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SEMINARIO INTERNACIONAL
LAS ENERGÍAS RENOVABLES HOYPERSPECTIVAS DE COLABORACIÓN ENTRE AMÉRICA LATINA Y EUROPA
Sede de la Secretaría General de la Comunidad AndinaAv. Andrés Aramburú cdra. 4 ,San IsidroLima, 1 y 2 de Marzo del 2012
Apoyando
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Saft Confidencial33
Sumario de la Ponencia
1
2
Presentación de la Empresa Saft
Almacenar la Energía : ¿con qué meta?
Saft Ion-Litio
Ejemplos de utilización de la batería en los servicios de apoyo a
la integración de las Energías Renovables
Actividades de Investigación y Desarrollo: Algunos Ejemplos
3
4
5
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1 Presentación de la empresa SAFT
Seminario de Lima – 1 y 2 de Marzo del 20124
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5
Saft es el primer diseñador, fabricante y promotor de
baterías de alta tecnología para los sectores de Defensa e
Industría.
Las baterías de nueva generación con ion-litio del Grupo
se usan además en los sistemas de almacenamiento de
energía pública.
Saft. Líder Mundial de los sistemas innovadores y avanzados de batería
Abarcando más de 4000 trabajadores a lo largo del mundo,
Saft está presente en 19 países
El Grupo Saft en el 2011
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6
Una red internacional de producción, cerca de sus clientes
El Grupo Saft en el 2011
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7
El Grupo Saft en el 2010 – Datos claves
77
Ventas 2011
€628,7mBaterías litio y plata, primarias y recargables,
de alto rendimiento para la industria
electrónica, espacial y de defensa.
Espacio
Defensa
Grupo de Baterías Especiales€271,1m
43 %
Baterías con níquel recargable o litiopara usos industriales exigentes
Telecomunicaciones
Sistemas de emergencia para la industríia
Aviación
Grupo de Baterías Industriales€350,2m
56 %
Ferrocarríl y transportes de masa
Almacenamiento
limpio de energía
Luces de
emergenciaMedidas y electrónicaprofessional
Joint-Ventures:
-- ASB Group Thermal batteries
Sociedad de acciones
El Grupo Saft en el 2011
Otros
€7,4m
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2 Almacenar la Energía: ¿con qué objetivo?
Seminario de Lima – 1 y 2 de Marzo del 20128
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¿Para qué almacenar la Energía?
Tres retos principales
1. Equilibrar la Oferta y la Demanda
> Integrar los métodos almacenamiento de energía (generación RES,) distantes
del consumo temporal y geograficamente
> Equilibrio horario/ diario / y por temporadas
2. Gestión de las redes de transmisión y distribución
> Estabilidad y fiabilidad de los circuitos
> Minimizar las inversiones – optimizar el uso de los activos de generación y
transmisión
> Minimizar el impacto social y medioambiental
3. Mejorar la eficiencia energética
> Gestión racional de la demanda de energía & edificios eficientes
> Circuitos de distribución inteligentes – optimización de todos los recursos a
travès del IT
Saft Confidencial9
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10
Cadena de Valores del Almacenamiento de Energía
Integración de las Renovables
MW
Energía & Potencia
Integración de las Renovables
MW
Energía & Potencia
Servicios Auxiliares
10’s MW
Alta tensión
Servicios Auxiliares
10’s MW
Alta tensión
Gestión de la carga
100 kW - MW
Energía & Potencia
Gestión de la carga
100 kW - MW
Energía & Potencia
GeneraciónGeneración TransmisiónTransmisión DistribuciónDistribución Consumidores de
Electricidad
Consumidores de
Electricidad
AlmacenamientoAlmacenamiento
Gestión en el tiempo
kW
Energía
Gestión en el tiempo
kW
Energía
Saft Confidencial10
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Aplicaciones de almacenamiento – Potencia vs Energía
Saft Confidencial11
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Soluciones para almacenar – potencia & energía
La tecnología ion-litio es bastante flexible para cumplir
todas estas funciones
Segundos Minutos Horas
Smoothing
Shaping
Shifting
Relación Potencia/Energía
12
Servicios
auxiliares
Gestión de la
EnergíaNo
renovables
Renovables
Saft Confidencial
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13
Posición de las Tecnologías de Almacenamiento
Metal-Air Batteries Flow Batteries ZrBr VRB PSB Novel Systems
Li-Ion Battery
NiCd
High Power Fly Wheels
SMESHigh Power Super Caps
1 kW 10 kW 100 kW 1 MW 10 MW 100 MW 1 GW
Lead Acid Battery
High Energy Super Caps
ZEBRA Battery
Power
Ene
rgy
Sec
onds
M
inut
es
H
ours
UPS Grid Supp ort Energy ManagementPower Quality Load Shifting Brid ging Power Bulk Power Mgt
Pumped
Hydro
CAES
© 2007 Electric Power Research Institute, Inc. All rights reserved.
