Nº 38 Marzo | March | 2017 | 15 e Español | Inglés | Spanish | English ENERGÍAS RENOVABLES: TERMOSOLAR/GEOTÉRMICA RENEWABLE ENERGIES/ CSP/GEOTHERMAL REHABILITACIÓN ENERGÉTICA | ENERGY REFURBISHMENT CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE SUSTAINABLE CONSTRUCTION ENERGY Futur N Y E F I C I E C I A , P R O Y E C T O S Y A C T U A L I D A D E N E R G É T I C A E F F I C I E N C Y , P R O J E C T S A N D E N E R G Y N E W S
Distribución especial en | Special distributionat: VEM 2017 (Spain, 5-7/05) MIRECWeek (Mexico, 8-12/05) EV Electric Vehicles (Germany, 10-11/05) Construmat (Spain, 23 – 26/05) ees Europe (Germany, 31/05-2/06) MABIC (Spain, 4-8/06) Offshore WIND ENERGY (UK, 6-8/06) Greencities (Spain, 7-8/06) PowerGen Europe (Germany, 27-29/06) Próximo número | Next Issue EFICIENCIA Y GESTIÓN ENERGÉTICA. Sector Terciario ENERGY EFFICIENCY &MANAGEMENT. Tertiary Sector ENERGÍAS RENOVABLES. Eólica RENEWABLE ENERGIES.Wind Power MOVILIDAD ELÉCTRICA. Vehículos, infraestructura y gestión de recarga E-MOBILITY. Vehicles, charging infrastructure &management ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA. Baterías y otras tecnologías ENERGY STORAGE. Batteries & other technologies REDES INTELIGENTES. Transmisión y Distribución SMART GRIDS. Transmission & Distribution NÚMERO 39 ABRIL 2017 | ISSUE 39 APRIL 2017 3 FuturEnergy | Marzo March 2017 www.futurenergyweb.es Editorial 5 9Noticias | News 7En portada | Cover Story Promat, un nuevo referente en almacenamiento térmico Promat, a new reference in thermal storage 13Tecnología | Technology Fabricación aditiva: una tecnología innovadora para fabricar turbinas de gas | Additive manufacturing: an innovative technology to produce gas turbines 15Energías Renovables. Termosolar Renewable Energies. CSP La próxima generación de tecnologías termosolares y su potencial de reducción de costes | Next generation CSP technologies and their costs reduction potential El Banco Mundial y CTF lanzan un nuevo programa para explorar el potencial de la energía termosolar en la región MENA | TheWorld Bank and CTF launch a new programme to explore CSP potential in the MENA Region Hibridación fotovoltaica-termosolar | CSP-PV hybridisation Transmisión de energía en alta y media tensión en plantas termosolares | High and medium voltage energy transmission in CSP plants 27Energías Renovables. Geotermia Renewable Energies. Geothermal El mercado de generación eléctrica geotérmica muestra un fuerte crecimiento | The geothermal power market shows strong growth 49Rehabilitación Energética | Energy Refurbishment Red inteligente de energía de Olot. Proyecto de reconversión urbana con energías renovables con una gran vertiente social y ambiental | Olot’s smart power grid. An urban restructuring project with renewable energy and an important social and environmental approach Edificio Zaramaga (Vitoria). Premio a la rehabilitación energética sostenible en los GBCS Awards 2016 Edificio Zaramaga (Vitoria). Prize for sustainable energy renovation at the 2016 GBCS Awards 55Construcción Sostenible Sustainable Construction El liderazgo mundial de Nobelia. El edificio más sostenible del continente africano fuera de Sudáfrica | The global leadership of Nobelia, the most sustainable building in Intertropical Africa Biocomposites para fachadas y particiones interiores. Mejorar la calidad del aire interior en nuevos edificios y rehabilitaciones | Biocomposites for interior partitions and façades. Improving indoor air quality in new builds and restoration Nuevas tecnologías en construcción sostenible “Made in Spain” | New sustainable building technologies, Made in Spain Sumario Summary Bombas de calor polivalentes para aplicaciones geotérmicas. Geotermia, un paso más hacia la eficiencia energética | Multi-purpose heat pumps for geothermal applications. Geothermals, one more step towards energy efficiency Biomasa, geotérmica y solar térmica, para cubrir las necesidades de vapor del Matadero de Logroño Biomass, geothermals and solar thermal, to cover the demand for steam at the Matadero de Logroño Madrid Subterra, un proyecto urbano de sostenibilidad energética | Madrid Subterra, an urban energy sustainability project
5 FuturEnergy | Marzo March 2017 www.futurenergyweb.es Editorial Editorial FuturENERGY Eficiencia, Proyectos y Actualidad Energética Número 38 - Marzo 2017 | Issue 38 - March 2017 Directora | Managing Director Esperanza Rico | erico@futurenergyweb.com Redactora Jefe | Editor in chief Puri Ortiz | portiz@futurenergyweb.com Redactor y Community Manager Editor & Community Manager Moisés Menéndez mmenendez@futurenergyweb.com Directora Comercial | Sales Manager Esperanza Rico | erico@futurenergyweb.com Dpto. Comercial | Sales Dept. José MaríaVázquez | jvazquez@futurenergyweb.com Relaciones Internacionales International Relations Javier Riello | jriello@futurenergyweb.com DELEGACIÓN MÉXICO | MEXICO BRANCH Graciela Ortiz Mariscal gortiz@futurenergy.com.mx Celular: (52) 1 55 43 48 51 52 CONSEJO ASESOR | ADVISORY COMMITTEE Antonio Pérez Palacio Presidente de ACOGEN Miguel Armesto Presidente de ADHAC Arturo Pérez de Lucia Director Gerente de AEDIVE Iñigo Vázquez Garcia Presidente de AEMER Eduardo Sánchez Tomé Presidente de AMI Elena González Gerente de ANESE José Miguel Villarig Presidente de APPA Fernando Sánchez Sudón Director Técnico-Científico de CENER Ramón Gavela Director General Adjunto y Director del Departamento de Energía del CIEMAT Cristina de la Puente Vicepresidenta de Transferencia e Internalización del CSIC Fernando Ferrando Vitales Secretario del Patronato de la FUNDACIÓN RENOVABLES Luis Crespo SecretarioGeneral de PROTERMOSOLAR y Presidente de ESTELA José Donoso Director General de UNEF Edita | Published by: Saguenay, S.L. Zorzal, 1C, bajo C - 28019 Madrid (Spain) T: +34 91 472 32 30 / +34 91 417 92 25 www.futurenergyweb.es Traducción | Translation: Sophie Hughes-Hallett info@futurenergyweb.com Diseño y Producción | Design & Production: Diseñopar Publicidad S.L.U. Impresión | Printing: Grafoprint Depósito Legal / Legal Deposit: M-15914-2013 ISSN: 2340-261X Otras publicaciones | Other publications © Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio sin autorización previa y escrita del editor. Los artículos firmados (imágenes incluidas) son de exclusiva responsabilidad del autor, sin que FuturENERGY comparta necesariamente las opiniones vertidas en los mismos. © Partial or total reproduction by any means withour previous written authorisation by the Publisher is forbidden. Signed articles (including pictures) are their respective authors’ exclusive responsability. FuturENERGY does not necesarily agree with the