Generación Fotovoltaica Gestionable

[Facthor]

Hola a todos:

Estoy pensando en el diseño una central fotovoltaica gestionable, con baterías, y ver el precio de los componentes para obtener energía fotovoltaica a 20 €/Mwh digamos 6000 Horas al año.

Suponiendo que las placas fotovoltaicas son la mitad del precio de la planta.
Para una planta de 1 Mw de potencia, 6 Gwh de energía anual.
Generación: 3 Mwp con seguidor a 1 Eje
Baterías: 10 Mwh

A precios actuales tenemos:

Inversión:
Placas: 0,20 €/wp * 3 Mwp = 600.000 €
Resto Planta: 600.000 €
Baterías: 200 €/Kwh * 10 Mwh = 2.000.000 €

Facturación anual:
6Gwh * 20 €/Mwh = 120.000 € anuales

Cuando las baterías cuesten 50 $/Kwh y las placas estén a 0.15 €/wp

Para el año 2025

Saludos.

Juan

[alb.]

Pero creo que hay un par de detalles que pecan de optimistas.

En primer lugar considerar que la generacion fotovoltaica tiene 2000horas  anuales. Mas bien esta entorno a los 1600horas... yo haria los numeros con 1500horas. Y para eso necesitas instalar una potencia de 4MW

Por otra parte no acaban de encajar los numeros.
6000 horas son 16,5 horas diarias.
De ellas 5,5 se inyectarian directamente en la red, y 11horas funcionaria con la bateria.... por lo que se necesitaria una bateria de 11MWh y no 10.

Pero esto es suponiendo que todos los dias son iguales y con sol, luego tienes la estacionalidad. En los dias de verano la bateria se te queda pequeña. Y en los dias de invierno no  consigues la generacion necesaria para producir las 16,5 horas diarias.

Para alcanzar  6000 horas, en verano tendria que produccir las 24 horas al dia.... para compensar que en invierno no llegue a las 12horas.

Necesitarias una bateria de 16MWh,
En verano 8 horas produccion directa y 16horas de produccion con baterias.
En invierno 4 horas de produccion directa y 8 horas con baterias.

Si rehaces los numeros con:
4MW de paneles solares
1500Horas
16MWh de Baterias.

Los costes se te disparan a 4,8 millones de €, lo cual es dificil de cuadrar vendiendo la electricidad a 20€/MWh.

Creo que la relacion entre baterias y paneles solares que ha puesto no es adecuada. Yo pondria mas paneles y menos baterias.
Poniendo 8MW de paneles y solo 8MWh de baterias,  tendrias el mismo coste, 4,8M€.
En verano desaprovecharias la  mitad de la electricidad generada pero en invierno produciras el doble de electricidad.

Obviamente este sistema esta lejos de estar optimizado. Pero yo creo que 4 o 5 horas de almacenamiento es una cantidad exagerada, no creo que merezca la pena poner mas de 1hora de almacenamiento.


Cuanto mas en detalle lo estudies peor cuadrara, falta añadir los costes de operacion y mantenimiento,
costes financieros.  etc etc.

No veo realista tu propuesta. El mayor problema es pretender que la planta funcione 6000horas anuales. No veo ninguna razon para ponerle este requisito a la planta.

Ademas no seria gestionable del todo.. solo seria gestionable en invierno. en verano esta obligada a producir a piñon, las 24 horas. No se puede emplear para regular la demanda.
En invierno si se podria regular en que horas se emplea... aunque tenemos la limitacion de que solo tenemos 12 horas.
Asi que eso de que seria gestionable es bastante cuestionable. No seria como una central de carbon o gas que opera 6000h y se puede elegir arbitrariamente que  6000horas opera.

Por todo esto, no le veo sentido a este diseño, por mucho que bajen los costes de los paneles y las baterias, no creo que sea un buen diseño una planta fotovoltaica con baterias para funcional 6000horas anuales. Y la cantidad de baterias que has puesto me parece exagerada.

Que los paneles  bajen por debajo de  los 0,15€/Wp es realista, que toda la instalacion este por debajo de 0,3€/Wp no me lo parece tanto.

Que las baterias bajen hasta los 50€/Kwh me parece muy complicado... y que lo haga antes del 2025 me parece poco creible.

[Dario Ruarte]

Pedro Prieto aprueba esta respuesta de Alb !

[Facthor]

Hola Alb:

Es un placer tener respuestas como la tuya, porque ayuda a mejorar ideas.

alb. escribió

En primer lugar considerar que la generacion fotovoltaica tiene 2000horas  anuales. Mas bien esta entorno a los 1600horas... yo haria los numeros con 1500horas. Y para eso necesitas instalar una potencia de 4MW

Siento comunicarte que fotovoltaica con seguidores se consiguen mas de 2000 Kwh/Kwp. Por ejemplo:

http://www.energetica21.com/noticia/deger-muestra-los-datos-de-produccion-de-una-planta-solar-con-sus-seguidores-durante-10-anos

y estamos hablando de Cataluña, probablemente en Almería consigamos algo más.

De todas formas me he replanteado el sistema:

Para una planta de 1 Mw de potencia, 8 Gwh de energía anual.
Generación: 3 Mwp fotovoltaica con seguidor, 1 Mw Eólica
Baterías: 15 Mwh

Inversión:
Placas: 0,15 €/wp * 3 Mwp = 450.000 €
Aerogenerador 0,5 €/wp * 1 Mw = 500.000
Resto Planta: 600.000 €
Baterías: 50 €/Kwh * 15 Mwh = 750.000 €

La Inversión se va a 2 M€

Gastos anuales:
O&M = 40.000 €


Facturación anual:
8Gwh * 25 €/Mwh = 200.000 € anuales

Bueno comencemos con 25 €/Mwh

alb. escribió

No veo realista tu propuesta. El mayor problema es pretender que la planta funcione 6000horas anuales. No veo ninguna razon para ponerle este requisito a la planta.

El motivo de diseñar una planta con 8000 Horas de funcionamiento es para sustentar mi modelo energético de pais.

Año 2040
Necesidades anuales de energía España: 400 Twh (incluyendo movilidad, climatización, agricultura, industrial, ...)

Potencia consumo máxima España: 80 Gw

Generación: 100 Gw centrales con 8000 horas que generan 800 Twh + Hidráulica
Respaldo: 50 Gw Electrolizadores, 50 Gw ciclo combinado con Hidrógeno.

