEW versión 10.0, de
Tren de generación de vapor
National Instrument. Aunque
Ciclo Agua-Vapor
se
an alizaron
otras
posibilidades,
como
WIN
CC,
Turbina de vapor + generador
finalmente se optó por
Sistemas eléctricos de alta tensión
LabView por su versatilidad y
facilidad de programación.
Sistema de refrigeración
(Figura 1)
Sistemas auxiliares
32
TERMOSOLAR
El equipo de desarrollo
El autor principal del proyecto ha sido Iosu
Villanueva Juaniz, un joven y prometedor
Ingeniero de Control formado en la
Universidad de Navarra. Para el desarrollo de
los sistemas relacionados con el campo solar y
con el sistema HTF, se ha contado con los
Ingenieros de la Universidad Autónoma de
Madrid Sebastian Guerra, Gonzalo Guerrón y
Ricardo Almanza. La coordinación de los
trabajos ha corrido a cargo del director técnico
de RENOVETEC, Santiago G. Garrido.
La simulación del campo solar
Para realizar la simulación, los ingenieros
Sebastian Guerra y Ricardo Almanza analizaron
los datos de radiación normal directa de una
ubicación próxima a Sevilla a lo largo de un
año tipo. A partir de ella y considerando los
parámetros más comunes de un campo solar
que utilizara colectores tipo Eurothrough se
estimó la cantidad de radiación que incidiría en
el tubo absorbedor de un módulo a lo largo de
los 365 días del año durante las 24 horas de
cada día. De esa manera, conociendo la
radiación disponible, el ángulo solar y las
características del tubo absorbedor han
podido simular la elevación de temperatura
que puede darse en el fluido térmico al
atravesar un módulo solar, en función de la
velocidad con la que lo atraviese y de la fecha
y la hora a la que se realiza la simulación.
El operador de la planta puede cerrar o abrir
lazos que considere oportunos para alcanzar la
temperatura y el caudal deseado en el sistema
HTF y puede desenfocar parcialmente los
colectores tal y como lo haría en una planta
termosolar real. De esa manera no sólo puede
estudiar el efecto de introducir o eliminar
lazos, sino también el de desenfocar
parcialmente el último colector de cada lazo
para ver el efecto en la temperatura.
El simulador calcula además el número de
Reynolds correspondiente a la circulación del
fluido térmico. El sistema muestra una alarma
si este número adimensional cae por debajo
de una determinada cifra, en la que el flujo del
HTF dejaría de ser turbulento y empezaría a
ser laminar, con los consiguientes riesgos de
sobretemperatura en el fluido.
(Figura 2)
33
TERMOSOLAR
La simulación del sistema HTF
La simulación del ciclo de vapor
En la simulación del sistema fue necesario
tener en cuenta la dilatación del fluido térmico
como consecuencia de las variaciones de
temperatura y sus correspondientes cambios
de densidad. Teniendo en cuenta las
características técnicas del fluido se han
simulado los niveles de los tanques de
expansión y rebose, y su variación con las
condiciones de la planta en cada momento. La
parte más interesante en cuanto a la
simulación fue el estudio de la temperatura del
fluido en función de la velocidad de las
bombas principales de HTF, equipadas
habitualmente con un variador de velocidad.
El ingeniero industrial Iosu Villanueva, autor
principal de la programación y que se encargó
además del ensamblaje de todas las pantallas,
fue el encargado de toda la simulación del ciclo
agua-vapor, que es sin duda la más compleja
de una planta termoeléctrica. Para realizar
esta simulación fue necesario tener en
cuenta en primer lugar el caudal y la
temperatura del fluido térmico que llega a los
intercambiadores, y en segundo lugar las
condiciones atmosféricas. Con esos valores, y
con los parámetros técnicos de todos los
equipos implicados (intercambiadores del tren
de generación de vapor, bombas de agua de
alimentación y de condensación, torre de
refrigeración, bombas del circuito de
refrigeración principal, condensador, etc.) ha
sido posible simular qué ocurre cuando se
varía la temperatura ambiental, la presión, la
humedad, las características técnicas de los
equipos principales (que son configurables), y
todo ello de una manera muy visual y gráfica.
La planta puede configurarse con dos tipos de
control: control de temperatura automático,
de manera que se selecciona la temperatura
deseada y el sistema calcula la velocidad de la
bomba y el caudal de HTF resultante, o control
manual, en el que es el operador el que varia
manualmente la velocidad, pudiendo
estudiarse como afectan la velocidad de la
bomba y el caudal a la temperatura del HTF a
la salida del campo solar.
(figura 3)
Iosu Villanueva consideró oportuno introducir
dos pantallas adicionales que no suelen estar
presentes en un sistema de control. La
primera, muestra el diagrama T-S en el que se
34
TERMOSOLAR
desarrolla la representación del ciclo termodinámico en tiempo real. La segunda, muestra un
completo balance de masa y energía para que el operador pueda evaluar de forma directa si la
planta está funcionando dentro de sus parámetros de diseño o alguno de los equipos principales
presenta una anomalía (fuga, ensuciamiento, etc.).