opinions included in them. Esperanza Rico Directora España suspende en transición energética, pero no todo está perdido aún Mientras la nueva orden ejecutiva de Donald Trump, que cambia por completo la dirección de la política ambiental de EE.UU, acapara miradas y titulares; varias noticias recientes ponen de manifiesto que España va por mal camino en la lucha contra las emisiones, en definitiva en el cumplimiento del Acuerdo de París. El informe EU Climate Leader Board, publicado recientemente por Carbon Market Watch y Transport & Environment, sitúa a España en un deshonroso puesto 20, junto a República Checa, Croacia, Italia, Letonia, Lituania y Rumanía, en cuanto a su avance para cumplir con la normativa europea de emisiones; y lo que es más, señala que España se encuentra en un grupo de países que tratan de debilitar el Reglamento del Reparto de Esfuerzos propuesto por la Comisión, contrarrestando los esfuerzos de Europa para cumplir con el Acuerdo de París. Como contrapunto tres países se encuentran en la senda correcta: Suecia, Alemania y Francia. Y mientras se ultima este editorial, otra noticia vuelve a poner a España en el punto de mira, según la Cátedra BP de Energía y Sostenibilidad de la Universidad Pontificia Comillas ICAI-ICADE, la mayoría de los indicadores de 2015 muestran la poca sostenibilidad del sistema energético español. En 2015 el consumo de energía primaria y final aumentó en mayor medida que la actividad económica; aumentaron las emisiones de CO2 y otros contaminantes, y la dependencia exterior; así como el uso de carbón, reduciéndose la contribución de las renovables. Sin embargo, las herramientas están ahí, e IRENA, las ha puesto de manifiesto recientemente en un informe en el que indica que eliminar las emisiones de CO2 relacionadas con la energía sería posible en 2060, recurriendo a las renovables y la eficiencia energética. Si a ello le sumamos las aportaciones de sectores como edificación, industria y transporte, que pueden aprovecharse de herramientas como: bioenergía, calefacción solar, electricidad a partir de renovables, y la tecnología de vehículos eléctricos; la fórmula está servida. ¡Ya solo queda aplicarla! Spain falls short in the energy transition, but all is not yet lost While Donald Trump’s new executive order, that completely changes the direction of the USA’s environmental policy, hits the headlines and grabs everyone’s attention; several recent news items indicate that Spain is going the wrong way in the fight against emissions and in short, is failing to comply with the Paris Agreement. The recently published EU Climate Leader Board report from Carbon Market Watch and Transport & Environment, positions Spain in a disgraceful 20th place, alongside the Czech Republic, Italy, Latvia, Lithuania and Romania, as regards its progress in complying with EU emissions standards. Moreover, it highlights Spain as part of a group of countries that is aiming to undermine the EC’s Distribution of Effort Policy, countering the efforts of Europe to comply with the Paris Agreement. On the upside, three countries are heading in the right direction: Sweden, Germany and France. And as we go to print, another news item once again places Spain under the spotlight as, according to the BP Chair on Energy and Sustainability - Universidad Pontificia Comillas ICAI-ICADE, most of the indicators from 2015 point to a lack of sustainability in the Spanish energy system. That year saw a rise in the consumption of primary and final energy in line with economic activity; increased emissions of CO2 and other contaminants and external dependency; as well as the use of coal, thus reducing the contribution made by renewables. However, the tools do exist. A recent report by IRENA reveals that it would be possible to eliminate CO2 emissions relating to energy by 2060 through efficiency and the use of renewables. If to this is added the contributions of sectors such as building, industry and transport, all of which can take advantage of solutions such as bioenergy, solar heating, renewables-based electricity and electric vehicle technology, then the formula is guaranteed. It just needs to be applied. FuturENVIRO PROYECTOS, TECNOLOGÍA Y ACTUALIDAD MEDIOAMBIENTAL PROJECTS , TECHNOLOG I ES AND ENV I RONMENTAL NEWS marron E pantone 1545 C naranja N pantone 1525 C allo V pantone 129 C azul I pantone 291 C azul R pantone 298 C azul O pantone 2945 C Future 100 negro Síguenos en | Follow us on:
Después de años de ensayos y experiencias de campo, Promat ha desarrollado un producto muy demandado por las empresas vinculadas al aislamiento de tanques de almacenamiento de sales fundidas, tanto para tanques de sales frías como de sales calientes. Proma Board 11, que ya se ha empleado con éxito en varias plantas termosolares, tiene una alta resistencia a la compresión, tanto si los tanques no están a temperatura, como cuando están a temperatura de trabajo. Proma Board 11 es transitable durante su colocación, lo que junto con su manejabilidad y facil colocación hacen que los tiempos de montaje se acorten considerablemente. Este sistema, desarrollado por el equipo de ingenieros de Promat centralizado para temas termosolares en Córdoba, no necesita de obra civil complicada, arrancando desde un hormigón de limpieza. Esto, junto con su rápido montaje, da como resultado final un sistema más eficaz tanto térmica como mecánicamente, y más económico que los tradicionales. En línea con la iniciativa de seguir invirtiendo en I+D, Promat está involucrada en el desarrollo de nuevas baterías de almacenamiento térmico, que permiten un transporte sencillo, eficaz y de bajo mantenimiento, desde su generación hasta su consumo, procurando el mayor aprovechamiento posible de la energía térmica. También Promat se haya inmersa en el desarrollo de su segunda generación de escudos térmicos para la protección del desbordamiento solar, más eficientes y más económicos que los anteriormente empleados en su dilatada experiencia en torres termosolares de concentración solar. Para plantas termosolares, Promat ofrece soluciones específicas para cada tecnología y componente, capaces de mejorar la eficiencia de la planta, con materiales más ligeros, más aislantes, más eficaces y con mayor resistencia al choque térmico. Para plantas de torre, Promat dispone de una amplia gama de productos como: paneles de materiales compuestos para alta temperatura aplicados en escudos térmicos, sistemas de aislamiento posterior del receptor y oven boxes, o soluciones para: tuberías y soportes, colectores, válvulas, etc, con materiales microporosos. Para plantas de tipo cilindro-parabólico, Promat