Con centrales fotovoltaicas y eolicas normales necesitaría 400 Gw de potencia en la red de transporte, y bastante potencia en electrolizadores, que se usarían pocas horas anuales.

Saludos.

Juan



Necesito plantas con poca potencia y mucha energía para el sistema de Electrolizadores de Hidrógeno que se puedan usar más de 4000 Horas/año. Asi necesito poca potencia de electrolizador y mucha energía.

[alb.]

facthor escribió

Hola Alb:

Es un placer tener respuestas como la tuya, porque ayuda a mejorar ideas.

alb. escribió

En primer lugar considerar que la generacion fotovoltaica tiene 2000horas  anuales. Mas bien esta entorno a los 1600horas... yo haria los numeros con 1500horas. Y para eso necesitas instalar una potencia de 4MW

Siento comunicarte que fotovoltaica con seguidores se consiguen mas de 2000 Kwh/Kwp. Por ejemplo:

http://www.energetica21.com/noticia/deger-muestra-los-datos-de-produccion-de-una-planta-solar-con-sus-seguidores-durante-10-anos

y estamos hablando de Cataluña, probablemente en Almería consigamos algo más.

Si Deger publica orgulloso esos datos son porque son excepcionalmente buenos.
Si vas a los datos de REE y divides la generarion fotovoltaica en España entre la potencia instalada, obtienes un valor entorno a 1700 y es de los valores mas elevados del mundo.

¿Como Deger ha coseguido esos valores tan elevados?
¿Son mas listos que nadie?
No. el numero de horas es un parametro de diseño. Se puede aumentar o reducir el numero horas jugando con la relacion entre la potencia del inversor, y la potencia de los paneles fotovoltaicos.

Si pones un inversor pequeño y muchas placas, conseguiras tener un gran numero de horas de funcionamiento. Aunque a costa de perder parte de la energia generada por lo paneles.

Al final lo que se busca es optimizar el coste, no el numero de horas.

Necesito plantas con poca potencia y mucha energía para el sistema de Electrolizadores de Hidrógeno que se puedan usar más de 4000 Horas/año. Asi necesito poca potencia de electrolizador y mucha energía.

Ya veo por donde vas. Estas intentando construir un escenario donde sea viable el sistema de almacenamiento electrico con hidrogeno.

Por eso intentas diseñar plantas renovables que generen energia muy barata durante un gran numero de horas.
En un escenario con un gran numero esas plantas... resultaria util el almacenamiento con hidrogeno.

Es un reto complejo cuadran los numeros, pero con esfuerzo y dedicacion acabaras cuadrandolos al menos sobre el papel.
El problema es que este escenario que muestras no es realista porque esta construido a medida del sistema de hidrogeno. Se ha impuesto esa condicion de partida y se supone que todo lo demas se tiene que amoldar a esto.
A tu escenario le viene muy bien que las plantas fotovoltaicas pongan grandes baterias... pero eso no sera una razon que convenza a los promotores fotovoltaicos.

Supongamos que tus numeros cuadran y con esa planta con baterias grandotas consigues producir electricidad a 25€/Mwh durante 6000h anuales.
Vale, Ahora haz los numeros para la misma planta sin baterias.  Al ahorrarte las baterias el coste se reduce a 15€/MWh( por dar un numero).

¿Por que el poromotor solar  deberia invertir en una planta con unos costes de generacion mas elevados?
¿Por que eso le encaja muy bien al almacenamiento con hidrogeno?

Podria interesarle al fotovoltaico poner baterias y pagar ese sobrecoste, si con ello consiguiera vender la electricidad a un mayor precio. Pero estimar esto es complicado. Y tienes que tener en cuenta que existen otras fuentes de energia: hidraulica,  nuclear y termicas.

Veo muy complicado que el hidrogeno llegue a tener cabida en el sistema.  
Transformar la electricidad en hidrogeno, almacenarlo durante meses y luego quemarlo para volver a obtener electricidad es un proceso muy largo, costoso y con un mal rendimiento.
Es muy complejo que "todos los astros se alineen" para que se convierta en la mejor alternativa posible.

Para ello tienes que suponer que el precio de la electricidad baja mucho gracias a las renovables.  Y ademas supones que la existencia de baterias magicas, que permiten almacenar la electricidad.
Si tenemos electricidad barata y almacenable.¿Para que necesitamos el Hidrogeno?.


Lo veo complicado... pero nunca se sabe. Tambien veia complicado el coche electrico hasta que Elon Musk le cambio el enfoque. Quizas en el unos años releea  este comentario y piense" pero como puede meter tanto la pata".

Asi que  te deseo suerte.

[Kanbei]

Si alb te desea suerte la vas a necesitar.
Di, cuál es tu start-up, para no invertir en ella.

Cordialmente.

[alb.]

Dario Ruarte escribió

Pedro Prieto aprueba esta respuesta de Alb !

"Si un fanático me dice que "el Sol está brillando", si el Sol está brillando le digo que sí, que el Sol está brillando, porque quiero decir la verdad." Bayard Rustin.

[Facthor]

En los proyectos que he hecho en mi vida, suelo ver una meta y un camino.

La meta que veo en el 2040/50 es:  Electrificación de toda la economía y generación de electricidad con fuentes renovables.

Como la generación renovable (fotovoltaica y eólica) es no gestionable, necesitamos un sistema de almacenamiento tanto diario/semanal como estacional. El sistema diario/semanal con baterías y el estacional con Hidrógeno, aunque podría modificar el sistema dependiendo de la tecnología y el precio: Sólo baterías o sólo hidrógeno.

Otra premisa que me he impuesto es que los sistemas sean rentables (sin subvenciones).

El sistema nacional de respaldo estacional necesita 10 Twh de almacenamiento (no ha habido más de 10 días nublado y sin viento). por lo que las baterías para el respaldo serían muy caras.

La solución del Hidrógeno como respaldo implica que generando el 150/200 % más de la energía eléctrica necesaria, el sistema de respaldo casi no debería de usarse en ningún momento del invierno (probablemente algunos días nublados que no sople el viento).

El Hidrógeno se usaría para crear amoniaco y fertilizantes y sería financieramente rentable.
 
El camino que estoy diseñando da unas cifras que se pueden conseguir.