(figura 4)
La presentación
El simulador se ha desarrollado con un
concepto totalmente portátil, de manera que
es posible transformar cualquier sala de
formación, salón de actos o despacho en una
completa sala de control de una central
termosolar. Funciona con una arquitectura
cliente-servidor desarrollada por el ingeniero
Gonzalo Guerrón, de forma que varios
operadores pueden estar manipulando
diferentes partes del sistema simultáneamente
en diferentes puestos de control
interconectados.
Cuando se utiliza con fines formativos, una de
las pantallas es sólo accesible al profesor que
dirige la formación. Desde esa pantalla el
profesor puede simular la avería de
determinados equipos, una fuga, una nube
que atraviesa una parte de la planta, puede
seleccionar el día y la hora, o las condiciones
de presión , temperatura y humedad, de
manera que el alumno tendrá que responder
adecuadamente a esas condiciones de trabajo
preparadas por el profesor.
Más información en:
http://www.renovetec.com/
simuladortermosolar.html
35
TERMOSOLAR
Google financiará la mayor
planta solar del mundo
Ha invertido 118 millones de euros en una
planta de energía solar que está siendo
gestionada por 'BrightSource Energy' en el
desierto de Mojave en California. El
proyecto recibe el nombre de 'Ivanpah' y se
trata de una inversión dirigida para que «el
proyecto de energía solar más ambicioso
del mundo se complete».
D
esde hace unos años, el gigante de la
red ha apostado por distintas energías
renovables, como la geotérmica, la
eólica y la solar. En ésta última ya invirtió 10
millones de dólares, y sigue haciéndolo en la
actualidad con más fuerza, ya que realizará
una inversión de 168 millones de dólares en
una gran planta solar que se está
construyendo en el desierto de Mojave
(Carolina del Sur) y que entrará en
funcionamiento en 2013.
La planta en cuestión se llama 'Ivanpah' y
doblará la capacidad producción eléctrica solar
actual de todo Estados Unidos.
solares hacia un receptor ubicado en lo más
alto de la torre. Este receptor genera vapor
que produce que gire una turbina y, esa misma
rotación, genera energía.
E l Ivanpah Power Tower será d e
aproximadamente 140 metros de altura y se
emplearan 173.000 heliostatos, cada uno con
dos espejos para captar la energía solar. La
inversión tiene sentido comercial y ayudará a
asegurar que se realice uno de los mayores
proyectos de energía solar del mundo. Según
Google el objetivo es producir en el 2020 el
33% de la energía que consume el estado
norteamericano de California y beneficiar a
más de 140.000 hogares.
El Sistema Solar de Generación de Electricidad
'Ivanpah' (ISEGS) tendrá una capacidad de 392
megavatios y solo necesitará de 22 megavatios
para funcionar. El sistema reducirá el consumo
de agua en un 90% y en su ciclo de vida útil
estimado en 30 años, evitará más de 13,5
millones de toneladas en emisiones de dióxido
de carbono, equivalente a sacar a 2,1 millones
de coches de las calles.
La tecnología de esta nueva planta consiste en
una serie de espejos (heliostatos) ubicados de
forma organizada y apuntando los rayos
37
TERMOSOLAR
LA TERMOSOLAR,
UNA INDUSTRIA SIN CRISIS
La Asociación de la Industria Solar Termoeléctrica,
Protermosolar, ha destacado que la industria termosolar
es uno de los pocos sectores industriales españoles que
no ha sufrido la crisis. Entre 2008 y 2010 se perdieron
750.000 empleos industriales en España.
L
a construcción y posterior puesta en
servicio de centrales termosolares ha
sido una de las escasas actividades
industriales que no ha sufrido los efectos de la
grave crisis económica española desde el año
2008 hasta 2010, asegura Protermosolar.
En ese periodo, se han conectado a la red
diecisiete centrales solares termoeléctricas,
que han permitido la creación de miles de
puestos de trabajo en la mitad meridional del
país. Badajoz, con la entrada en servicio de
cinco plantas, y Sevilla, con cuatro, han sido
las provincias más beneficiadas por la
inversión en este tipo de energías renovables;
seguidas de Ciudad Real y Granada, con dos
centrales cada una; y de Cáceres, Córdoba,
Cuenca y Murcia, con una.
Desde el primer trimestre de 2008 hasta el
tercero de 2010 se han perdido más de
750.000 puestos de trabajo en la industria,
según los datos oficiales del Instituto Nacional
de Estadística. Estas cifras explican la
necesidad de innovación, competitividad e
internacionalización de la economía como
elementos para salir de la crisis y la
importancia que en esa recuperación debe
tener el sector industrial, según un artículo de
análisis realizado por el presidente del Consejo
de Industria de la Confederación Española de
Organizaciones Empresariales (CEOE), José
Miguel Guerrero, recogido por Protermosolar.
Si hay un sector que cumple con esas
características, asegura Protermosolar, y que
no ha perdido empleo, sino que lo ha creado,
es el termosolar. «Mientras la industria
nacional perdía esos 750.000 empleos desde
2008 a la fecha, en ese mismo período de
tiempo se estaban conectando a la red
diecisiete centrales termosolares, con una
potencia instalada de 722,4 MW (antes de
2008 sólo se había conectado la PS10, en
Sanlúcar la Mayor, en la provincia de Sevilla)».