desarrolla y diseña soluciones para: aislamiento de brazos articulados, ball joints y rotary joints, en base a mangueras flexibles; soportes y tramos de tuberías, válvulas, etc. After years of testing and field experience, Promat has developed a product much sought-after by companies involved in the insulation of molten salts storage tanks, for both cold and hot salts storage. Proma Board 11, that has already been successfully used in several CSP plants, is highly resistant to compression, both when the tanks are at working temperature and when they are not. Proma Board 11 can be walked on while being put into place which, together with their manoeuvrability and easy positioning, considerably shortens assembly times. Developed by Promat’s team of CSP engineers based in Córdoba, this system requires no complex civil engineering works, as it stands on a lean concrete base.With its fast assembly process, the final outcome is a more effective system in both thermal and mechanical terms. It is also more economical than traditional systems. In line with its initiative to continue investing in R&D, Promat is involved in the development of new thermal storage batteries that are easy to transport, efficient and low maintenance, from generation to consumption, aiming to make the best possible use of thermal energy. Promat has also focused its efforts on the development of second generation thermal shields to protect from solar overflow, that are more efficient and economical than those previously used in its extensive experience in concentrated solar power tower plants. The company offers specific solutions for each CSP technology and component, improving the efficiency of the plant, with lighter and more effective materials that offer better insulation and enhanced resistance to thermal shock. For tower plants, Promat offers an extensive range of products including insulation panels made high temperature resistant compounds for thermal shield applications, insulation systems below the receiver and oven boxes, as well as solutions for pipes and clamps, collectors, valves, etc., that use microporous materials. For parabolic trough collector plants, Promat develops and designs solutions for insulating hinged joint assemblies, ball joints and rotary joints, based on flexible hoses; clamps and pipe sections, valves, etc. PROMAT, UN NUEVO REFERENTE EN ALMACENAMIENTO TÉRMICO Promat es una compañía especializada en ofrecer soluciones de vanguardia en ingeniería térmica y protección pasiva contra incendios. Las soluciones Promat hacen más eficiente la generación de energía, tanto en centrales convencionales, como en plantas de energías renovables de última generación: termosolares, pilas de combustible, gasificación de biomasa, etc. Con un amplio abanico de materiales aislantes, que cubren el rango desde 100oC a 1.800oC, Promat ofrece un servicio completo que, partiendo del análisis del problema, desarrolla la ingeniería y diseña la solución a medida del cliente, adaptada a cada planta y a cada mercado específico. PROMAT, A NEWREFERENCE IN THERMAL STORAGE Promat specialises in innovative solutions for thermal engineering and passive fire protection. The Promat solutions make energy generation more efficient, both in conventional power stations and state-of-the-art renewable energy plants including CSP, fuel cells and biomass gasification.With an extensive range of insulating materials covering temperatures from 100oC to 1,800oC, Promat offers a comprehensive service that, based on problem analysis, develops the engineering and designs a customised solution for the client, adapted to each plant and each specific market. Promat HPI • Industriepark-Noord 1 9100 Sint-Niklaas • Belgium T: +32 (0)3 760 19 80 Isierra@promat.es www.promat-hpi.com En Portada | Cover Story www.futurenergyweb.es FuturEnergy | Marzo March 2017 7
Once países de la UE alcanzan sus objetivos de energía renovable para 2020 Eleven EU countries achieve 2020 renewable energy targets De acuerdo con las últimas cifras publicadas por Eurostat, en 2015, la cuota de energía procedente de fuentes renovables en el consumo final bruto de energía en la UE alcanzó el 16,7%, casi el doble de la cifra de 2004 (8,5%), el primer año para el que se dispone de datos. La cuota de las energías renovables en el consumo final bruto de energía es uno de los principales indicadores de la Estrategia Europa 2020. El objetivo a alcanzar en 2020 para la UE es una participación del 20% de energía procedente de fuentes renovables en el consumo final bruto de energía. Sin embargo, las energías renovables seguirán desempeñando un papel clave para ayudar a la UE a satisfacer sus necesidades energéticas más allá de 2020. Por esta razón, los países de la UE ya han acordado un nuevo objetivo de la UE en materia de energías renovables de al menos el 27% para 2030. Cada Estado miembro de la UE tiene su propio objetivo Europa 2020. Los objetivos nacionales tienen en cuenta los diferentes puntos de partida de los Estados miembros, el potencial de las energías renovables y el rendimiento económico. Desde 2004, la participación de las fuentes de energía renovable en el consumo final bruto de energía creció significativamente en todos los Estados miembros. En comparación con hace un año, ha aumentado en 22 de los 28 Estados miembros. Entre los 28 Estados miembros de la UE, once ya han alcanzado el nivel necesario para alcanzar sus objetivos nacionales para 2020: Bulgaria, Dinamarca, Estonia, Croacia, Italia, Lituania, Hungría, Rumania, Finlandia y Suecia. Además, Austria y Eslovaquia se sitúan a alrededor de un punto porcentual de sus objetivos de 2020. Con más de la mitad (53,9%) de la energía procedente de fuentes renovables en su consumo final bruto de energía, Suecia obtuvo en 2015 la mayor proporción, frente a Finlandia (39,3%), Letonia (37,6%), Austria (33%) y Dinamarca (30,8%). En el extremo opuesto de la escala, las proporciones más bajas de renovables se registraron en Luxemburgo y Malta (5%), Holanda (5,8%), Bélgica (7,9%) y Reino Unido (8,2%), son los más alejados de sus objetivos. According to latest figures released by Eurostat, in 2015, the share of energy from renewable sources in gross final consumption of energy in the EU reached 16.7%, nearly double the figure for 2004 (8.5%), the first year for which the data is available. The share of renewables in gross final consumption of energy is one of the headline indicators of the Europe 2020 strategy. The target to be reached by 2020 for the EU is a 20% share of energy from renewable sources in gross final consumption of energy. However, renewables will continue to play a key