Para cifras de 2019
Fotovoltaica: 0,24 €/Kwp
Eólica: 0,5 €/Kw
Baterías: 100 $/Kwh (Lo ha conseguido Tesla en diciembre de 2018)
Electrolizador: 750 $/kw (alcalino)

Objetivo 2040
Fotovoltaica: 0,10 €/Kwp
Eólica: 0,30 €/Kw
Baterías: 50 $/Kwh
Electrolizador: 100 $/Kw

El camino y las cifran dan para el proyecto sólo hay que pilotarlo.

Kanbei escribió

Si alb te desea suerte la vas a necesitar.
Di, cuál es tu start-up, para no invertir en ella.

Por cierto Kanbei, mi primera startup fue Axesor. Creada en 1996 con una Facturación de 40 M€

Saludos

Juan

[Kanbei]

facthor escribió

Por cierto Kanbei, mi primera startup fue Axesor. Creada en 1996 con una Facturación de 40 M€

Hola de nuevo Juan,
sí Axesor es un caso de éxito, y ya te he felicitado por ello, enhorabuena.

Ahora entras en el sector energético español. Un mercado cautivo y sobreregulado.
Ya tenemos acumuladas malas experiencias con Abengoa y la termosolar, y los huertos solares fotovoltaicos.

En generación eléctrica renovable sólo son rentables los aerogeneradores y las presas que construyó el enemigo publico número 1 conocido como Francisco Franco.

Iremos viendo cómo se desarrolla tu idea, y te vuelvo a desear la mejor de las suertes.
Cordialmente.

[alb.]

facthor escribió

En los proyectos que he hecho en mi vida, suelo ver una meta y un camino.

La meta que veo en el 2040/50 es:  Electrificación de toda la economía y generación de electricidad con fuentes renovables.

Esa no es una meta realista.
En el  2050, seguirá habiendo carbón, gas natural y petroleo, Seguiremos disponiendo de estos recursos.
Y se seguiran utilizando en los lugares y circunstancias donde sera mas rentables.

El almacenamiento de electricidad generando hidrogeno debera competir con el gas natural.
El hidrogeno producido a partir de electricidad y almacenado durante meses, debe ser mas barato que el gas natural. Si no, no tiene sentido.
Y no cuadran los numeros.
Suponiendo que consigues electricidad a 25€/MWh, durante 6000horas diarias.
Supongamos que el electrolizador es gratis  y tiene un rendimiento del 100%
Supongamos ademas que se resuelve el almacenamiento y  tampoco hay costes de almacenamiento.

Asi que considerando que todos los procesos son gratis y con un rendimiento perfecto, y que parten de electricidad muy barata. Tendriamos el hidrogeno a un precio de 25€/MWh.

El gas natural se ha vendido en las ultimas decadas en Europa a un precio promedio de 15€/Mwh. En los EEUU ha estado entorno a los 10€/Mwh y  en Asia a algo entorno a los 20€/Mwh
Este es un precio real de venta, no los costes idealizados suponiendo que  la mayor parte de los procesos son gratis.

Pero claro... ¿Y si en el futuro el precio del gas natural se dispara y  se vuelve prohibitivamente caro?
Pues no sabemos lo que va a pasar en el futuro, pero en un escenario en el que hay gran cantidad de energia renovable muy barata, es de suponer que la demanda de gas natural y combustibles fosiles caiga. Si  cae la demanda tambien caera el precio.
Suponer que no se usa el  gas natural y al mismo tiempo su precio se dispara, no me parece realista.

Conseguir hidrogeno a un precio mas bajo que el gas natural, me parece practicamente imposible.


Pero tengo que decir que yo soy el raro, el que va contra corriente. Hay miles de proyectos que se estan desarrollando en esta linea.
power to hydrogen  P2H
power to hydrogen to power P2H2P
Power to fuel         P2F
Power to gas        P2G

y todas las combinaciones que se te ocurran.
https://ec.europa.eu/jrc/en/event/workshop/workshop-power-hydrogen


https://www.researchgate.net/publication/319653679_Overview_of_Power-to-Hydrogen-to-Power_P2H2P_Systems_Based_on_Variable_Renewable_Sources

Hay estudios infromes, proyectos etc a paladas.

Yo creo que no va a llegar a ninguna parte, que todos estos estudios se engañan a si mismo.
Y hay tres formas de autoengañarse.
- Utilizando energia gratis. Suponer que se utilizan excedentes renovables que son gratis, porque se iba a desaprovechar.
- Mirando costes globales. No se analiza el coste del P2H2P, ya que no es competitivo frente a la generacion directa con el gas... sino que se analiza todo el sistema en su conjunto. Como se emplean gran porcentaje de renovables , y el almacenamiento P2H2P es pequeño obtienen un coste global de la electricidad bajo. Mas bajo que el actual.... asi concluyen que es viable.
Esto es engañarse, ya que las centrales de gas siguen siendo mas baratas que el P2H2P.
Quizas se vea mejor con numeros: Ahora la electricidad cuesta 30€/MWh y estiman quecon un sistema renovable con almacenamiento P2H2P sale a 25€/MWh. Entonces concluyen que el sistema P2H2P es viable y rentable economicamente.
Pero no ven que un sistema con la misma cantidad de renovables, sin almacenamiento y con centrales de gas natural para garantizar la demanda... costaria 20€/Mwh. Emplear  gas natural cuesta la mitad que el sistema de almacenamiento en hidrogeno.
- Mirando para otro lado No enfrentarse al problema de fondo y dedicarse a resolver inconvenientes tecnicos. Centrandose en la mejora tecnologia de los hidrolizadores,  en el almacenamiento del hidrogeno,y esas cosas.

Quizas el equivocado sea yo y en unos años se esten aplicando masivamente estas tecnologias. Pero todavia no he encontrado ningun informe,articulo, etc.. que no contenga alguno de estos tres autoengaños.
Y creo que el analisis de los costes energeticos es la herramienta mas fiable y decisiva para no caer en estos engaños.

[Dario Ruarte]

Si me permites un comentario facthor, yo separaría tres cuestiones:

- El AREA de negocios.
- El MODELO de negocios.
- Los RESULTADOS o VIABILIDAD del negocio.

El AREA de negocios que te planteas -energía- es una de las áreas críticas de la civilización. Es un buen lugar "para estar". Anótate ese punto.