NaS Battery Advanced LA Battery
Saft Confidencial
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Saft Ion – Litio
Saft Confidencial14
3
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Capacidades de SAFT para la tecnología ion-litio
Tecnología
>NCA, LCO, LFP
>Más de 10 años de experiencia
>NCA elegido para la mayoría de las aplicaciones Saft & Saft-JCS
Criterios : rendimiento, esperanza de vida
Fabricación
>Comando de proceso clave para la fiabilidad y la esperanza de vida
>Fabricación de las celdas y ensamblaje del sistema
>5 lugares de producción (Francia, USA)
Capacidad sistémica
>Diseño del Sistema, Desarrollo, Calificación
>Pre-proyecto & gestión de proyecto,
>Mecánica, Electrónica, Testing
15 Saft Confidencial
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16
Tecnología ion-litio para los sistemas de almacenamiento (ESS)
Características
> Compacta, hermética, con /sin mantenimiento
> Muy alta eficiencia: 95%
> Larga vida (cíclica y cronológica)20 años con 60% dod / día
> Indicador del Estado de Carga (IEC o SOC): esencial para una gestión inteligente
Adaptabilidad
> Diferentes tipos de celda para el ratio óptimo Energía/Potencia
> Capacidad para aplicar varios esquemas potencia / energía
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Cycle number
En
ergy
(W
h)
Relato de vida cíclica para 20°C y 80 % DOD
Saft Confidencial
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Propuestas para responder a las necesidades de almacenamiento
Saft Confidencial
Saft Copyright 12.2009
High power module, forced air cooling
17
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Ejemplos de utilización de la bateríaen los servicios de apoyo a la
integración de las Energías Renovables
Saft Confidencial18
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Infraestructuras de generación de energías renovables
Ideas generales
> La alta variabilidad de la generación constituye un obstáculo para la integración.
> No existe modo de almacenamiento posible para las regulaciones de primaria frecuencia.
> Alta penetración de los renovables en los redes insulares
> Las redes se hacen más y más rigurosas
Base lógica
> Superar los limites técnicas de la integración de renovables intermitentes:
• « Smoothing » (alisamiento) y gestión de la generación mediante previsiones
• Añadir reservas primarias
> Ingresos adicionales a lo largo de los servicios de la red eléctrica
> Evitar las pérdidas (desconexiones)
> Evitar cualquier reajuste adicional
Saft Confidencial19
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20
Mejorar las plantas de generación PV: « smoothingsmoothing »»
Compensar las variaciones de potencia a corto plazo, resultando de un cielo
nublado o otras razones
� Hasta 1MW por MWp PV
� Varias secuencias de la potencia –desde
segundos hasta horas-Source: Aerowatt
� « Smoothing »
� Mantener la producción en la horquilla de previsiones: +/-15%
� Mantener la potencia esperando otra fuente de generación: 30 min
� Potencia de reserva 10%, 15 min
<1 seg (repuesta)
� « Peak Shaving » (neutralización de los picos de demanda) 2 – 3 h
Saft Confidencial20
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Mejorar las plantas de generación PV : “shapingshaping””
Distribuir la potencia generada hasta formar un esquema de generación más
estable y regular
Saft Confidencial21
Injected Power
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Soluciones para las técnicas de “smoothing” y “shaping”
PorPor 1 MW de 1 MW de potenciapotencia nominal nominal generadagenerada: :
“Smoothing” & Potencia de reserva
0,8 MWh de almacenamiento de energía por MWp (prom.)
20% de la energía PV generada está almacenada
La batería funciona a 60% (IEC/SOC) como promedio con variaciones
entre 10% y 80%
Esperanza de vida 15-20 años
Eficiencia “AC to AC” : 80 – 85%
Disponibilidad 97%
Shaping : generación del sistema no sobrepasa 40% de Pmax
1,5 MWh de almacenamiento de enrgía por MWp (promedio)
Optimo para cada sitio: tamaño del almacenamiento / pérdida de
energía
1 ciclo / día a 85% DOD (max)
Esperanza de vida 10 años
Saft Confidencial22
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1 Megawatt cabe en 6 metros
De las células ion-litio a las baterías en
contenedor
Características técnicas para baterías 560kWh:
contenedor de 6m, 3m de altura, 2.5m de ancho
1.1MW (700V-770Ah) y camiones 14 toneladas
Características técnicas para baterías 560kWh:
contenedor de 6m, 3m de altura, 2.5m de ancho
1.1MW (700V-770Ah) y camiones 14 toneladas
VL41M
24V-80Ah módulo
29 módulos 700V más 1 BMM
Batería 56 ensambladakWh in //
Saft Confidencial23
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Sistemas: contenedores de baterías
Battery Modules
Energy cabinet:main supply converter battery plugs
SwitchesMBMMCentral monitoring
Fire suppressionsystem
Active cooling and moisture control
Saft Confidential 24
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Actividades I&D: relato de los proyectos recién desarrollados
Saft Confidencial25