role in helping the EU meet its energy needs beyond 2020. For this reason, EU countries have already agreed on a new EU renewable energy target of at least 27% by 2030. Each EU Member State has its own Europe 2020 target. The national targets take into account the Member States’ different starting points, renewable energy potential and economic performance. Since 2004, the share of renewable sources in gross final consumption of energy grew significantly in all Member States. Compared with a year ago, it has increased in 22 of the current EU-28. Among the Member States, eleven have already reached the level required to meet their national 2020 targets: Bulgaria, the Czech Republic, Denmark, Estonia, Croatia, Italy, Lithuania, Hungary, Romania, Finland and Sweden. Moreover, Austria and Slovakia are about 1 percentage point from their 2020 targets. With more than half (53.9%) of energy from renewable sources in its gross final consumption of energy, Sweden had by far in 2015 the highest share, ahead of Finland (39.3%), Latvia (37.6%), Austria (33.0%) and Denmark (30.8%). At the opposite end of the scale, the lowest proportions of renewables were registered in Luxembourg and Malta (both 5.0%), the Netherlands (5.8%), Belgium (7.9%) and the UK (8.2%), which are the furthest away from their targets. UE | EU Noticias | News FuturEnergy | Marzo March 2017 www.futurenergyweb.es 9
Noticias | News www.futurenergyweb.es 10 FuturEnergy | Marzo March 2017 La demanda de electricidad renovable con garantías de origen crece en Europa Demand for renewable electricity with Guarantees of Origin grows in Europe La demanda de electricidad renovable en Europa, documentada con Garantías de Origen (GOs), ha crecido significativamente en 2016, un 5% más que en 2015 y alcanzando casi 370 TWh, según las estadísticas de la Asociación de Organismos Emisores (AIB). De acuerdo con AIB, la tendencia de crecimiento de Europa continuó en 2016. De 2011 a 2016 el mercado experimentó un crecimiento anual (CAGR) del 12,5%. Detrás de este crecimiento están miles de empresas y millones de hogares en numerosos países europeos que compran electricidad renovable documentada con Garantías de Origen. “Gran parte de la demanda está impulsada por un mayor sentido de urgencia entre las principales empresas internacionales en su contribución para combatir el cambio climático, pasando de la energía fósil a la energía limpia y renovable“, dice Tom Lindberg, Director General de ECOHZ Principales desarrollos • Alemania, Suiza, Suecia y Holanda siguen siendo los mayores mercados de compras de energía renovable en Europa. El mercado holandés continúa creciendo a un ritmo más rápido que el resto, y casi alcanzó los 50 TWh comprados en 2016. El mercado alemán sigue siendo el más grande de Europa, pero su rápido crecimiento impulsado por la demanda se ha detenido. Los volúmenes comprados en 2016 probablemente estarán en línea con las cifras de 2015 – 85-87 TWh. • Italia y Francia: ambos nuevos entrantes en el mercado siguen mostrando un crecimiento robusto, y sus mercados están adquiriendo mayor importancia. • España se unió a la AIB en 2016, y aunque tuvo un comienzo lento, ha demostrado una velocidad impresionante en el suministro de nuevos volúmenes de energía renovable al mercado – con la emisión de casi 50 TWh. • Aunque Reino Unido es ahora el único gran productor de energía renovable que no participa activamente en el mercado europeo, sus nuevos marcos de política en materia de energías renovables permiten importaciones de determinadas GOs EECS europeas para uso doméstico. Esto ha contribuido al crecimiento de la demanda global en 2016. • Los suministros de solar y eólica documentados con GOs EECS, crecieron un 300% y 50% respectivamente – proporcionando cerca de 70 TWh al mercado. La energía hidroeléctrica todavía domina el mercado con una cuota de mercado aproximada del 75%, pero el crecimiento se ha desacelerado. Todavía existen mercados europeos que aún no han adoptado la norma EECS, y que no participan en el mercado paneuropeo. Estos mercados totalizanmás de 200TWh de energía renovable comprada, impulsando así el volumen real del mercado renovable hacia la marca de 600 TWh en 2016. Esto representa el 50% de toda la producción de energía renovable en Europa. The demand for renewable electricity in Europe, documented with Guarantees of Origin (GOs), has grown considerably in 2016, up 5% from 2015 and reaching nearly 370 TWh, according to the statistics from the Association of Issuing Bodies (AIB) that indicate a continued growth trend in 2016. From 2011 to 2016, the market experienced an annual growth (CAGR) of 12.5%. Behind this growth are thousands of businesses and millions of households in numerous European countries purchasing renewable electricity documented with GOs. “Much of the demand is driven by an increased sense of urgency among leading international businesses to help combat climate change by switching from fossil-based power to clean, renewable energy,” says Tom Lindberg, Managing Director of ECOHZ Main developments: • Germany, Switzerland, Sweden and the Netherlands are still the largest markets for renewable purchases in Europe. Holland’s market continues to grow at a faster pace than the rest, reaching almost 50 TWh purchased in 2016. The German market is still the largest in Europe, but its rapid demanddriven growth has halted. Purchased volumes in 2016 will likely be in line with the 2015 figures: 85-87 TWh. • Latecomers to the market Italy and France continue to show robust growth and their markets are increasing in significance. • Spain joined the AIB in 2016 and, despite its slow start, has shown impressive speed in providing new volumes of renewables to the marketplace by issuing nearly 50 TWh. • Although the UK is now the only remaining large renewable producer not actively participating in the European market, its new renewable energy policy frameworks allow for imports of certain European EECS GOs for domestic use. This has contributed to an overall demand growth in 2016. • The supply of solar and wind power documented with EECS GOs grew by 300% and 50% respectively – providing nearly 70 TWh to the marketplace. Hydropower still dominates the market with an approximate 75% market share, but growth has slowed down. There are still European markets that have yet to adopt the EECS standard and that do not participate in the panEuropean marketplace. These markets total more than 200 TWh of purchased renewable power thus pushing the actual volume of the renewable market toward the 600 TWh mark in 2016. This represents 50% of all renewable power production in Europe.