Las centrales termosolares son las que más
empleo generan, desde su fase de proyecto
e ingeniería, pasando por la fabricación de
sus equipos y la construcción en el
emplazamiento, hasta su inauguración.
38
TERMOSOLAR
Cada planta de 50 MW da empleo durante
todas sus fases (diseño, fabricación de
componentes e instalación) a un promedio de
5.000 puestos de trabajo equivalentes/año,
directos y otros tantos indirectos, según un
informe oficial de Ciemat, y el 80% es valor
añadido nacional».
Otro factor destacado por Protermosolar es
que se trata de un sector en el que operan
grandes compañías que aseguran estabilidad,
empleo e innovación. Justamente lo contrario
de lo que ha sucedido en España durante los
Central Termosolar Majadas
dos últimos años en los «que 7.000 sociedades
han dejado de ser grandes empresas para
convertirse en pymes.»
«El país ha experimentado un retroceso que lo
ha llevado a los niveles de 2006 y ahora sólo
30.574 compañías facturan más de 6 millones
de euros. Este tamaño relativamente pequeño
de las empresas es uno de los obstáculos
para salir de la crisis, ya que dificulta la
internacionalización en unos momentos en que
las exportaciones sirven para paliar la caída de
la demanda interna»
Central Termosolar La Dehesa
Central Termosolar Palma del Río
39
NOTICIAS
Cumbre de Optimización
de Plantas Solares
Termoeléctricas
SEVILLA, 31 de Mayo–1 de Junio 2011
40
www.csptoday.com
BIOMASA
Iberdrola Renovables comienza a
impulsar los cultivos energéticos con
una primera plantación en Valladolid
Iberdrola Renovables ha puesto en marcha el proyecto «Lignocrop» a través
de la primera plantación de cultivos energéticos en la localidad de Peñafiel
(Valladolid). Esta iniciativa es la más avanzada que se ha emprendido hasta
la fecha en el mundo en el ámbito de la mejora de la gestión y operación de
este tipo de cultivo.
L
a iniciativa Lignocrop, liderada por
Iberdrola Renovables, cuenta con
la participación del Centro de
Investigación Forestal (INIA-CIFOR), el Instituto
Valenciano de Investigación Agraria (IVIA) y la
Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), así
como con la financiación del Ministerio de
Ciencia e Innovación a través del Plan E.
El alcalde de Peñafiel, Félix Ángel Martín, y
el director regional de la compañía en
Castilla y León, Fernando Martínez Riaza, han
intervenido en la demostración de la fase
inicial de dicho proyecto y en las labores de
plantación en los terrenos de este municipio
vallisoletano.
Con un presupuesto que asciende a cerca
de 3 millones, contempla la plantación de un
total de 55 hectáreas de cultivo energético
leñoso en tres ubicaciones geográfica y
meteorológicamente muy distintas: Peñafiel,
Archidona (Málaga) y Molina de Aragón
(Guadalajara). Los géneros seleccionados son
Populus, Salix, Robinia y Paulownia, este
último solamente para Archidona.
La compañía, líder mundial en el sector de las
energías renovables, ha elegido Castilla y León
para lanzar este innovador proyecto de
investigación y desarrollo, que cuenta con el
apoyo de la Junta de Castilla y León y el citado
municipio vallisoletano.
En Peñafiel, se van a plantar chopos, sauces y
robinias en unas 14 hectáreas durante seis
años, en ciclos de corta rotación, de unos tres
años aproximadamente.
Lignocrop es la primera iniciativa que
desarrolla un estudio sobre la optimización de
toda la cadena logística de los cultivos
energéticos: selección genética de los mismos,
producción de la planta en el laboratorio,
crecimiento en los emplazamientos más
adecuados, proceso de recolección y
preparación, acondicionamiento de la biomasa
y entrega en la central eléctrica.
42
BIOMASA
INGELIA desarrolla la primera planta de
carbonización hidrotermal de biomasa
F. BIOENERGY
Ingelia,
una joven empresa de la
Comunidad Valenciana
dedicada a las energías renovables y la
investigación ha puesto en marcha esta
novedosa planta. «Lo que hacemos es
transformar materia orgánica de cualquier tipo
en un combustible de alto poder calorífico
6.000 Kcal/kg, mediante un proceso que se
llama carbonización hidrotermal, una
tecnología cuyo fundamento consiste en
conseguir deshidratar la biomasa para
concentrar el carbono, que es donde se
encuentra el poder calorífico de la materia
orgánica». Así lo ha explicado Marisa
Hernández, Consejera Delegada de Ingelia y
una de los tres socios fundadores.
PLANTA INDUSTRIAL y DE I+D
La planta de Ingelia se encuentra en el
municipio valenciano de Náquera y trata 2.000
t/año de biomasa puesto que al ser también
una instalación de I+D realizan pruebas y
ensayos continuamente.
La planta desarrollada por Ingelia se
encuentra en Valencia, concretamente
en el municipio de Náquera y es la
primera planta de valorización de
biomasa a escala industrial que
funciona con una novedosa tecnología
a nivel europeo: la carbonización
hidrotermal
«Ya hemos conseguido unas condiciones de
trabajo que hacen posible la comercialización
de la planta, pero seguimos investigando
para mejorar una tecnología que aún es muy
novedosa», explica Marisa Hernández.
