Eficiencia Energetica y Energías Renovables

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1 HOCHSCHULE BIBERACH Eficiencia Energetica y Energías Renovables Chile auf dem Weg zu einem nachhaltigen Umweltmanagement 1. Klimaproblematik 2. Aktuelle Energieversorgung in Deutschland 3. Erneuerbare Energien, Entwicklung, Aussichten Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Krauter Studiengange Prof. Dr.-Ing. Stefan Krauter Folie 1

2 Desarrollo de la Oferta Mundial de Energía Seite Folie 2

3 Desarrollo del contenido de CO 2 en la atmósfera Seite Folie 3

4 Desarrollo global de la Temperatura del Suelo Seite Folie 4

5 Daños causados por desastres naturales Seite Folie 5

6 Correlación entre el Contenido de CO 2 y la Temperatura de la Atmósfera Seite Folie 6

7 Potencial de las diversas Fuentes de Energía Seite Folie 7

8 Àreas necesarias para Abastecimiento de Energia con Energía Fotovoltaica Seite Folie 8

9 Fuentes de Energía: Desarrollo Actual y Futuro Seite Folie 9

10 Cadena Energetica de Usina de Combustión Seite Folie 10

11 Esquema de Planta CC Seite Folie 11

12 La Construcción de una Turbina de Gas Seite Folie 12

13 Seite Folie 13

14 Curvas de Cargas Seite Folie 14

15 Curvas de Potencia (en el tercero miercoles de diciembre) Seite Folie 15

16 Red eléctrica de alta tensión en Alemania Seite Folie 16

17 Sistemas combinados en Europa Seite Folie 17

18 Red radial Seite Folie 18

19 Red en anillo Seite Folie 19

20 Industria de la energía basado en energías renovables Seite Folie 20

21 Tipos de Energías Renovables (regenerativas) en el Mundo Planetengravitation und -bewegung Gezeiten Gezeitenkraftwerke Solarstrahlung Erdwärme Strahlung Wasserkreislauf Biomasse Wind & Wellen Erwärmung der Oberfläche tiefe geotherm. Wärme Solartechnologien Wasserkraftwerke Biomassenutzung Wind-/Wellenkraftwerke flache Geothermie tiefe Geothermie Umgebungsluft (Rück-)Kühlung Wärmepumpenheizung Seite Folie 21

22 Planta Hidroeléctrica de ITAIPU en Brasil: 14 GW el GWh/a Stauseefläche: km² Staumauerhöhe: 196 m Ausgang: m³/s Seite Folie 22 Photovoltaischer Effekt 3-10

23 Generador de 700 MW (20x) con el Eje vertical de turbina Kaplan Stauseefläche: 1000 km² Staumauerhöhe: 198 m Foto: Krauter Seite Folie 23 Photovoltaischer Effekt 3-10

24 Energía geotérmica para abastecimiento de la carga base por medio del uso de renovables (depende de las condiciones locales) Seite Folie 24

25 Four Solaire en Odeillo al Sur de Francia Seite Folie 25

26 Planta Solartérmica en el desierto de Mojave en Arizona EE UU Seite Folie 26

27 Esquema de Planta de círculos Parabólicos (por ejemplo SEGS) Seite Folie 27

28 Construcción y funcionameiento de una celula Solar (esquema) Seite Folie 28

29 De la Célula al Panel Solar Seite Folie 29

30 Generador Fotovoltaico integrado de 2 MW en el Aeropuerto de Munique Seite Folie 30

31 Potencia de un Generador Solar FV y la Carga Seite Folie 31

32 Leyes de Energías Renovables 1 Zweck des Gesetzes (1) Zweck dieses Gesetzes ist es, insbesondere im Interesse des Klima-, Natur- und Umweltschutzes eine nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung zu ermöglichen, die volkswirtschaftlichen Kosten der Energieversorgung auch durch die Einbeziehung langfristiger externer Effekte zu verringern, Natur und Umwelt zu schützen, einen Beitrag zur Vermeidung von Konflikten um fossile Energieressourcen zu leisten und die Weiterentwicklung von Technologien zur Erzeugung von Strom aus Erneuerbaren Energien zu fördern. (2) Zweck dieses Gesetzes ist ferner, dazu beizutragen, den Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromversorgung bis zum Jahr 2010 auf mindestens 12,5 Prozent und bis zum Jahr 2020 auf mindestens 20 Prozent zu erhöhen. Seite Folie 32