Eliminar las emisiones de CO2 relacionadas con la energía, es posible según un nuevo estudio de IRENA Eliminating energy-related CO2 is possible, a new IRENA study finds Las emisiones mundiales de CO2 relacionadas con la energía pueden reducirse en un 70% para 2050 y desaparecer completamente para 2060 con una perspectiva económica positiva neta, según los nuevos resultados publicados por IRENA. Perspectivas para la Transición Energética: Necesidades de Inversión para una Transición hacia una Energía Baja en Carbono, presenta el caso de que un mayor despliegue de energía renovable y eficiencia energética en los países del G20 y a nivel mundial, puede lograr las reducciones de emisiones necesarias para mantener el aumento de la temperatura global a no más 2 ºC, evitando los impactos más severos del cambio climático. En 2015 se emitieron en todo el mundo 32 Gt de CO2 relacionadas con la energía. El informe indica que las emisiones tendrán que caer continuamente a 9,5 Gt en 2050 para limitar el calentamiento a no más de 2 ºC por encima de las temperaturas preindustriales. El 90% de esta reducción de emisiones se puede lograr mediante la expansión del despliegue de la energía renovable y la mejora de la eficiencia energética. La energía renovable representa ahora el 24% de la generación mundial de energía y el 16% del suministro de energía primaria. Para alcanzar la descarbonización, el informe señala que para 2050, las energías renovables deberían ser el 80% de la generación eléctrica y el 65% del suministro total de energía primaria, basándose en el rápido crecimiento acelerado, especialmente de solar y eólica. Pero también otros sectores como edificación, industria y transporte necesitan más bioenergía, calefacción solar y electricidad a partir de fuentes renovables, que sustituyan la energía convencional. Los vehículos eléctricos deben convertirse en el tipo de automóvil predominante en 2050. La producción de biocombustibles líquidos debe crecer diez veces. Los edificios de alta eficiencia deben convertirse en la norma. El despliegue de bombas de calor debe acelerarse y un total de 2.000 millones de edificios tendrá que ser construido o renovado. Si bien en general la inversión en energía necesaria para descarbonizar el sector energético es sustancial (29 b$ hasta 2050), representa una pequeña parte (0,4%) del PIB mundial. Además, el análisis macroeconómico de IRENA sugiere que dicha inversión crea un estímulo que, junto con otras políticas favorables al crecimiento, permitirá: • Aumentar el PIB mundial en un 0,8% en 2050. • Generar nuevos empleos en el sector de las renovables, que compensarían con creces las pérdidas de empleos en la industria de combustibles fósiles, creando nuevos empleos gracias a las actividades de eficiencia energética. • Mejorar el bienestar humano a través de importantes beneficios ambientales y sanitarios adicionales, gracias a la reducción de la contaminación atmosférica. En el informe se piden esfuerzos políticos para crear un marco propicio y rediseñar los mercados de la energía. La intensificación de las señales de precios y la fijación de precios sobre el carbono pueden ayudar a crear condiciones equitativas, cuando se complementan con otras medidas, y el informe hace hincapié en la importancia de considerar las necesidades de las personas sin acceso a la energía. Global energy-related CO2 emissions can be reduced by 70% by 2050 and completely phased out by 2060 with a net positive economic outlook, according to new findings released by IRENA. Perspectives for the Energy Transition: Investment Needs for a Low-Carbon Energy Transition, presents the case that an increased deployment of renewable energy and energy efficiency in G20 countries and globally can achieve the emissions reductions needed to keep the global temperature rise to no more than 2ºC, avoiding the most severe impacts of climate change. Globally, 32 Gt of energy-related CO2 were emitted in 2015. The report states that emissions will need to fall continuously to 9.5 Gt by 2050 to limit warming to no more than 2ºC above pre-industrial temperatures. 90% of this emission reduction can be achieved through expanding renewable energy deployment and improving energy efficiency. Renewable energy now accounts for 24% of global power generation and 16% of primary energy supply. To achieve decarbonisation, the report states that, by 2050, renewables should represent 80% of power generation and 65% of total primary energy supply, based on continued rapid growth especially for solar and wind power. The buildings, industry and transport sectors also need more bioenergy, solar heating and electricity from renewable sources to substitute conventional energy. Electric vehicles need to become the predominant car type by 2050. Liquid biofuel production must grow ten-fold. High efficiency all-electric buildings should become the norm. Heat pump deployment must accelerate and a combined total of 2 billion buildings will need to be new built or renovated. While overall the energy investment needed for decarbonising the energy sector is substantial (US$29 trillion until 2050), it represents a small share (0.4%) of global GDP. Furthermore, IRENA’s macroeconomic analysis suggests that such investment creates a stimulus that, together with other progrowth policies, will: • Boost global GDP by 0.8% in 2050. • Generate new jobs in the renewable energy sector that would more than offset job losses in the fossil fuel industry, with further jobs being created through energy efficiency activities. • Improve human welfare through significant additional environmental and health benefits thanks to reduced air pollution. The report calls for policy efforts to create an enabling framework and re-design of energy markets. Stronger price signals and carbon pricing can help provide a level playing field when complemented by other measure. The report moreover emphasises the importance of considering the needs of those without energy access. Internacional | International Noticias | News FuturEnergy | Marzo March 2017 www.futurenergyweb.es 11