El MODELO de negocios que planteas, puede no ser perfecto -o el más adecuado- pero, sin duda "por ahí" anda la cosa y, si no es hidrógeno serán baterías, si no son baterías será hidrolización de carbono, si no es éste será aquel, etc.
No te ates a un modelo ERRONEO pero... para ganar la lotería hay que comprar el boleto! y, el que "está" en un mercado, si es inteligente, rápido y flexible puede ir ajustando los detalles a medida que avanza.

Finalmente llegamos al punto crítico... los RESULTADOS del negocio. Los que aciertan, ganan. Los que se equivocan, pierden.

Aquí hay mil factores difíciles de cuantificar (le "robo" dinero al Estado vía subvenciones, le "robo" dinero a la gente vía inversión de riesgo o acciones, le "robo" dinero al mercado vía la venta exitosa de un producto útil y que tiene beneficios).

No va a ser la primera vez que alguien se hace rico con un fracaso de mercado (pero, donde se pudo llevar el dinero "tonto" del Estado o el "a veces tonto" de los inversores).

===

Digamos que tu "olfato" para posicionarte en un segmento interesante es bueno pero, la advertencia es que NO TE ATES a tus modelos mentales previos porque, no necesariamente son viables. Mantente AGIL, FLEXIBLE Y EFICAZ.

Creo que esa es la conclusión que deberías sacar de este tema.

[Dario Ruarte]

Y, ya que estamos, tengo una segunda cuestión que no está de más resaltar.

Los negocios -vistos desde "arriba"- no son otra cosa más que "la creación de un monopolio" por algún camino.

Recordemos además que, la mayoría de los monopolios (salvo dos o tres) son TEMPORALES.

Veamos cómo "tengo un monopolio":

a) O tengo una tecnología disruptiva -y propietaria- donde, la propia tecnología me da "el monopolio".

b) Gracias a esa tecnología o, sin tenerla, por empezar primero (first mover), conquisto una porción del mercado lo suficientemente grande como para que mi posicionamiento me otorgue el "poder del monopolio".

c) O bien, obtengo "las leyes" que me garantizan el monopolio -negocios BOE que le llaman-

d) O bien, tengo tanto dinero -capital- que puedo comprar lo que haga falta y masacrar al que haya que masacrar para montar y sostener mi monopolio.

===

En este caso que comentas, no veo que tengas una tecnología propietaria y disruptiva (a), si podrías llegar a ser un "fist mover" y conseguir el suficiente mercado como para sostenerlo (b), también puede que te manejes vía "leyes" (c) y, obviamente, no estás en la categoría de "gran capital" (d).

Así que, tus mejores jugadas son la "b" y la "c".

===

Por otro lado -bueno es recordarlo- hay monopolios GLOBALES (Toyota o General Motors en la automoción -aunque aquí comparten el mercado entre 5 o 6, más bien son oligopolio- o Coca Cola/Pepsi en bebidas carbonatadas) o hay "monopolios de nicho" -áreas de negocios relativamente pequeñas, que no atraen a los grandes tiburones pero, donde puedo campar a mis anchas y de modo rentable durante muchos años-

Por citar un caso las empresas alemanas son especialistas en crearse "monopolios de nicho" en zonas relativamente concentradas y defendibles (ver Siemens en equipamiento médico) o, por poner otro ejemplo GO PRO en cámaras deportivas.

[Facthor]

alb. escribió

La meta que veo en el 2040/50 es:  Electrificación de toda la economía y generación de electricidad con fuentes renovables.

Esa no es una meta realista.

En el  2050, seguirá habiendo carbón, gas natural y petroleo, Seguiremos disponiendo de estos recursos.
Y se seguiran utilizando en los lugares y circunstancias donde sera mas rentables.

Cuando uno se pone una meta es como la misión que tiene uno en la vida: Quitar el hambre en el mundo, conseguir energía suficiente para la Humanidad, etc.
Está claro que mi "meta", objetivo, es un deseo y cuando tenga que tomar decisiones estarán condicionadas por el objetivo final. Me reconocerás que estando donde estamos (peak oil) conseguir un objetivo aunque sea del 90% nos daría un poco más de vida a esta sociedad.

Los precios hoy entre el Gas Natural y el H2 estan claros, pero te olvidas de la historia: En el 2007 era impensable fotovoltaica y eólica rentable, así como baterías medianamente eficientes y baratas.

El uso principal del hidrógeno en mi solución es para obtener amoniaco y fertilizantes no para obtener electricidad, sólo lo quiero como respaldo, y espero no usarlo en todo el año teniendo suficiente generación renovable.

La función de respaldo, con la capacidad suficiente, es necesaria para un sistema eléctrico seguro y resiliente, por lo que tienes que tener en cuenta los costes del sistema total: Generación + almacenamiento + respaldo.

Si tuvieras una eficiencia del 80% para un electrolizador y con precios de fotovoltaica de 10$/Mwh (en el 2040) ya tendrías Hidrógeno más barato que el hidrógeno del reformado de vapor para crear amoniaco.

Los negocios, algunas veces, consisten en intuir por dónde va a ir el mercado o la tecnología.

Si yo hubiera hecho estudios de mercado en mis empresas, nunca las hubiera creado.

Axesor, año 1996, crear una empresa de informes comerciales en Internet. Quien coño tenía internet en el año 1996

Papyre año 2006 dispositivo de tinta electrónica. Eliminar el papel en la lectura y la educación.
 
Tambien he tenido empresas en las que me he equivocado....

Facthor: Facturación electrónica (firma electrónica)
Papyretur: Dispositivo de turismo
Locopodio: Parque de atracciones de realidad virtual
C'est la vie.

Mucho rollo

Juan

[alb.]

Hoy  he visto la noticia de que arranca la construiccion de la planta de Nuñez de Balboa.

Aprovecho para comentar sus datos.
https://velatianetworks.com/arranca-extremadura-mayor-proyecto-fotovoltaico-europa/



Como puede verse  una cosa es la potencia de los paneles y otra la potencia de la planta.
Normalmente se instalan mas paneles que la potencia nominal de la planta. La razon es que casi nunca estan fucnionando todos los paneles a su maxima potencia, por lo es ineficiente los inversores y demas equipos dimensionadas para absorver una potencia maxima que casi nunca se alcanza.

