Comparaciones odiosas: Refineria de petroleo vs produccion Silicio

[alb.]

Mexico esta construyendo su primera refineria en 40 años. la "Refineria Dos Bocas"

Es una refinería enorme con una capacidad de 0,34mbd ( en triple de una refinería promedio) la mas grnade de España es de 0,2Mbd.

Esta refineria gigante  costara mas de 8000M$  ( es lo inicialmente presupuestado pero seguramente acabe superando los 10.000M$)

Si  hay petróleo y demanda suficiente, en 30 años de funcionamiento habrán pasado por ella 3700Millones de barriles o 23EJ... que representaran en 0,1% de toda la energía primaria consumida en todo el planeta.

Lo cual es sin duda mucha energía. ¿Podrían las instalaciones fotovoltaicas llegar a ser comparables con estas grandes refinerías?


Recientemente se ha anunciado la construcción de una planta de poli silicio en Mongolia interior con un con una capacidad de  30.000Tn anuales. Tiene un presupuesto de 2.780 M$.

Teniendo en cuenta que se necesitan 3gramos de silicio por Wp. con la producción de esta planta se fabricaran 100GW de paneles anuales cada año.  En 30 años se obtendrán  3 TW de paneles solares.
Suponiendo que tienen una vida de 20 años y 1600horas/anuales nos da un total de 96PWh o 855EJ el 4% de toda la energía primaria que se consuma en el planeta en el 2050 se obtendrá a partir de silicio  obtenido en esta planta.


Hay otra forma que quizás quede mas clara.
Actualmente necesitamos unas 300 refinerías como la de Dos bocas para procesar el petróleo.
Pero solo necesitaremos unas 10plantas como la de Mongolia interior para producir la mitad de la energía primaria

[Joan]

Joder Alberto, que futuro más guay!!!!!

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcosc.2020.615419/full

[quinshi]

Menos mal el silicio se extrae y procesa en maquinaria impulsada con páneles solares (incluyendo esos volquetes solares que pululan en Mongolia), ¡economía circular amigos!

[mosfetilla]

Interesantes noticias que se leen mejor juntas, gracias alb.

¿Podrías enlazar las fuentes? De la refineria hay bastante información, pero de la planta de poli silicio solo he encontrado estas:
https://renewablesnow.com/news/xinte-energy-proposes-to-build-100000-tonne-per-year-polysilicon-production-plant-732987/
https://www.pv-tech.org/xinte-energy-planning-200000mt-green-polysilicon-complex-in-inner-mongolia/
Ambas anuncian una planta con capacidad de 100.000 Tm, y la de pv-tech menciona una posible ampliación futura de otras 200.000Tm. La inversión sería de $1.360M según Renewables Now y de $1.240M según pv-tech.

Según tus datos, 30.000Tn, a 3gSi/W permitirían la producción de 100GW anuales. A mi me salen 10GW: (3e10^7 kg / 3(g/W))=10^7W (uno de los dos nos hemos colado con algún cero).

Asumiendo una producción de 100GW anuales (-->855EJ en 20 años), la energía de los paneles es intermitente y no controlada, por lo que para suplir la intermitencia habría que multiplicar la potencia fotovoltaica instalada y/o apoyar la producción con almacenamiento via hidrógeno / baterías...

Aparte de que el consumo eléctrico actual ronda los 97EJ (BP report 2019) por lo que para distribuir la energía producida por los paneles fabricados en 10 plantas como la de Mongolia necesitaríamos una red con una capacidad de 430EJ anuales, es decir, multiplicar varias veces el sistema eléctrico actual. [infraestructura que para los combustibles fósiles ya existe en su mayor parte]

[mosfetilla]

Por cierto, con estas noticias he descubierto el crecimiento de la producción de poli silicio, que me ha resultado enorme.
Este informe aporta muchos datos:
https://www.bernreuter.com/index.php/polysilicon/manufacturers/

Hemos pasado de producir un total 29.000Tm en 2004 a 510.000Tm entre los 6 mayores productores en 2020. Y la planta anunciada por Xinte es de 100.000Tm, mayor que toda su capacidad actual. La cifra de 30.000Tm mencionada por alb tendría más sentido.

Otro dato interesante es que, según la noticia de pv-tech, Xinte construye sus plantas cerca de minas de carbón para producir electricidad barata. Para la nueva planta necesitaría 10GW de eólica y fotovoltaica (casi un 10% de la potencia total de la Red Eléctrica en España, es algo brutal). Sin embargo, la otra noticia habla de un consumo de “over 6 billions of kWh per year”, que serían 6 TWh. 10GW de solar y eólica, con un factor del 20% producirían 17.5 TWh. Si no me he equivocado en las cuentas, hay mucha disparidad entre ambos datos. Alb, u otro forero, ¿cuál es el consumo promedio de electricidad para producir cada kg de poli silicio?