33 Potencia instalada y energía producida en Alemania de 1990 a 2007 Installierte Leistung und Energiebereitstellung aus Photovoltaikanlagen in Deutschland Energiebereitstellung [GWh] installierte Leistung [MWp] [GWh] [MWp] Quelle: BMU-Publikation "Erneuerbare Energien in Zahlen nationale und internationale Entw icklung", KI III 1; Stand: Juni 2008; Angaben vorläufig Seite Folie 33

34 A partir de 2020: FV Energía Eléctrica domiciliar más barata en Alemania A partir de aprox : FV Energía Eléctrica domiciliar más barata en Chile Seite Folie 34

35 Seite Folie 35

36 Curva de aprendizaje de Costos de Aerogeneradores Seite Folie 36

37 Costos de la energie eólica en Europa (depend. de la velocidad del viento y de la altura del rotor) Quelle: EUREC Seite Folie 37

38 Dessarrollo la generación de Electricidad con Energia Eólica en Alemania de 1990 a 2007 Entwicklung der Stromerzeugung aus Windenergienutzung in Deutschland von [GWh] StrEG: Januar März Novelle BauGB November EEG April neues EEG August Quelle: BMU-Publikation "Erneuerbare Energien in Zahlen nationale und internationale Entw icklung", KI III 1; Stand: Juni 2008; Angaben vorläufig Seite Folie 38

39 Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland Wasserkraft Windenergie Biom asse* Photovoltaik Geotherm ie Gesamte Leistung [MW] [MW] [MW] [MW p ] [MW] [MW] k.a k.a k.a * feste, flüssige, gasförmige Biomasse, biogener Anteil des Abfalls, Deponie- und Klärgas k.a. = keine Angabe Quelle: BMU-Publikation Erneuerbare Energien in Zahlen nationale und internationale Entwicklung, KI III 1; Stand Juni 2008; vorläufige Angaben , , , , Seite Folie 39

40 Contribución de las Energías Renovables en la generación de Electricidad de Alemania de 1990 a Beitrag der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung in Deutschland Wasserkraft Windenergie Biomasse * Photovoltaik neues EEG 1. August 2004 [GWh] EEG 1. April StrEG 1. Januar * feste, flüssige, gasförmige Biomasse, biogener Anteil des Abfalls, Deponie- und Klärgas Strom aus Geothermie auf Grund geringer Strommengen nicht dargestellt; StrEG: Stromeinspeisungsgesetz Quelle: BM U-Publikation "Erneuerbare Energien in Zahlen nationale und internationale Entwicklung", KI III 1; Stand: Juni 2008; Angaben vorläufig Seite Folie 40

41 Fluctuación del suministro de Electricidad producida por Energía Solar y Eólica Seite Folie 41

42 Planta de Almazenamiento por bombeo La Muela I & II en el Río Jucar (Espana) Erweiterung des Pumpspeicherwerkes La Muela am Río Jucar um 850 MW durch vier zusätzliche v213 Megawatt- Pumpturbinen (Inbetriebnahme 2012). Der in La Muela II produzierte Strom wird unter anderem dazu dienen, die Versorgung aus den in Spanien boomenden Windenergieparks zuverlässiger zu machen. Seite Folie 42