Por eso se instalan 500MW de paneles pero la maxima potencia que puede inyectar la planta en el red es de 391MW. Habra cierto numero de horas que los paneles podrian generara mas potencia... Pero no compemsa economicamente aumentar la potencia de la planta para aprovechar esta energia.

Si dividimos generacion entre la potencia generada no sale 1664horas,
Si la dividimos entre la potencia nominal salen 2127horas.

Como ya digo, el numero de horas es un parametro de diseño, se podria haber aumentado reduciendo la potencia nominal de la planta. Pero lo que se busca es la  minimizacion del coste de generación.


Respecto al precio.
Si dividimos la inversion entre la potencia de los paneles nos sale a 0,58€/Wp, pero en ese caso tendriamos que considerar 1665horas anuales.
Si dividimos la inversion entre la potencia nominal nos sale a 0,74€/Wp con 2127horas.

Considerar que la inversion de la planta es de 0,40€/Wp con  2000horas de operación, es ser demasiado optimista.


Estos son los datos actuales, de una planta que comienza la construccion ahora y estara en funcionamiento en septiembre del 2020.
Es una planta muy grande, con una inversion de muchos millones de euros. Por lo que es de suponer que llevan años optimizando el diseño y ayustando los costes todo lo posible.

Esta planta se ha construido con un PPA, no he encontrado el precio de venta y supongo que sera confidencial. Pero los PPA que se estan firmando en España oscilan entre los 38 y 45€/Mwh.

Y las plantas fotovoltaicas no cuentan con baterias y no pueden proporcionar electricidad 6000horas anuales.
Una planta que ademas tenga costosas baterias no puede generar electricidad a 20€/MWh.
O al menos no es esa la realidad de la tecnologia actual.

Pensar que ahora se puede generar electricidad fotovoltaica a 20€/MWh durante 6000horas anuales y que en el 2040 el coste de generacion caera a 10€/MWh es engañarse.

Actualmente la fotovoltaica se vende entre 38 y 45€/MWh y sin almacenamiento asi que solo esta disponible 2000Horas anuales. Esto es un buen precio y competitivo.

Es muy probable que en el futuro el precio de la electricidad fotovoltaica continue bajando. Pero tampoco exageremos eso 20 ahora y 10 en unos años son poco realistas.

[alb.]

facthor escribió

alb. escribió

La meta que veo en el 2040/50 es:  Electrificación de toda la economía y generación de electricidad con fuentes renovables.

Esa no es una meta realista.

En el  2050, seguirá habiendo carbón, gas natural y petroleo, Seguiremos disponiendo de estos recursos.
Y se seguiran utilizando en los lugares y circunstancias donde sera mas rentables.

Cuando uno se pone una meta es como la misión que tiene uno en la vida: Quitar el hambre en el mundo, conseguir energía suficiente para la Humanidad, etc.
Está claro que mi "meta", objetivo, es un deseo y cuando tenga que tomar decisiones estarán condicionadas por el objetivo final. Me reconocerás que estando donde estamos (peak oil) conseguir un objetivo aunque sea del 90% nos daría un poco más de vida a esta sociedad.

Uno puede tener la meta de erradicar el cancer.
Pero no me parece una buena idea, diseñar los futuros hospitales sin area de Oncologia porque se parte de la base de que no habrá casos de cancer que tratar.

Que tengas la meta del 100% renovable, no significa que puedas cargarte de un plumazo la competencia fosil en tus calculos de viabilidad economica.
A las centrales termicas no le importa cual sea tu meta. En el 2050 seguira habiendo gas natural disponible y a un precio mucho mas bajo que el hidrogeno  P2H, asi que no cuentes que te lo compren caro.

uso principal del hidrógeno en mi solución es para obtener amoniaco y fertilizantes no para obtener electricidad, sólo lo quiero como respaldo, y espero no usarlo en todo el año teniendo suficiente generación renovable.

Esto es mucho mas facil.
Por un lado el hidrogeno es mas valioso como materia prima que como  combustible.
Sigue teniendo la competencia del gas natural, pero ahora hay que tener en cuenta las perdidas y costes del proceso de reformado con vapor.

Otra ventaja es que no require almacenamiento, el hidrogeno generado se emplea directamente. Almacenar el hidrogeno es muy costoso y complicado sobretodo en largas temporadas.

Si el coste de los electrolizadores cae muchisimo.( que esta por ver), se dispone de electricidad barata. Entonces quizas empiecen a cuadrar los numeros.




<quote>Si tuvieras una eficiencia del 80% para un electrolizador y con precios de fotovoltaica de 10$/Mwh (en el 2040) ya tendrías Hidrógeno más barato que el hidrógeno del reformado de vapor para crear amoniaco.<quote>
10$/Mwh.... lo veo muy complicado. Pero si realmente hubiera electricidad a ese precio, el cambio seria brutal. No solo en la produccion de fertilizantes.

Los negocios, algunas veces, consisten en intuir por dónde va a ir el mercado o la tecnología.

Entiendo cual es el escenario energetico que propones y las tecnologias empleadas.
Pero no veo que negocio pretendes realizar en este campo.

¿Montar plantas fotovoltaicas gestionables basadas en baterias?
¿Vender electrolizadores  para producir hidrogeno?

[Facthor]

alb. escribió

Entiendo cual es el escenario energetico que propones y las tecnologias empleadas.
Pero no veo que negocio pretendes realizar en este campo.

¿Montar plantas fotovoltaicas gestionables basadas en baterias?
¿Vender electrolizadores  para producir hidrogeno?

He diseñado un proyecto de pueblo aislado, con 300 habitantes.
Fotovoltaica, eólica, baterías e Hidrógeno.
El objetivo es obtener el marketing y la tecnología de red inteligente con Internet de las cosas. Ya sé que existen otros pueblos aislados, pero la diferencia está en los "pequeños detalles". Movilidad (cargadores) y climatización (aerotermia).

El negocio realmente está en poder vender al 20% de los clientes que pueden aislarse de la Red Eléctrica.

5 Millones de potenciales clientes en España.

Todo ello gestionado a nivel cliente (app) y servidor (cloud).

Por ahora tengo asegurado la financiación y el pueblo, pero tengo un "pequeño problema" con Endesa porque a nivel legal no puedo usar su red de distribución (porque no quieren) ni crear otra por el monopolio natural.