La planta puede tratar una amplia variedad de
biomasas con cualquier porcentaje de
humedad: leña, ramas, hojas y raíces de pino,
olivo, adelfas, aloe, restos agrícolas, de frutales
y verduras o incluso lodos de depuradora.
Como el proceso de deshidratación tiene lugar
en un medio líquido, la humedad inicial de la
biomasa no es determinante, aunque cuánto
menor sea, mayor cantidad de carbón se
obtendrá de un mismo volumen de biomasa.
Si la biomasa llega con tierra o piedras, se hace
un prelavado en una piscina con agua antes de
su trituración. El tamaño de astilla suele estar
entre los 15-20 cm para que pueda ser
bombeada correctamente.
Gracias a un convenio con el Ayuntamiento
de Náquera, reciben restos de podas
de jardinería, tanto municipales como
43
BIOMASA
de particulares, y de aprovechamientos
forestales. Cabe recordar que el municipio se
encuentra dentro del parque natural Sierra
Calderona, con 18.000 Ha de bosque
mediterráneo dominado por el pino carrasco,
con importante riesgo de incendio si se
acumula biomasa en exceso.
EL PROCESO
El proceso tiene lugar en un reactor de flujo
invertido en cuyo interior hay un medio
líquido, unas condiciones de proceso de 20 bar
de presión y 180-200 ºC de temperatura y un
catalizador específico para cada tipo de
biomasa. Antes de entrar en el reactor de flujo
invertido desde la tolva, un tornillo sinfín
conduce la biomasa astillada al grupo de
bombeo donde se mezcla con agua y el
catalizador y se precalienta (con calor sobrante
de proceso). Las condiciones de proceso se
alcanzan gracias a una caldera alimentada con
carbón producido en la planta. En estas
condiciones, tiene lugar una fase de
monomerización de la materia orgánica,
seguida de un proceso de polimerización tras
el que se obtiene un carbón deshidratado con
un elevado poder calorífico y agua por unión
de las moléculas de H y O que han perdido las
cadenas de hidrocarburos.
Al finalizar el proceso, que puede durar 10
horas, el carbón inerte sale del reactor
mezclado con agua. Tras la separación del
agua, el carbón sigue «mojado» pero
molecularmente seco. No es necesario
aplicarle ninguna fuente de calor para que
termine de secarse, pero con un secado
mecanizado se lograría reducir la humedad al
5%.
El carbón seco es muy ligero y fácil de moler;
es apto para combustión en calderas
industriales, para cocombustión en centrales
térmicas, también se puede peletizar, solo o
con serrín de madera para aumentar su poder
calorífico. El único subproducto obtenido del
proceso es agua apta para fertilizar.
COLABORADORES
Ingelia colabora con el Instituto Max Planck,
en Munich, que comenzó a estudiar esta
tecnología en laboratorio en el año 2005.
Tras dos años de trabajo, comenzaron la
construcción del reactor a escala industrial
para comprobar la viabilidad comercial de la
tecnología. La planta empezó a funcionar en
julio de 2010 y es la primera de Europa en
utilizar la tecnología a escala industrial en
continuo.
En el proyecto colabora el Instituto de
Tecnología Química (ITQ). La mitad del capital
lo aporta Ingelia y la otra mitad se financia con
créditos a largo plazo del Centro para el
Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) y de la
Empresa Nacional de Innovación, S.A., (ENISA).
La Consellería de Industria de la Generalitat
Valenciana, a través del IMPIVA, y la de
Infraestructuras y Transportes, a través de
AVEN, han concedido subvenciones para la
construcción de la planta.
En la actualidad, la empresa participa en un
proyecto con la Consellería de Industria para
investigar la combustión del carbón en polvo
en calderas ya existentes y para analizar el
comportamiento del carbón peletizado.
F. BIOENERGY
44
Green Engineering is an italian EPC company specialising in the realisation of turn-key
plants for ethanol production.
Green
Engineering can offer a wide range of services for the etanol industry, in
particular.
Turn-key ethanol plants, process units for the alcohol industry, revamping and upgrades
of existing distilleries and etanol factories, equipments design and manufacturing, process
studies, site surveys, optimisation studies feasibility studies for the ethanol market.
Process automation with DCS and computerised Control Systems Biogas production units
and Waste Water Treatment Plants.
Training
and education activities in the field of mechanical plant engineering, alcohol
production, biofuels.
Research activities on 2nd and 3rd generation biofuels.
ZONA INDUSTRIALE BELVEDERE, INGRESSO, 2
53034 COLLE DI VAL D’ELSA (SI) - ITALY
P. IVA 009 93 700 525
PHONE + 39 0577 93 19 19
FAX + 39 0577 90 50 18
www.greeneng.it
STAFF@GREENENG.IT
BIOMASA
El CTAER comienza a diseñar
tecnologías de hibridación Sol-Biomasa
El Centro Tecnológico de Energías Renovables (CTAER) ha
comenzado a trabajar en una de sus principales apuestas
tecnológicas de futuro, la hibridación de la energía solar con la
biomasa; a propuesta de su presidente, Valeriano Ruiz. Después de
dos años promoviendo el proyecto «Investigación y desarrollo de
una metodología para el diseño optimizado de centrales
termoeléctricas híbridas sol-biomasa», el CTAER ha conseguido
completar la financiación de un primer proyecto concreto tras la
aprobación de un incentivo del 62,6% de la inversión total por la
Consejería de Economía, Innovación y Ciencia en su convocatoria
2010 a los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento. El casi
40% restante de la inversión lo aportará este centro tecnológico
mediante capital privado.