Noticias | News www.futurenergyweb.es 12 FuturEnergy | Marzo March 2017 La transformación digital creará más de 2,4 b$ de valor en el sector eléctrico en la próxima década The digital transformation to create over US$2.4 trillion of value in the electricity sector over the coming decade Un nuevo informe publicado por el Foro Económico Mundial y Bain & Company, The Future of Electricity: New Technologies Transforming the Grid Edge, concluye que la adopción de nuevas tecnologías inteligentes conectadas al final de la red eléctrica en los países de la OCDE podría generar más de 2,4 billones de dólares de creación de valor para la sociedad y el sector eléctrico en los próximos 10 años, provenientes de nuevos empleos y de la reducción de emisiones de carbono derivada del aumento de la eficiencia del sistema global. El informe describe los principales cambios a los que se enfrenta el sector eléctrico, ya que la tecnología y la innovación afectan a los modelos tradicionales, desde la generación de electricidad hasta la gestión de energía “por detrás del contador”. Sus conclusiones apuntan a tres tendencias en particular que están convergiendo para producir estos cambios en el sector: electrificación, descentralización y digitalización. Estas tendencias se encuentran actualmente en tecnologías inteligentes conectadas al final de la red eléctrica, tales como: almacenamiento distribuido, generación distribuida, contadores inteligentes, aparatos inteligentes y vehículos eléctricos, que están afectando el sistema eléctrico. La rápida caída de los costes de estas tecnologías está impulsando su adopción por parte de los clientes. Los contadores inteligentes, los dispositivos conectados y los sensores de red aumentarán la eficiencia de la gestión de red y, lo que es más importante, permitirán a los clientes disponer de información en tiempo real sobre el suministro y la demanda de energía en todo el sistema. El aumento esperado en la adopción de vehículos eléctricos podría proporcionar una gran flexibilidad a la red en forma de almacenamiento, pero también podría plantear problemas de congestión, por ejemplo, si un gran número de vehículos eléctricos quisiera recargar en una geografía concreta al mismo tiempo. Estas tecnologías podrían mejorar la tasa de utilización de la infraestructura eléctrica. El sistema eléctrico fue construido para satisfacer la demanda máxima, lo que significa que una parte significativa de la infraestructura se encuentra inactiva durante la mayor parte del tiempo. En EE.UU., la tasa media de utilización de la mayoría de la infraestructura de generación fue inferior al 55% en 2015. Una disminución del 10% en la demanda pico podría crear hasta 80.000 M$ de valor al aumentar la tasa de utilización general de la infraestructura. El despliegue de estas tecnologías permitirá a los clientes tomar el centro del sistema eléctrico. Bajo las señales de precios correctas y el diseño del mercado, los clientes podrán producir su propia electricidad, almacenarla y luego consumirla en una franja horaria más barata o venderla de nuevo en la red. Un sistema de este tipo permitirá incluso transacciones descentralizadas “peer-to-peer”. A new report published theWorld Economic Forum and Bain & Company, The Future of Electricity: New Technologies Transforming the Grid Edge, concludes that the adoption of new grid edge connected smart technologies in OECD countries could generate over US$2.4 trillion of value for society and the electricity sector over the next 10 years, stemming from new jobs and from the reduction in carbon emissions arising from the increased efficiency of the overall system. The report describes the main changes facing the electricity sector, given the impact of technology and innovation on traditional models, from power generation to “behind the meter” energy management. Its conclusions particularly point to three trends that are converging to bring about these changes in the sector: electrification, decentralisation and digitilisation. These trends are currently found in grid edge connected smart technologies such as: distributed storage, distributed generation, smart meters, smart apparatus and EVs, all of which are impacting on the electrical system. The rapid fall in the costs of these technologies is driving their adoption by customers. Smart meters, connected devices and grid sensors will enhance grid management efficiency and, more importantly, will make real time information available to customers as regards the supply and demand of energy throughout the system. The anticipated increase in the uptake of electric vehicles could offer the grid greater flexibility in the form of storage, but could also lead to problems of congestion, for example, if a large number of EVs want to charge up in a specific geographical area at the same time. These technologies could improve the electric infrastructure utilisation rate. The electrical system was constructed to cover the maximum demand, meaning that a significant proportion of the infrastructure is inactive most of the time. In the USA, the average utilisation rate in 2015 of the majority of the power generation infrastructure was under 55%. A 10% reduction in peak demand could create up to US$80bn of value by increasing the overall utilisation rate of the infrastructure. The deployment of these technologies will place the customer at the centre of the electrical system.With correct pricing and market design, customers could generate their own electricity, store it and then consume it during a cheaper time slot or sell it back to the grid. A system of this type can even permit decentralised “peer-to-peer” transactions.