Son las resistencias que me estoy encontrando con el sector: No quieren ni oir hablar de aislar a los clientes.

Saludos.

Juan

[alb.]

Hola Juan
Voy a hablar sin saber apenas nada de tu proyecto. Asi que corro un riesgo muy grande de decir tonterias, o explicarte cosas que ya conocias de sobra. No te ofendas si caigo en estos errores.


Si no te he entendido mal.  Lo que pretendes realizar es lo que se conoce como "microgrid", pequeñas redes aisladas.
Es un sector que esta en auge.
https://microgridknowledge.com/remote-microgrids-navigant/

In 2018, the global market for remote microgrids totaled $3 billion. By 2027, it is expected to be $10.2 billion, says Navigant.

En España es complicado instalar estas cosas. Por un lado la red electrica llega a casi todas partes y es dificil competir. Por otra parte hay una enorme burocracia y y fuertes intereses de las electricas.

El pais de referencia, y que mas experiencia tiene en estas microgrid, es Kenia.  Se llevan instalando desde hace casi una decada. Los primeros proyectos de la decada pasada era proyectos pilotos llevado a cabo por ONGs. Pero actualmente, los sitemas son rentables y se estan metiendo muchas empresas.

Te recomiendo eches un vistazo a este documento.
https://sun-connect-news.org/fileadmin/DATEIEN/Dateien/New/TFE_Report-Microgrids-Kenya.pdf

Desde el punto de vista tecnico. No veo como encaja ahi el hidrogeno. A no ser que sea un proyecto de I+D con fondos europeos de varios millones de euros.
Trabajar con hidrogeno a pequeña escala es muy caro y complejo.
Los costes del electrolizador se te disparan.  El coste del almacenamiento tambien es enorme.
¿Que hacer luego con el hidrogeno?
Obviamento no lo vas a utilizar para fabricar amoniaco
O lo quemas en un grupo electrogeno adaptado para hidrogeno, que tendra un rendimiento bastante bajo o empleas celdas de combustible... que son caras. Veo que meter aqui el hidrogeno es una opcion muy cara y compleja... y que no merece la pena para aprovechar un poco de electricidad.

Por eso ninguna microgrid usa hidrogeno.  Sino que emplean combinaciones de renovables(mayoritariamente fotovoltaica), almacenamiento en baterias y generadores diesel.

Es mas sencillo  y barato recurrir a un generador diesel que genere un 10-20% de la electricidad total, y garantice el suministro electrico. Aunque el gasoil sea caro, como se usa poco sale a cuenta.

Si quieres que sea 100% renovable, puedes recurrir a otros combustibles como biomasa, que ademas genera calor para calefaccion.

Yo te aconsejaria que estudiaras las tecnologias que estan implantando en Kenia, que veas que esta teniendo exito y que falla. Y analizaras si son aplicables a las circunstancias de España. Aunque sea mas complicado el mercado españo quizas te encuentres con menos competencia que en Kenia.

[Abraham Palma]

¿y en vez de diseñar un sistema completo, no sería más sencillo gestionar un centro de almacenamiento y distribución de electricidad? Simplemente comprar la electricidad de la red cuando esté barata, por la razón que sea, y revenderla cuando esté cara, sabiendo que no se puede vender más cara que lo que pida una central de ciclo combinado a gas. Mientras el gas siga siendo abundante, pues el beneficio será mínimo, pero si ocurriera algún problema con el suministro, pues ya estás ahí para aprovecharlo.

Desde mi ignorancia, digo.

[Kanbei]

facthor escribió

He diseñado un proyecto de pueblo aislado, con 300 habitantes.

Muy interesante,
por la escala del proyecto puedes encontrar problemas con el planeamiento urbanístico de la comunidad autónoma en la que lo estés planteando.

Además, las Cias suministradoras actúan como monopolios dentro de los municipios: su red ya está ahí y no la van a desmantelar.

Y si reduces la escala y actúas sobre un plan parcial, o más aún, sobre un solar?
300 es un buen número para una residencia de ancianos, por ejemplo.

Te vendo el solar finalista, en Cuenca. Te interesa?

[Facthor]

alb. escribió

En España es complicado instalar estas cosas. Por un lado la red electrica llega a casi todas partes y es dificil competir. Por otra parte hay una enorme burocracia y y fuertes intereses de las electricas.
...
Desde el punto de vista tecnico. No veo como encaja ahi el hidrogeno. A no ser que sea un proyecto de I+D con fondos europeos de varios millones de euros.
...
Trabajar con hidrogeno a pequeña escala es muy caro y complejo.
Los costes del electrolizador se te disparan.  El coste del almacenamiento tambien es enorme.
¿Que hacer luego con el hidrogeno?
...
Obviamento no lo vas a utilizar para fabricar amoniaco
...

Recuerda que quiero hacer un proyecto: Pueblo aislado y como tal financiado. Te lo dije el objetivo es márketing y determinadas soluciones:

    Microgrid: Central eléctrica virtual en la nube con Internet de las Cosas que gestione Cargas, Generación, Alacenamiento y Respaldo
    APP cliente: Con soluciones puntuales que tengan variaciones de los distintos elementos eléctricos
    Sistema colaborativo de GESTION: Aplicación de gestión con posibilidades de balance neto, venta de electricidad por horas, tarifas planas, ...

Está claro que es un PROTOTIPO debidamente subvencionado.

¡¡Da igual que la RED llegue a todas partes!!.

Habrá negocio si es más BARATO (5/7 años de amortización) poner un sistema aislado. En los sistemas conectados a la Red es más complicado la amortización.

Tendré casas individuales y colectivos como potenciales clientes.

Trabajar con el Hidrógeno en un principio esta subvencionado y es caro. La solución de respaldo para "el negocio" pasará probablemente por un generador de biocombustible.

Pero no descartes el negocio del hidrógeno cuando tengamos electrolizadores, compresores, bombonas y generadores baratos. Ya te explicaré cómo.
 

Abraham escribió

¿y en vez de diseñar un sistema completo, no sería más sencillo gestionar un centro de almacenamiento y distribución de electricidad? Simplemente comprar la electricidad de la red cuando esté barata, por la razón que sea, y revenderla cuando esté cara, sabiendo que no se puede vender más cara que lo que pida una central de ciclo combinado a gas. Mientras el gas siga siendo abundante, pues el beneficio será mínimo, pero si ocurriera algún problema con el suministro, pues ya estás ahí para aprovecharlo.