[alb.]

Si me cole un cero

https://www.pv-tech.org/gcl-poly-and-wuxi-shangji-team-on-300000mt-granular-polysilicon-plant-jv/

Me refería a 300.000Tn no 30.000Tn


Si es increíble el crecimiento, hace unos años la producción mundial  total era de 24.000tn y ahora estamos hablando de plantas de cientos de miles de toneladas.

Aunque no aumentará mucho mas porque ya no hay demanda para tanta energía.

[Yerpe]

alb. escribió

Mexico esta construyendo su primera refineria en 40 años. la "Refineria Dos Bocas"

Es una refinería enorme con una capacidad de 0,34mbd ( en triple de una refinería promedio) la mas grnade de España es de 0,2Mbd.

Esta refineria gigante  costara mas de 8000M$  ( es lo inicialmente presupuestado pero seguramente acabe superando los 10.000M$)

Si  hay petróleo y demanda suficiente, en 30 años de funcionamiento habrán pasado por ella 3700Millones de barriles o 23EJ... que representaran en 0,1% de toda la energía primaria consumida en todo el planeta.

Lo cual es sin duda mucha energía. ¿Podrían las instalaciones fotovoltaicas llegar a ser comparables con estas grandes refinerías?


Recientemente se ha anunciado la construcción de una planta de poli silicio en Mongolia interior con un con una capacidad de  30.000Tn anuales. Tiene un presupuesto de 2.780 M$.

Teniendo en cuenta que se necesitan 3gramos de silicio por Wp. con la producción de esta planta se fabricaran 100GW de paneles anuales cada año.  En 30 años se obtendrán  3 TW de paneles solares.
Suponiendo que tienen una vida de 20 años y 1600horas/anuales nos da un total de 96PWh o 855EJ el 4% de toda la energía primaria que se consuma en el planeta en el 2050 se obtendrá a partir de silicio  obtenido en esta planta.


Hay otra forma que quizás quede mas clara.
Actualmente necesitamos unas 300 refinerías como la de Dos bocas para procesar el petróleo.
Pero solo necesitaremos unas 10plantas como la de Mongolia interior para producir la mitad de la energía primaria

Comparas churras con merinas. Los productos de una refinería son combustibles listos para usarse. El silicio no es paneles solares ni electricidad despachable. No le veo la utilidad a tu cálculo.

[alb.]

quinshi escribió

Menos mal el silicio se extrae y procesa en maquinaria impulsada con páneles solares (incluyendo esos volquetes solares que pululan en Mongolia), ¡economía circular amigos!

Uno de las formas de negar el la transición energética y el avance de las renovables es enrocarse en que las renovables depende de los fósiles para su fabricación en instalación.
Pero no es asi,  sino mas bien al contrario.



Esta es una imagen de Texas donde hay muchos campos eólicos y petrolíferos. Por lo que hay infinidad de fotos similares.

La relación de dependencia entre estas dos fuentes de energía es clara y directa. La bomba de petroleo utiliza electricidad procedente de las turbinas eólicas.
El bombeo de petroleo depende clara y directamente de la electricidad. Sin electricidad la bomba se para.
Y no es un consumo bajo, estas bombas tienen una potencia de unos 35kW. El coste energetico del bombeo es entorno al 5% de la energia contenida en el petroleo.

Claro que se podría hacer funcional estas bombas con  un generador diesel... pero seria mucho mas caro  y reduciria la rentabilidad energetica.


La dependencia del la generacion eolica con el petroleo es mucho menor, mas difusa y mas lejana.
Si se para la bomba, el aerogenerador seguira funcionando. No depende de la produccion de  petroleo.

Cada mes se pasa el de mantenimiento, a revisar la turbina conduciendo un coche de gasolina.  Pero este consumo es ínfimo en relación a la energia generada por el aerogenerador. Por lo tanto se podría remplazar sin que afectase a los costes o la produccion, podria venir el de mantenimiento en un coche eléctrico sin problemas.

La dependencia de la bomba petrolifera con el aerogenerador es clara, directa y enorme.  Pero hay que ir muy lejos y rebuscar mucho para encontrar la dependencia del aerogenerador con la bomba.


En el caso de los paneles solares, la dependencia con el petroleo es casi nula. El silicio se extrae de la arena.  El mayor coste energético esta en la extracción y purificacion y estos procesos son electricos. La electricidad en China no procede del petroleo, sino de carbón, renovables y nuclear.
Ademas del silicio se utiliza vidrio templado( que utiliza gas y electricidad) y  aluminio( electricidad).