La fabricación aditiva es un proceso que construye piezas capa a capa partiendo de sus secciones rectas determinadas en el modelo CAD, para formar objetos sólidos. También conocida como impresión 3D, proporciona beneficios especialmente en el prototipado rápido. Esta tecnología está cambiando la fabricación, reduciendo los plazos en el desarrollo de prototipos hasta en un 90%. Siemens puede acelerar el desarrollo de nuevos diseños de turbinas de gas con una mayor eficiencia y disponibilidad y puede llevar estos avancesmás rápido a sus clientes. Esta nueva flexibilidad en la fabricación también permite a Siemens evolucionar acorde a las necesidades del cliente, así como proporcionar piezas de repuesto bajo demanda. Siemens ha logrado un avance mediante la conclusión de las primeras pruebas a plena carga de álabes de turbinas de gas totamente producidos mediante tecnología de fabricación aditiva. Esto significa que los componentes se probaron a 13.000 rpm y a temperaturas por encima de 1.250 ºC. Siemens probó un nuevo diseño de álabe, con una geometría de refrigeración interna completamente revisada y mejorada, utilizando tecnología de fabricación aditiva. El equipo de proyecto utilizó álabes fabricados en su instalación de impresión en 3D en Materials Solutions, la recientemente adquirida compañía deWorcester, Reino Unido. Materials Solutions está especializada en piezas de alto rendimiento para aplicaciones a alta temperatura en turbomáquinas, donde la precisión, acabado superficial y calidad de los materiales, son críticas para asegurar el rendimiento operativo de las piezas en servicio. Las pruebas fueron realizadas en la instalación de pruebas de la fábrica de turbinas industriales de gas de Siemens en Lincoln, Reino Unido. Este es un gran éxito para el uso de la fabricación aditiva en el campo de la generación de energía, que es una de las aplicaciones más desafiantes para esta tecnología. La fabricación aditiva es uno de los principales pilares de la estrategia de digitalización de Siemens. Las exitosas pruebas fueron el resultado de un dedicado equipo de proyecto internacional con la colaboración de ingenieros de Siemens en Finspång, Lincoln y Berlín junto con expertos deMaterials Solutions. En apenas 18meses, completaron toda la cadena desde el diseño de componentes y desarrollo de materiales de fabricación aditiva, hasta nuevos métodos para simular el ciclo de vida del componente y controles de calidad. Los álabes se instalaron en una turbina de gas industrial Siemens SGT-400 con una potencia de 13 MW. Lós Additive manufacturing is a process that builds parts layer-by-layer from sliced CADmodels to form solid objects. Also known as 3D printing, it especially provides benefits in rapid prototyping. This technology is changing the manufacturing by reducing the lead time for prototype development up to 90%. Siemens can accelerate the development of new gas turbine designs with an increased efficiency and availability and can bring these advancements faster to its customers. This new flexibility inmanufacturing also allows Siemens to develop closer to the customer’s requirements as well as providing spare parts on demand. Siemens has achieved a breakthrough by finishing its first fullload engine tests for gas turbine blades completely produced using additive manufacturing technology. This means the components were tested at 13,000 rpm and temperatures of over 1,250ºC. Furthermore, Siemens tested a new blade design with a completely revised and improved internal cooling geometry manufactured using the additive manufacturing technology. The project team used blades manufactured at its 3D printing facility at Materials Solutions, the newly acquired company inWorcester, UK. Materials Solutions specialises in high performance parts for high temperature applications in turbomachinery where accuracy, surface finish and the materials quality is critical to ensure operational performance of the parts in service. The tests were conducted at the Siemens testing facility in the industrial gas turbine factory in Lincoln, UK. This is a breakthrough success for the use of additive manufacturing in the power generation field, which is one of the most challenging applications for this technology. Additive manufacturing is one of the main pillars in Siemens’ digitalisation strategy. The successful tests were the result of a dedicated international project teamwith contributions from Siemens engineers in Finspång, Lincoln and Berlin together with experts fromMaterials Solutions. In just 18 months, they completed the entire chain from component design and additive manufacturing material development to newmethods for lifing simulations and quality controls. The blades were installed in a Siemens SGT-400 industrial gas turbine with a capacity of 13 MW. The additive manufacturing turbine blades are made out of a powder of high performing polycrystalline FABRICACIÓN ADITIVA: UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA FABRICAR TURBINAS DE GAS La fabricación aditiva tiene potencial para convertirse en una nueva tecnología clave. Por ejemplo, abre nuevas y atractivas perspectivas en la fabricación de turbinas de gas. Es por ello que Siemens ha estado invirtiendo en esta innovadora tecnología desde su aparición, y ahora está impulsando la industrialización y comercialización de este proceso. La fabricación aditiva es un proceso que construye piezas capa a capa, partiendo de sus secciones rectas determinadas en el modelo CAD, para formar objetos sólidos. Esto permite crear soluciones muy precisas a partir de materiales enpolvode altorendimiento. Siemens es pionera en fabricación aditiva y ya utiliza esta tecnología para el prototipado rápido. Además, la compañía está desarrollando ahora soluciones listas para la fabricación en serie de quemadores de turbinas de gas y la reparación de cabezales de quemadores. Recientemente, Siemens ha logrado otro avance: los primeros álabes de turbina de gas producidos mediante fabricación aditiva han concluido con éxito las pruebas de rendimiento a plena carga. ADDITIVE MANUFACTURING: AN INNOVATIVE TECHNOLOGY TO PRODUCE GAS TURBINES Additive manufacturing has the potential to become a newkey technology. For example, it opens up newattractive prospects in the manufacture of gas turbines. This iswhy Siemens has been investing in this innovative technology right from its inception and is nowdriving the industrialisation and commercialisation of these processes. Additive manufacturing is a process that builds parts layer-by-layer from sliced CAD models to form solid objects. This enables highly precise solutions to be formed from powdered high-performance materials. Siemens is a pioneer in additive manufacturing and already uses the technology for rapid prototyping. Furthermore, the company is nowdeveloping solutions ready for series-production tomanufacture gas turbine burner nozzles and repair burner heads. Siemens recently achieved yet another breakthrough: the first gas turbine blades ever to be produced using additive manufacturing have successfully finished performance testing under full-load conditions. FuturEnergy | Marzo March 2017 www.futurenergyweb.es 13 Tecnología | Technology