El negocio que propones ya lo están teniendo tanto en Australia como en la ciudad de Nueva York. Simplemente es otro negocio como servicios eléctricos. Incluso para el control de frecuencia y voltaje.

"Kanbei escribió

Muy interesante,
por la escala del proyecto puedes encontrar problemas con el planeamiento urbanístico de la comunidad autónoma en la que lo estés planteando.

Además, las Cias suministradoras actúan como monopolios dentro de los municipios: su red ya está ahí y no la van a desmantelar.

Y si reduces la escala y actúas sobre un plan parcial, o más aún, sobre un solar?
300 es un buen número para una residencia de ancianos, por ejemplo.

Te vendo el solar finalista, en Cuenca. Te interesa?

Efectivamente el problema que me he encontrado ha sido con las distribuidoras, aunque estoy negociando con alguna pequeña distribuidora en un pequeño pueblo.

Necesito un pueblo por el tema del Marketing, aunque tengo la alternativa de una comunidad de vecinos, un polígono, ...


Saludos.

Juan

[alb.]

facthor escribió

Trabajar con el Hidrógeno en un principio esta subvencionado y es caro. La solución de respaldo para "el negocio" pasará probablemente por un generador de biocombustible.

Si la subvención depende de emplear hidrogeno.... entonces si hay una buena razón para utilizarlo.
De todas formas te digo que las subvenciones son un arma de doble filo. Te dan mucha pasta, pero complican, retrasan y encarecen muchisimo los proyectos. En ocasiones acabas gastandote mas pasta que si no hubiera subvención. En ocasiones es mejor olvidarse de la subvención.

Yo llevo dos años metido en un proyecto de I+D de industria 4.0, para el que no hemos pedido subvencion. Si la hubieramos pedido, nos hubieran subvencionado el 60% de los costes.... pero el coste se hubiera disparado al 500%. Y ademas nos hubiera retrasado y limitado muchisimo en el desarrollo.

Yo creo que las subvenciones son adecuadas para los proyectos que tienes pocas esperanzas de que salga adelante o que resulta muy complicado que tenga un retorno economico. Pero si tienes una idea que crees que es economicamente viable a corto plazo... quizas sea mejor pasar de las subvenciones.

Esta es mi experiencia, que quizas no sea aplicable a tu caso.

Volviendo a la parte tecnica. ¿Has pensado emplear calderas de microcogeneracion de biomasa?

https://www.hargassner.es/2016/07/11/generacion-de-electricidad-y-calor-con-biomasa/

Yo creo que puede encajar muy bien con la fotovoltaica. Porque el problema lo tendras en invierno, cuando hay menos horas de luz, en esos dias  sacas la electricidad como subproducto de la calefacción de biomasa.

Es mucho mas sencillo y barato almacenar la energia para el invierno en forma de biomasa. Que hacerlo en forma de hidrogeno.

Y respecto al marqueting, yo creo que el hidrogeno ya pasó de moda. Yo creo que se venderia mejor un sistema bien dimensionado, basado en tecnologias convencionales, conocidas y maduras, y que consiga ofrecer ventajas economicas frente a la red... que no las fantasias sobre el hidrogeno.

Pero no descartes el negocio del hidrógeno cuando tengamos electrolizadores, compresores, bombonas y generadores baratos. Ya te explicaré cómo.

Pues quizas sepas algo que yo no se.  Tengo gran interes y curiosidad por esas explicaciones.
 

[alb.]

Hawaii PUC approves solar-plus-storage at 10 cents per kilowatt hour or less




Tienen un almacenamiento de 4horas que a mi me parece mucho, pero si ellos lo han diseñado asi alguna razon tendran.

El coste esta entre 80 y 100$/MWh ( 4 y 5 veces que los 20€/MWh del objetivo del hilo)

[Facthor]

alb. escribió

Hawaii PUC approves solar-plus-storage at 10 cents per kilowatt hour or less
...
Tienen un almacenamiento de 4horas que a mi me parece mucho, pero si ellos lo han diseñado asi alguna razon tendran.

El coste esta entre 80 y 100$/MWh ( 4 y 5 veces que los 20€/MWh del objetivo del hilo)

El coste conseguido es de 80 $/Mwh
¡Es en Hawaii!!!  Carisimo!!!!

Entonces seguro que pronto (5/7 años) conseguiremos precios del orden de los 20 €/Mwh

Mira el artículo de prevision de una USA renovable al 80%.

https://pv-magazine-usa.com/2018/03/01/12-hours-energy-storage-80-percent-wind-solar/

[alb.]

80€/Mwh con 4 horas de almacenamiento no es carisimo.  De hecho la noticia es que es muy barato.


Me pones un enlace que habla de 12 horas de almacenamiento, no da precios pero seguramente sea mucho mas caro.

20€/Mwh es viable, y ya ha plantas que tienen estos costes... pero es sin almacenamiento.

[Facthor]

alb. escribió

80€/Mwh con 4 horas de almacenamiento no es carisimo.  De hecho la noticia es que es muy barato.

Intentaba transmitirte que la fotovoltaica en Hawaii es muy cara. Mira por ejemplo:

https://www.publicpower.org/periodical/article/ferc-chairman-outlines-trends-he-sees-shaping-future-storage

Habla de Eólica y fotovoltaica a 18 y 29 $/Mwh respectivamente, y que si le añades almacenamiento sólo suben 3 y 7 $/Mwh.

El mensaje es que los acontecimientos están ocurriendo en 2019 y con noticias del tipo

https://innolith.com/innolith-energy-technology-brings-1000km-ev-within-range/

que aunque es waporware, tiene visos de seriedad.

Ayer le estuve en un foro de energía en Madrid y le pregunté a un responsable de distribución de una empresa de las grandes:
 
¿Cuanto debe de costar el Kwh de batería para que el 20% de los clientes puedan aislarse de la red?

Imaginemos el cliente tipo de España:

Consumo: 3.5 Mwh/año
Potencia: 4.6 Kw
Consumo máximo diario: 15 Kwh

propongo un sistema de:
4 Kwp fotovoltaica
0,5 Kw Eólica
15 Kwh Batería

El respaldo podría hacerse con un Vehículo eléctrico o con un grupo electrógeno de biocombustible

[alb.]

facthor escribió

Intentaba transmitirte que la fotovoltaica en Hawaii es muy cara. Mira por ejemplo:

https://www.publicpower.org/periodical/article/ferc-chairman-outlines-trends-he-sees-shaping-future-storage

Habla de Eólica y fotovoltaica a 18 y 29 $/Mwh respectivamente, y que si le añades almacenamiento sólo suben 3 y 7 $/Mwh.