46
BIOMASA
C
on una inversión total de 1.751.113 €,
este proyecto de diseño tecnológico
será desarrollado a lo largo de 30
meses por investigadores del CTAER y de una
empresa del sector. Además será dirigido por
un doctor ingeniero que estuvo implicado en
los primeros programas experimentales, Colón
Solar, Sol Gas y CESA-2, que aunque no
llegaron a materializarse sentaron las bases
para los avances posteriores.
En esta fase inicial, el CTAER establecerá las
características básicas y la ingeniería de una
central termoeléctrica híbrida solar-biomasa
de carácter experimental, a fin de que en una
segunda etapa sólo haya que construirla,
medirla y evaluarla, para que las empresas
hagan de ella un producto comercial. Los
trabajos previstos incluyen una etapa de
experimentos para analizar el comportamiento
de algunas partes importantes del proceso,
como el gasificador alimentado por biomasa y
el sistema de potencia al que se tendrán que
acoplar las dos tecnologías de energías
renovables (la solar y la de biomasa). El
resultado final se plasmará en un software de
simulación de una planta piloto para su
desarrollo industrial.
El proyecto también incluye la elaboración de
un método económico que permita describir
con precisión la rentabilidad de plantas
híbridas, y una herramienta de soporte
informático complementaria.
El CTAER está especialmente interesado en
sistemas híbridos solar-biomasa, sobre todo
para su aplicación en la generación de
electricidad, y especialmente en generación
distribuida y con cogeneración para el
aprovechamiento de calor y de frío. En opinión
del presidente del CTAER, Valeriano Ruiz, «el
sistema eléctrico del futuro se tiene que basar
en energías renovables y, sin duda, la solar
debe ser la base de ese sistema, bien sea con
fotovoltaica, bien con solar termoeléctrica. En
este último caso, es necesario que se
complemente con una fuente almacenable que
haga gestionable el conjunto; es obvio que la
biomasa es la renovable almacenable, por
lo que una hibridación solar-biomasa es lo
ideal. También porque permite que donde
haya menos radiación solar directa que
normalmente coincide con lugares donde hay
más biomasa puedan hacerse centrales
eléctricas bien equilibradas con las dos fuentes
energéticas». El concepto de cogeneración no
puede olvidarse en cualquier caso.
La hibridación en España
Actualmente, en España no existe ninguna
central solar termoeléctrica que hibride con
biomasa. Las centrales en funcionamiento
tienen una pequeña hibridación con gas
natural porque la legislación española actual
permite utilizar hasta un 15 % de gas natural
para absorber las variaciones de radiación
solar y así mejorar la gestionabilidad de las
centrales. Pero ya se ha puesto «la primera
piedra» para la construcción de una central
híbrida solar-biomasa en Les Borges Blanques
(Lérida), lo cual demuestra el interés de
inversores y empresarios por explotar
comercialmente estas tecnologías de
hibridación renovable.
A escala internacional también se está
implantando esta tecnología en Marruecos,
Egipto y Argelia, con participación de empresas
españolas.
47
EÓLICA
E.ON invertirá 2 millones de euros y
creará 180 empleos en Cantabria
dentro de su proyecto eólico
E
n una reunión mantenida con el
consejero, representantes de la
empresa han detallado las principales
características de estos planes que derivan de
la adjudicación a E.ON de una de las zonas de
Cantabria para el desarrollo de la energía
eólica, según ha informado en un comunicado
el Gobierno regional.
El plan de I+D+i tiene como compromiso de
E.ON el de establecer en Santander la sede
central de sus actividades de I+D en el campo
de las energías marinas y el desarrollo de un
dispositivo pre-comercial de conversión de
energía undimotriz.
Además, en colaboración con el Instituto de
Hidráulica Ambiental y de Sodercan, se llevará
a cabo un marco de investigación de energías
en el medio marino, que será supervisado por
un comité formado por representantes de
cada una de las partes. En este comité, se
revisará el progreso de los equipos de I+D y se
tomarán decisiones estratégicas.
El proyecto industrial que presenta E.ON está
orientado al ahorro del coste de empresas y de
particulares y a mejorar la eficiencia
energética.
En él, incluye actuaciones medioambientales
que persiguen la reducción del impacto visual
causado por las instalaciones eléctricas en
entornos de especial sensibilidad y en núcleos
rurales.
También se añade el desarrollo de
infraestructuras para reducir el coste de
acceso al suministro eléctrico de empresas y
particulares, mejorando de esta manera el
suministro eléctrico de la zona.
Con respecto a la inversión en eficiencia
energética, E.ON renovará y mejorará el
alumbrado público de los municipios en los
que instalará parques eólicos.