Tecnología | Technology www.futurenergyweb.es 14 FuturEnergy | Marzo March 2017 álabes de fabricación aditiva están hechos con un polvo de alto rendimiento de una superaleación de niquel policristalino, los que les permite soportar alta presión, elevadas temperaturas y las fuerzas rotacionales debidas a la operación de la turbina a velocidades elevadas. A plena carga, cada uno de estos álabes de turbina semueve a una velocidad de 1.600 km/h, soportanto 11 toneladas, está rodeado por gas a 1.250 ºC y refrigerado por aire a más de 400 ºC. El diseño avanzado de álabe probado en Lincoln, proporciona características de refrigeración mejoradas y puede aumentar la eficiencia total de la turbina de gas Siemens. Siemens tiene un amplio conocimiento en áreas esenciales como la ciencia de los materiales, la automatización, la fabricación y knowhow de procesos y, por lo tanto, está bien situada para dar forma al futuro en la industria de la impresión 3D. La prueba exitosa del diseño avanzado de álabes es el siguiente paso para utilizar todo el potencial de la fabricación aditiva. Siemens está desarrollando diseños únicos de turbinas de gas, que sólo son posibles con la fabricación aditiva y amplía su producción en serie para equipos de turbinas impresos en 3D. Con una experiencia de más de 100 años en el mercado de la energía, Siemens convierte las nuevas posibilidades de diseño en soluciones específicas para sus clientes. Siemens utiliza mucho la tecnología de fabricación aditiva para el prototipado rápido y ya ha presentado soluciones de fabricación en serie de componentes del compresor y del sistema de combustión de turbinas de gas. En febrero de 2016, Siemens abrió una nueva fábrica de componentes impresos en 3D en Finspång, Suecia. Los primeros componentes impresos en 3D para una turbina de gas Siemens de servicio pesado entraron en operación comercial en julio de 2016. Entran en servicio los primeros quemadores de turbina de gas impresos en 3D Siemens ha sido la primera empresa del mundo en fabricar componentes de quemadores para grandes turbinas de gas utilizando la fusión selectiva por láser (SLM, por sus siglas en inglés), un proceso de fabricación aditiva, y de ponerlos en operación comercial. Los componentes fueron instalados en una central eléctrica en Brno, al sudeste de la República Checa. La planta, que suministra calefacción de distrito así como electricidad, está basada en una turbina de gas Siemens SGT-1000F, una turbina cuya operación está ahora apoyada por piezas de repuesto que ninguna otra gran turbina de gas de Siemens ha utilizado antes en operación comercial. Durante el último mantenimiento programado de la planta, tres de los 24 quemadores fueron equipados con unos cabezales de quemador especiales, los primeros que Siemens ha fabricado utilizando el método SLM, totalmente probados y certificados. Desde el punto de vista del cliente, la principal ventaja de emplear partes fabricadas mediante SLM es su alto grado de disponibilidad, en particular si se necesitan para turbinas antiguas o modelos con flotas pequeñas. Los tiempos de entrega son hasta un 75% inferiores a los de piezas convencionales para quemadores. Además, no es necesario almacenar las piezas, ya que una impresora SLM puede reproducirlas con precisión a partir de conjuntos de datos 3D. Esto hace que sea muy fácil replicar estructuras complejas y delicadas. Los expertos esperan que en el futuro los nuevos diseños de cabezales de quemadores se adapten a las necesidades cambiantes y se fabriquen y prueben instantáneamente. Además, las piezas fabricadas con tecnología SLM a menudo presentan mejores propiedades mecánicas que las piezas fundidas. La experiencia con las turbinas de gas industriales de Siemens indica que estas piezas son más robustas y pueden soportar las altas temperaturas en la zona del quemador durante más tiempo. Esto podría abrir la puerta a intervalos de mantenimiento más amplios. nickel superalloy, allowing them to endure high pressure, hot temperatures and the rotational forces of the turbine’s high-speed operation. At full-load each of these turbine blades is travelling at over 1,600 km/h, carrying 11 tonnes, is surrounded by gas at 1,250°C and cooled by air at over 400°C. The advanced blade design tested in Lincoln provides improved cooling features that can increase the overall efficiency of the Siemens gas turbines. Siemens has a broad knowledge in essential areas like materials sciences, automation, manufacturing and process know-how and is therefore well placed to shape the future in the 3D printing industry. The successful test of the advanced blade design is the next step in order to use the full potential of additive manufacturing. Siemens is developing unique gas turbine designs, which are only possible with additive manufacturing and extends its serial production for printed turbine equipment. Siemens extensively uses additive manufacturing technology for rapid prototyping and has already introduced serial production solutions for components in the gas turbines’ compressor and combustion system. In February 2016, Siemens opened a new production facility for 3D printed components in Finspång, Sweden. The first 3D printed component for a Siemens heavy-duty gas turbine has been in commercial operation since July 2016. The first gas turbine burners with 3D printed parts enter service Siemens is the first company in the world that has produced burner components for large gas turbines using selective laser melting (SLM) – an additive manufacturing process – and deployed them in commercial operation. The components were installed in a power plant in the city of Brno in the southeast of the Czech Republic. The plant, which supplies district heating as well as electricity, relies on a Siemens SGT-1000F gas turbine – a turbine whose operations are now supported by spare parts that no other large Siemens gas turbine before it has used in commercial operation. During the plant’s last scheduled inspection, three of its 24 burners were equipped with special burner heads – the first that Siemens has manufactured using the SLMmanufacturing method and fully qualification-tested. From the customer’s perspective, the main advantage of deploying SLM-based parts is their high level of availability, in particular if they are needed for older turbines or small-fleet models. Delivery times are up to 75% shorter than for conventional burner parts. In addition, parts do not need to be stockpiled, since an SLM printer can precisely reproduce them from 3D datasets. That makes it very easy to replicate complex and delicate structures. Experts expect that in the future new burner head designs will be tailored to changing requirements and will be manufactured and tested instantaneously.What is more, parts produced with SLM technology often feature better mechanical properties than castings. Experience with Siemens industrial gas turbines indicates that such parts are more robust and can withstand the high temperatures in the burner zone for longer. This could open the door to extended maintenance intervals.
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