5
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SERVCIOS A LA INTEGRACION DE ENRPlanta Solar de Tudela
Primer proyecto combinando una importante generación
PV & almacenamiento ion-Litio MW
Mejora el funcionamiento eléctrico de
la planta
Reduce LCOE
Liderado por Acciona, Eureka labelled
Planta 1.2 MW PV en Tudela, España
1.1 MW Solución Ion-Litio en contenedores
Saft Confidencial26
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PCC
AC
DC
P, Q
Energy StorageSVC Light
PCC
AC
DC
P, Q
Energy StorageSVC Light
SERVCIOS A LA TRANSMISIONABB FACTS: DynaPeaQ® con almacenamiento de energía
Courtesy ABB
Control Control dindináámicomico de la de la potenciapotencia activa y activa y reactivareactiva en las en las redesredes elelééctricasctricas
Potencia reactiva: continuous compensation
>SVC Light ; convertidor con IGBT rápido
Potencia activa:
>Almacenamiento de energía añadido
a SVC Light
Enfocarse en la variedad de dispositivos de respaldo a la potencia
activa de corto plazo
5 - 50 MW 5 - 60 min
Saft Confidencial27
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Saft Confidencial
SERVICIOS A LA TRANSMISION / Instalación, puesta en marchay entrega de los sistemas de almacenamiento de energía Pilot data
Consumidor: UK Power Networks
Ubicación: RU
Propósito: conexión a una planta eólica y prueba en
laboratorio del almacenamiento junto con la Universidad
Durham
Dispositivo piloto reducido para probar las funciones
Categoria: 200 kW 1 h, 600 kW 4 min
@ 11 kV and +/-600 kvar
Estatuto: el sistema genera desde Marzo del 2011
28
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De la celda a la batería MW
CeldaVL 41M or VL30P
Módulo63 cells – 230 V
Grupo5 cordeles 690 V en //
Sala de baterías1 pila de baterías = 4 grupos en serie = 2760V
Saft Confidencial29
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Proyecto de demonstración Smart Grid
> Red de distribución en Carros, Valle del Var
Red Inteligente y Almacenamiento Ion-Litio
> Puesto fuente � puesto HTA/BT � utilizador
> Almacenamiento 2.7 MWh en total
> 1500 clientes, entre los cuales 100 con almacenamiento
Puesta en marcha
> Probar una multitud de funciones innovadoras de gestión
de la red
> Optimizar los flujos de energía el uso de la red
> Adaptación del modo de consumir y producir del cliente
Proyectos ESS Febrero 2012 Propiedad de Saft30
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La red eléctrica actual
Proyectos ESS Febrero 2012 Propiedad de Saft31
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32Proyectos ESS Febrero 2012 Propiedad de Saft
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1000 sistemas domesticos de gestión de energía en
Corsica, La Réunion, Guadeloupe
Optimización del sistema eléctrico
> Consumidores de energía
> Producción descentralizada de E
> Almacenamiento
> Distribución
Multiples Funciones probadas
> Ensayos locales y agregados
> Gestión de la red
> Gestión de energía del cliente / control de la energía
Proyectos ESS Febrero 2012 Propiedad de Saft
Mille Installations de gEstion éNERgétique dans les îles
33
SERVICIOS DEDICADOS A LA DISTRIBUCION
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Proyectos ESS Febrero 2012 Propiedad de Saft
Mille Installations de gEstion éNERgétique dans les îles
Funciones principales del sistema
Nivel de la red
> Alisamiento PV
> Respaldo frecuencia
> Planificación diaria
oferta- demanda
> Balance instantáneo
oferta-demanda
Nivel del cliente: MDE
> Información
> Uso óptimo de la energía
> Socorro
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GRACIAS
Saft Confidential
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Emilie BARGE
� La señora Emilie Barge es titular de una
maestría de física-química en la Universidad
de Lille I, Francia (2005), y diplomada de la
Escuela de Minas de Douai, Francia (2007),
dónde se especializó en los terrenos jurídicos
y técnicos de la ingeniería medioambiental.
Se desempeñó como ingeniera Calidad,
Higiene, Seguridad y Medioambiente (CHSM)
en Alcan Aerospace, empresa de minas y
metalurgia, y en el Instituto de Radio-
protección y de Seguridad Nuclear (IRSN).
Trabajó luego en los temas del tratamiento
de los vertidos y residuos; ahora está
encargada de los proyectos en temas de
desarrollo y medioambiente en Saft, en
Francia.
� Contacto : [email protected]
� La empresa francesa Saft SRL. (Saft Grupo S.A.
al nivel mundial) es uno de los líderes
mundiales en el mercado y la investigación
sobre el almacenamiento de energía.
� Para Mayor información ver
www.saftbatteries.com
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G
Corporación Andina de Fomento
(CAF)
www.caf.com/
Cooperación Regional
para los Países Andinos
http://www.franceamsud.org/site/
La Corporación Andina de Fomento y la Cooperación Regional para los Países Andinos dan las gracias a los expositores por haber compartido
su peritaje, al público por su presencia y a todas las personas que trabajaron para que este acontecimiento tuviera el éxito que conoció.