Impulso social y económico
Por otra parte, los responsables de E.ON han
explicado que la compañía aprovechará el
conocimiento y las capacidades ya existentes
48
EÓLICA
en Cantabria para «dar más fuerza» a su plan
y, a demás, se producirá un intercambio de
estudiantes y profesionales involucrados en el
proyecto.
También, ha señalado que se formarán a los
futuros investigadores de la región, todo ello a
lo largo de los 25 años en los que está previsto
el desarrollo de este plan.
E.ON Renovables ha sido adjudicatario de la
zona F para realizar el desarrollo eólico de
Cantabria, que comprende los municipios de
Hazas de Cesto, Solórzano, Riotuerto, Miera,
Saro.
Además, abarca parte de la superficie de los
términos municipales de Ribamontán al
Monte, Bárcena de Cicero, Entrambasaguas,
Liérganes, Santa María de Cayón, Penagos,
Medio Cudeyo, San Roque de Riomiera,
Ruesga, Arredondo, Ramales de la Victoria,
Rasines, Ampuero, Voto, Villacarriedo y
Villafufre.
Minimizar el impacto ambiental
Por otra parte, los responsables de la
compañía han explicado a Martín las medidas
que adoptará la compañía para minimizar el
impacto ambiental y la integración en el
entorno local de la energía eólica.
Entre ellas, se incluye el aprovechamiento de
caminos y cortafuegos, la realización de un
estudio acústico, medidas compensatorias
para restaurar zonas degradadas, la realización
de un estudio de integración paisajístico con el
asesoramiento de la Universidad de Cantabria
y la evaluación medioambiental individualizada
de cada proyecto.
También, se llevará a cabo un estudio de aves
y quirópteros que aplicaría medidas
correctoras en los emplazamientos en los que
resultara necesario y un reconocimiento
arqueológico de cada zona donde irán
ubicados los parques eólicos.
49
EÓLICA
El Plan Eólico de Castilla La Mancha
prevé crear 7.300 empleos
El Plan Eólico de Castilla-La ManchaHorizonte 2014 del que se están
ultimando los trámites para
su aprobación, una vez se
han superado con éxito las
gestiones administrativas con el
Ministerio de Medio Ambiente
y Red Eléctrica Española, prevé
una inversión de 3.300 millones
de euros y crear 7.300 empleos
ligados a las energías limpias.
A
sí lo ha manifestado el consejero de
Ordenación del Territorio y Vivienda,
Julián Sánchez Pingarrón, que ha
destacado que con este nuevo marco legal
se espera que hasta 2014 se consigan en
Castilla-La Mancha 2.500 megavatios de nueva
instalación, una inversión en torno a 3.300
millones de euros y la creación de 7.300
empleos directos.
En el caso de Albacete, este Plan prevé que
1.000 megavatios se desarrollen en Albacete,
estimándose una inversión de 1.400 millones
de euros y la creación de más de 3.000 puestos
de trabajo, según ha informado la Junta en
nota de prensa.
Los tres principales objetivos marcados en la
elaboración de este Plan son la generación de
energía eólica ordenada y planificada, el
desarrollo tecnológico e industrial y la creación
de empleo verde directamente ligado al medio
ambiente y a un sector altamente competitivo
en el mercado internacional como el de las
energías renovables.
En la actualidad existen en Castilla-La Mancha
116 parques eólicos en funcionamiento con
una potencia instalada de 3.755 megavatios.
Esta potencia serviría para el consumo de
958.000 familias, evitándose la emisión de más
de 3,3 millones de toneladas de CO2 y el
consumo de más de 438.000 toneladas
equivalentes de petróleo.
De la potencia total instalada, Albacete es la
provincia de Castilla-La Mancha que lidera la
mayor potencia instalada de energía eólica,
con más de 2.000 megavatios instalados,
seguida de Cuenca, con 794; Guadalajara, con
666; Ciudad Real, con 211; y por último
Toledo, con 82,31 megavatios instalados.
Albacete también lidera la ubicación de los
parques eólicos castellano-manchegos,
reuniendo el 53 por ciento de los parques en
funcionamiento y de la potencia instalada, y el
62 por ciento de los aerogeneradores.
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CICLOS COMBINADOS
Gas Natural Fenosa vende su ciclo
combinado de Arrúbal (La Rioja)
por 313 millones
G
as Natural Fenosa acuerda la venta de
su central de ciclo combinado de 800
megavatios (MW) en Arrúbal (La
Rioja) a una filial de ContourGlobal, operador
americano especializado en el desarrollo y
operación de proyectos de generación, por un
importe total de 313 millones de euros.
En un comunicado, la compañía de gas y
electricidad ha explicado que una vez se
obtengan las autorizaciones pertinentes, el
grupo procederá a vender los dos grupos de
400 MW cada uno que configuran esta
instalación.
Esta operación se enmarca en el cumplimento
de los compromisos adquiridos con la
Comisión Nacional de la Competencia (CNC)
para la compra de Unión Fenosa, que incluye
la desinversión de capacidad de generación
mediante tecnología de ciclo combinado.
La estructura de la venta incluye una
operación de financiación al comprador
('vendor's loan') por un importe de 258
millones de euros que devenga un interés
anual de mercado.