43 Cadena de eficiencia para Almacenamiento por Bombeo Seite Folie 43

44 Ejemplo de un dia de funcionamiento de una planta de almacenamiento por bombeo Seite Folie 44

45 Costos de Energía en Grandes Almacenajes ( Diarios ) Seite Folie 45

46 Contribución de Energia Renovables en el Consumo final de Energía Anteile erneuerbarer Energien am gesamten Endenergieverbrauch 2006 / ,0 14,0 0,6 Wasserkraft Windenergie Biomasse 12,0 0,4 3,8 Photovoltaik Solarthermie Geothermie 10,0 3,1 [%] 8,0 6,0 5,0 6,4 0,1 0,2 0,2 0,3 4,0 2,0 3,2 3,4 5,4 6,1 6,3 7,6 0, (11,7 %) 2007 (14,2 %) 2006 (5,8%) 2007 (6,6 %) 2006 (6,3 %) 2007 (7,6 %) Strom * Wärme * Kraftstoff * Biomasse: fest, flüssig und gasförmig; biogener Anteil des Abfalls; Deponie- und Klärgas Quelle: BM U-Publikation "Erneuerbare Energien in Zahlen nationale und internationale Entwicklung", KI III 1; Stand: Juni 2008; Angaben vorläufig; Abweichungen in der Summe durch Rundungen Seite Folie 46

47 Emisiones de CO 2 evitadas por el Uso de Energías Renovables en Alemania en 2007 Vermiedene CO 2 -Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland im Jahr 2007 Strom 22,5 Mio.t 34,0 Mio.t 20,1 Mio.t 79,1 Mio. t 0,9 Mio.t 2,4 Mio.t Wärme 20,9 Mio. t 19,5 Mio.t 0,5 Mio.t gesamt: rd.115 Mio. t davon rd. 57 Mio. t durch das EEG Kraftstoffe 15,0 Mio.t 15,0 Mio. t CO 2 -Minderung [Mio. t] Wasser Wind Biomasse Photovoltaik Geothermie Solarthermie Biokraftstoffe Quelle: BMU-Publikation "Erneuerbare Energien in Zahlen nationale und internationale Entw icklung", KI III 1; Stand: Juni 2008; Angaben vorläufig Abw eichungen in der Summe durch Rundungen Seite Folie 47

48 Empleos generados en el Sector de las Energias Renovables en Alemania Beschäftigte im Bereich der erneuerbaren Energien in Deutschland 2004, 2006 und 2007 Windenergie Biomasse Solarenergie Wasserkraft Geothermie öffentl./gemein nützige Mittel Arbeit s- plät ze Anstieg: rd. 55 % Arbeit s- plät ze Arbeit s- plät ze Quelle: BMU Vorhaben: "Kurz- und langfristige Ausw irkungen des Ausbaus der erneuerbaren Energien auf den deutschen Arbeitsmarkt",KI III 1; Zw ischenbericht März 2008 Seite Folie 48

49 Transación Total con Energías renovables en Alemania en 2007 Gesamtumsatz mit erneuerbaren Energien in Deutschland 2007 (Investitionen und Betrieb) rd. 25 Mrd. Euro Wasserkraft; Mio. Euro; (4,9%) Windenergie; Mio. Euro; (22,8%) Biomasse; Mio. Euro; (40,9%) Geothermie; 600 Mio. Euro; (2,4%) Solarenergie; Mio. Euro; (29,0%) Quelle: Zentrum für Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), Stand Juni 2008 vorläufige Angaben Seite Folie 49

50 Seite Folie 50

51 Tesis Eine vollständige Versorgung Chiles durch Erneuerbare Energien ist möglich. Die verschiedenen Formen der erneuerbaren Energien sind dafür intelligent zu kombinieren (Wind-, Wasser-, Wellen-, Bio- und Solarenergie, Geothermie und Speicherkraftwerke). Die Ausdehnung Chiles ist günstig für dezentrale Lösungen oder erfordert ein tragfähiges N-S Netz. Eine gesetzliche Regelung über ein Stromeinspeisegesetz garantiert den schnellen Ausbau einer Erneuerbaren Energieversorgung. Wichtig für Investoren sind: freier Zugang zu den Netzen, keine Beschränkung der Kapazitäten, einfache Einfuhr von Equipment, unbürokratische Baugenehmigungen, degressiver Tarif (zur Beschleunigung der Aktivitäten). Seite Folie 51

52 HOCHSCHULE BIBERACH Muchas Gracias! RIO 9: 17th to 19th of March 2009 Latin America Renewable Energy Fair Prof. Dr.-Ing. Stefan Krauter Folie 52

53 Seite Folie 53