 

Lo de Hawaii no es caro, es lo mas barato que hay.  Por eso es la noticia.

Lo que pones es otra cosa diferente. Emplean pequeñas baterias para realizar el control de frecuencia o "Fast Frequency Response (FFR)"
El objetivo no es almacenar electricidad durante horas o dias para utilizarla durante la noche, sino almancenarla durante segundos o minutos, para regular la frecuencia.

Un ejemplo de esto es:
https://reneweconomy.com.au/fluence-to-install-big-battery-at-lincoln-gap-wind-farm-in-south-australia-30558/

Plans to add storage to the 212MW Lincoln Gap wind farm in South Australia are underway, with Siemens/AES joint venture Fluence signed up to deliver a 10MW/10MWh battery based energy storage system, targeted for completion in May 2019.

Es una bateria muy pequeña comparada con la potencia  del parque eolico, solo puede almacenar un 5% de la produccion durante 1 hora. No sirve para  almacenar la electricidad para utilizarla cuando no sople el viento. Pero sirve para proporcionar una señal mas estable.


Para poder tener un sistema como el de hawaii tendria que poner una bateria de 1GWh. 100 veces mas grande que la que tienen.

[alb.]

facthor escribió

propongo un sistema de:
4 Kwp fotovoltaica
0,5 Kw Eólica
15 Kwh Batería

El respaldo podría hacerse con un Vehículo eléctrico o con un grupo electrógeno de biocombustible

Te hago un presupuesto en un momento.
https://autosolar.es/



Nombre del producto
Precio
Cantidad
Subtotal
Aerogenerador Eje Horizontal 24V 300W Breeze MarineAerogenerador Eje Horizontal 24V 300W Breeze Marine
1.289,03 €
1.289,03 €
Panel Solar 300W 24V CSun PolicristalinoPanel Solar 300W 24V CSun Policristalino
258,49 €
3.618,86 €
Estructura Cubierta Plana 2 ud CVE915 24VEstructura Cubierta Plana 2 ud CVE915 24V
145,55 €
1.018,85 €
Inversor Cargador 5KVA 4000W 48V PWM 60A Must SolarInversor Cargador 5KVA 4000W 48V PWM 60A Must Solar
629,20 €
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Regulador Carga Steca 35A Tarom 235 LCDRegulador Carga Steca 35A Tarom 235 LCD
238,73 €
238,73 €
Generador Gasolina 4500W Genergy MoncayoGenerador Gasolina 4500W Genergy Moncayo
656,97 €
656,97 €
Batería Fronius Solar Litio 9kWBatería Fronius Solar Litio 9kW
10.712,60 €
21.425,20 €
Total: 28.876,84 €
Faltan acesorios, cableado, instalacion asi que la cosa puede subir mucho mas.

Financiado a 4 años... son 800€/mensuales

Durante 10 años, esta instalacion generara unos 70 MWh en total. Suponiendo que se aprovechan todos.. no sale a 400€/WMh

Este sistema no puede competir con la red electrica.

Los valores de 20€/MWh, se refieren a los valores record de las instalaciones mas baratas. Enormes instalaciones de varios cientos de MW, donde se han optimizado los costes, y tienen un buen emplazamiento.

Las pequeñas instalaciones solares de manera residencial tienen unos costes muy superiores.
https://www.nrel.gov/docs/fy18osti/70748.pdf

Estamos hablando de costes por encima del 100€/MWh. El objetivo mas ambicioso es llegar a los 50€/Kwh para el 2030.

Con la eolica pasa lo mismo... pero en mayor medida, ya que  a los aerogeneradores les afecta el tamaño mas que a los paneles.

¿Entiendes ahora porque los 80€/Mwh de Hawaii es muy barato?

No puedes coger los costes mas baratos de las grandes plantas fotovoltaicas, y los costes mas baratos de la baterias de regulacion en frecuencia.... y aplicarlos a a una pequeña instalacion aislada con almacenamiento durante horas.

[Kanbei]

alb. escribió

Este sistema no puede competir con la red electrica.

Facthor, estos números ya los hemos hecho todos por aquí.
No puedes ni poner una quesería con fotovoltaica.

Necesitas la red o un electrógeno de apoyo.

[Facthor]

alb. escribió

...
Batería Fronius Solar Litio 9kWBatería Fronius Solar Litio 9kW
10.712,60 €
21.425,20 €
Total: 28.876,84 €
Faltan acesorios, cableado, instalacion asi que la cosa puede subir mucho mas.
Financiado a 4 años... son 800€/mensuales
...
Durante 10 años, esta instalacion generara unos 70 MWh en total. Suponiendo que se aprovechan todos.. no sale a 400€/WMh
...

Has entrado en la clave del problema.

Mira qué precio de batería existe hoy en día con Fronius: a 1.190 €/Kwh

Te recuerdo el recorrido del precio de las baterías en los últimos años:


Las baterías BYD ya las puedes comprar a 400 €/Kwh

Creo que en 2020 se pueden obtener precio de mayorista de baterías a 100 €/kwh y ponerlas en el mercado a 200 €/kwh

Recuerda que la pregunta era cuando las baterías estarán bien de precio para poder aislarse.

Se puede conseguir el sistema con un coste total de 10.000 €, cables e instalación incluida. Las cuentas serían otras.

Pongamos 150€ mensuales con financiación a 7 años.

Con ésta instalación tendrías tener un precio de 150 €/Mwh, que puede competir con la Red Eléctrica.

[Facthor]

Kanbei escribió

alb. escribió

Este sistema no puede competir con la red electrica.

Facthor, estos números ya los hemos hecho todos por aquí.
No puedes ni poner una quesería con fotovoltaica.

Necesitas la red o un electrógeno de apoyo.

Efectivamente Kanbei, creo que los números los habéis hecho y os habéis olvidado del tiempo. Hoy, o dentro de muy poco, las cifras son totalmente distintas y probablemente puedan dar hasta para una quesería.

Saludos