El acuerdo rubricado también contempla la
firma con Gas Natural Comercializadora de los
contratos de suministro de gas y de
compraventa financiera de una parte de la
producción eléctrica prevista y con una
duración máxima de 10 años.
Gas Natural Fenosa no prevé que esta venta
tenga un impacto "significativo" sobre sus
resultados.
ContourGlobal, con sede en Nueva York, tiene
cerca de 1.800 MW de capacidad de
generación, en operación o construcción, y
otros 3.500 MW en desarrollo, entre los que
figuran 1.500 MW en desarrollo avanzado en
Estados Unidos, Europa, Brasil, Colombia y
África.
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NOTICIAS
GENERA 2011: soluciones para la
energía renovable, eficiencia y
arquitectura
GENERA 2011, La Feria Internacional de Energía y Medio Ambiente, organizada por
IFEMA, se celebrará del 11 al 13 de mayo en el pabellón 10 de la Feria, en horario
interrumpido de 10:00 a 20:00 horas.
L
as empresas expositoras de GENERA
2011 presentan soluciones y novedades
de vanguardia para su aplicación en la
arquitectura contemporánea. En el apartado
de los paneles solares técnicos, se mantiene el
desarrollo impulsado por la normativa del
Código Técnico de Edificación que, desde
2007, obliga a que las nuevas construcciones y
edificios rehabilitados incorporen paneles
solares térmicos. Esta norma ha fomentado
que, cada vez más, las empresas del sector
ideen formas originales a la vez que
funcionales de integrar los paneles con los
diseños de los arquitectos.
Dentro de apartados más específicos, la
empresa ALAVA INGENIEROS presenta una
completa gama de sensores de bajo coste de
su socio tecnológico VAISALA para la medida
de CO2, humedad y temperatura (montaje en
pared). Su utilización permite un óptimo
control de sistemas de ventilación y
climatización, así como un importante
incremento de la eficiencia energética en
edificaciones.
EURENER mostrará sus farolas solares
FWP/100W, una fuente de energía limpia para
integrar en entornos urbanos y solares, que no
necesitan conectarse a la red gracias a su
tecnología LED y módulos fotovoltaicos de
alimentación. De fácil instalación y sin
necesidad de obra civil, son aptas para la
iluminación de carreteras, calles, parques,
caminos rurales o lugares sin conexión a la red
eléctrica. Su vida útil supera las cincuenta
horas.
OKU OBERMAIER mostrará el panel solar de
polietileno de alto peso molecular para el
calentamiento de piscinas, extendidos por toda
Europa, América, Asia y Australia.
SOPORTES SOLARES presentará en GENERA
2011 su nueva patente, la estructura SS-N1DECK, diseñada especialmente para planas
como la tipo Deck. La nueva estructura,
pensada para cubiertas planas que no
permiten perforaciones, dispone de un nuevo
sistema que evita el vuelco de la estructura
ante la acción de un viento trasero,
incorporando un deflector en la parte
posterior que redirecciona la fuerza del viento
y sus perfiles, orientados de forma
longitudinal, aportan más estabilidad en
la dirección de viento frontal-trasero,
disminuyendo el peso total sobre cubierta al
necesitar menos lastre.
SOLIKER mostrará sus aplicaciones de vidrio
laminado fotovoltaico en envolventes de
edificios, un sistema constructivo propio de
fachada ventilada, en el que el vidrio laminado
fotovoltaico opaco es el revestimiento de un
acabado significativo arquitectónicamente,
conformando a su vez, un paño opaco activo
generador de electricidad.
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NOTICIAS RENOVETEC
¿Sabías que…?
RENOVETEC ha organizado el CURSO
DE BIOCOMBUSTIBLES: BIOETANOL Y
BIODIESEL que se desarrollará en Madrid
los días 12 y 13 de mayo de 2011
En el curso se analizarán los biocombustibles de
primera, segunda y tercera generación, así como los
procesos de producción de biogás con fines
energéticos.
Se profundizará en aspectos de ingeniería de diseño de
las plantas, en los procesos claves de producción de
biocarburantes, como el refino en el biodiesel y la
licuefacción y sacarificación en el bioetanol, en las
diferentes tecnologías, en la logística de producción, en
la operación de plantas y en las posibilidades de
desarrollo de la producción en el futuro.
RENOVETEC desarrollará en Madrid los
días 9 y 10 de mayo de 2011 el CURSO DE
ALTA TENSIÓN EN INSTALACIONES
INDUSTRIALES
El curso de Alta Tensión en Instalaciones Industriales
está pensado para para la formación de profesionales
para que puedan actuar como trabajadores
autorizados/cualificados en Alta Tensión, de acuerdo
con el RD 614/01
A lo largo del curso se muestran cada uno de los
equipos que componen el sistema de alta tensión, su
funcionamiento y los procedimientos reflejados en el
RD 614/01 para evitar los accidentes en trabajos con
riesgo eléctrico.
www.renovetec.com
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NOTICIAS RENOVETEC
¿Sabías que…?