En las plantas de ensamblado de los paneles se utiliza electricidad Fotovoltaica. Los principales fabricantes estan buscando el autoconsumo para ahorrar costes, y tienen sus propias plantas solares que alimentan las fabricas.
El transporte se realiza en enormes barcos con un consumo especifico de carburantes ínfimo.
Seguramente lo que mas petroleo consuma en todo el proceso sea la distribución desde el puerto hasta el emplazamiento final. Pero sigue siendo relativamente poco.

La dependencia de los paneles solares con el petroleo es pequeñisima. Si se escarba mucho siempre hay algo, porque en nuestra compleja sociedad todo depende de todo. Pero es insignificante.
Unicamente sirve de excusa para los que quieren negar la realidad.

[alb.]

Yerpe escribió

Comparas churras con merinas. Los productos de una refinería son combustibles listos para usarse. El silicio no es paneles solares ni electricidad despachable. No le veo la utilidad a tu cálculo.

Claro que son cosas diferentes. Ahi esta la dificultad y la gracia del asunto.

Resulta dificil comparar petroleo y fotovoltaica porque son cosas muy diferentes. Pero podemos comparar las infraestructuras que necesitamos para obtener el petroleo y la electricidad fotovoltaica que necesita la humanidad.

No hace falta comparar toda la cadena de producción, basta con mirar un eslabon. Por que el resto de la cadena necesariamente debe existir.

Si tenemos 1000 Refinerias funcionando, esta claro que hay yacimientos suficientes para alimentar estas refinerias... y tambien gasolineras, redes de distribucion, petroleros, oleoductos etc.

De la misma forma al mismo tiempo que la industria fotovoltaica esta invirtiendo en produccion de silicio esta construyendo plantas de wafer, celdas modulos y  se estan desarrollando proyectos fotovoltaicos,  mejorando redes electricias etc.


El interes del asunto es comprobar que solo necesitamos 10 planta como la mongolia interior para producir la mitad de la energia primaria del planeta en el 2050 con fotovoltaica
Mientras que se necesitaban 300 refinerias como la de dos bocas para  producir un 40% de la energia primaria con petroleo.

Esto muestra el inmenso potencial de la fotovoltaica.  No seria viable construir esas 300 refinerias en 10 años. Pero se van a construir esas 10 plantas( y todo el resto de la cadena de fabricacion de paneles), en 5.

A la industria petrolifera llevo 60 años alcanzar la produccion de 100mbd y necesito una enorme infraestructura, campos, petroleros, oleoductos refinerias. La industria fotovoltaica va a alcanzar ese cantidad equivalente de energia, en 20años y con una fraccion de la infraestructuras y costes.

Es muchismo mas rapido, sencillo, barato y limpio el desarrollo fotovoltaico que el petrolero.

Mexico lleva ya varios años enfrascado en la construcción de su refinería y no va a estar operativa hasta antes del 2022.  Las grandes plantas fotovoltaicas que producen cientos de miles de toneladas de silicion o decenas de GW de paneles solares, se proyectan y construyen en meses.

[Yerpe]

Todo eso está muy bien, pero probablemente has comparado la etapa más técnicamente más difícil y costosa en inversiones de los combustibles fósiles con la etapa más fácil y eficiente (en términos de producto/inversión) de la energía fotovoltaica.

[alb.]

Yerpe escribió

Todo eso está muy bien, pero probablemente has comparado la etapa más técnicamente más difícil y costosa en inversiones de los combustibles fósiles con la etapa más fácil y eficiente (en términos de producto/inversión) de la energía fotovoltaica.

No le busques  los tres pies al gato.
La etapa mas costosa en inversiones de combustibles fosiles es la extraccion no el refino.
Si repartimos los 8000M$ de CAPEX de dos Bocas entre la produccion de 20 años nos da unos 3 o 4 $/barril
La extracción tiene unos capex entre 20 y 40$/barril.

Una planta de ensamblado de 10 GW  tiene un capex de 386M$
https://www.pv-tech.org/trina-solar-plans-10gw-module-assembly-plant-in-yancheng/

Todo la cadena de producción de paneles de 100GW  de paneles solares de principio a fin, tendrá unos Capex por debajo de lo 8000M$ que va a costar la refinería de de "Dos bocas"

O visto de otra forma, con el coste de la central nuclear de Flamanville, se pueden construir instalaciones que fabriquen 100GW de paneles anuales, que en los 14 años que se lleva en construcción la nuclear  producirian 1400GW de paneles solares.  1000 veces mas potencia que la central nuclear de Flamanville.

Las infrastructuras necesaria para fabricar paneles solares tienen un costes increíblemente bajos y unos plazos. Muy inferiores a la industria petrolífera o nuclear. Por eso va a crecer a un ritmo muy superior al que ha crecido cualquier otra fuente de energía en la historia.