RENOVETEC desarrollará en Madrid los
días 19 y 20 de mayo de 2011 el CURSO
DE MANTENIMIENTO LEGAL EN
INSTALACIONES INDUSTRIALES
RENOVETEC desarrollará en Madrid
los días 19 y 20 de mayo de 2011 el
CURSO DE MANTENIMIENTO LEGAL
EN INSTALACIONES INDUSTRIALES
A lo largo del curso se analizan las herramientas
utilizadas para conocer la viabilidad de los
proyectos, las fases a tener en cuenta en la
tramitación administrativa, las previsiones de
generación eléctrica y el cálculo de ingresos, los
costes desglosados, incidiendo en profundidad en la
gestión financiera, analizando diferentes supuestos
prácticos y multitud de experiencias reales.
El curso de Mantenimiento Legal en instalaciones
industriales es un curso dirigido a Jefes de Planta,
Jefes de Operación , Jefes de Mantenimiento,
Jefes de Turno y Técnicos de Mantenimiento de
todas las especialidades para que conozcan las
obligaciones legales de mantenimiento que tienen
las diferentes instalaciones industriales, y que no
decide en ningún caso el responsable de la
instalación, sino que están reguladas por Ley.
Se estudian finalmente los riesgos tecnológicos y
financieros , así como de aseguramiento, mediante
contratos de seguro.
Especialmente indicado para aquellos que
desarrollen su actividad en el sector de las energías
renovables o vayan a tener que negociar contratos
que estén relacionados con este tipo de plantas, ya
sea en relación a su diseño, construcción, puesta en
marcha, operación o mantenimiento.
Se trata de un curso de carácter práctico en el que
se indican cada una de las tareas obligatorias según
las normativas en vigor y las interpretaciones más
usuales de las diferentes normativas.
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NOTICIAS RENOVETEC
RENOVETEC estará presente en la Feria Internacional de la Energía y Medio
Ambiente GENERA 2011, que se celebrará en Madrid durante los días 11, 12 y
13 de Mayo. Genera 2011 será el escenario perfecto para la presentación por
parte de Renovetec Ingeniería de la versión preliminar de el SIMULADOR DE
CENTRALES TERMOSOLARES
El autor principal del proyecto ha
sido Iosu Villanueva Juaniz, un joven
y prometedor Ingeniero de Control
formado en la Universidad de
Navarra. Para el desarrollo de los
sistemas relacionados con el campo
solar y con el sistema HTF, se ha
contado con los Ingenieros de la
Universidad Autónoma de Madrid
Sebastian Guerra, Gonzalo Guerrón
y Ricardo Almanza. La coordinación
de los trabajos ha corrido a cargo
del director técnico de RENOVETEC,
Santiago G. Garrido.
RENOVETEC ha impartido
en el mes de Abril un
Curso Técnico de Centrales
Minihidráulicas
para
ENDESA
Las centrales minihidráulicas,
con potencias comprendidas
entre 1 y 10 MW van a sufrir
un fuerte impulso por parte
de la Administración, ya que
los cupos asignados a este
tipo de energía no se están
cubriendo, y ofrecen en cambio una excelente rentabilidad. El curso elaborado por
RENOVETEC está compuesto por un total de 13 capítulos, en los que se expone el estudio
de los recursos hídricos, las tramitaciones necesarias, el cálculo de viabilidad económica,
los criterios para la selección de equipos, la descripción detallada de los equipos que
componen una central y su mantenimiento.
www.renovetec.com
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Programación de Cursos
91 126 37 66
PROXIMOS CURSOS
www.renovetec.com
FECHA
LUGAR
Mantenimiento de Centrales Termosolares
(INGENIERÍA TERMOSOLAR VII)
5-6 Mayo 2011
Madrid
Alta y Media Tensión en Instalaciones Industriales
9-10 Mayo 2011
Madrid
Biocombustibles
12-13 Mayo 2011
Madrid
Mantenimiento Legal
19-20 Mayo 2011
Madrid
Permitting y Gestión Financiera de Proyectos
(INGENIERIA TERMOSOLAR I)
23-24 Mayo 2011
Madrid
Operador de Torres y Control de la Legionella
25-26-27 Mayo 2011
Madrid
30 Mayo al 3 de Junio 2011
SEVILLA
3-4 Febrero 2011
Madrid
Mantenimiento de Turbinas de Vapor
10-11 Febrero 2011
Madrid
Ingeniería del campo solar
(INGENIERÍA TERMOSOLAR II)
17-18 Febrero 2011
Madrid
Curso de Instrumentación en Plantas Industriales
24-25 Febrero 2011
Madrid
3-4 Marzo 2011
Madrid
Construcción de Centrales Termosolares
(INGENIERÍA TERMOSOLAR IV)
17-18 Marzo 2011
Madrid
Curso de Mantenimiento de Aerogeneradores
24-25 Marzo 2011
Madrid
Puesta en Marcha de Centrales Termosolares
(INGENIERÍA TERMOSOLAR V)
31 Marzo-1 Abril 2011
Madrid
7-8 Abril 2011
Madrid
14-15 Abril 2011
Madrid
Operador de Calderas
Permitting y Gestión Financiera de Proyectos
(INGENIERÍA TERMOSOLAR I)
Ingeniería del Bloque de Potencia
(INGENIERÍA TERMOSOLAR III)
Microcogeneración y Cogeneración
Operación de Centrales Termosolares
(INGENIERÍA TERMOSOLAR VI)