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Contexto Nacional del Almacenamiento Termosolar
Dr.ManuelI.Peña-CruzCentrodeInvestigacionesenOpticaA.C.
UnidadAguascalientes
GrupodeEnergíaSolar
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Recurso Solar en México
¿CuáleselrecursosolardisponibleenMéxico?
¿5kWh/m2-día?¿6kWh/m2-día?¿5.5kWh/m2-día?¿?
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Recurso Solar en México: Metodologías para la Evaluación del Recurso Solar
Medicionespuntuales
Deteccióndedinámicadecielobasadoencámarastierra-cielo
Deteccióndedinámicadecielobasadoencámarasdesatélite
Modelosnuméricosdepredicción
*Figurade:“BestpracticehandbookforcollectionanduseofSolarEnergyResourceDataforSolarEnergyApplications”.Tech.Report.NREL/TP-5D00-63112”
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Recurso Solar en México: Esfuerzos por generar una base de datos confiable
NASASurfacemeteorologyandSolarEnergy
*https://eosweb.larc.nasa.gov/
• Múltiplesparámetrosdisponibles.• Accesogratuitoaacumuladosdiariosy
promediosmensuales.
• Nosehapresentadovalidación.
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Recurso Solar en México: Esfuerzos por generar una base de datos confiable
SERVICIOMETEOROLÓGICONACIONAL(EMAS)
• Distribuidasconpresencianacional.• Accesogratuito.• Untotalde189EstacionesMeteorológicasAutomáticas.
Parámetros:Dirección del vientoDirección del viento de ráfagaVelocidad del vientoVelocidad del viento de ráfagaTemperatura ambiente promedioHumedad relativaPresión atmosféricaPrecipitaciónRadiación Global
*http://smn.cna.gob.mx
• Datosacumuladosdisponiblesporperiodosde90días.
• IrradianciaGlobal(GHI)disponiblesóloenalgunaszonas.
• IrradianciaDirecta(DNI)NODISPONIBLE.• Sedesconocedemanerapúblicalacalidaddelossensoresylacampañademantenimiento.
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Recurso Solar en México: Esfuerzos por generar una base de datos confiable
CEMIE-SOLP16InventarioNacionaldelRecursoSolar
Distribuidasdemaneralocal.Untotalde14EstacionesSolarimétricas
(eninstalación).
• Instituto de Geofísica, UNAM.• Instituto de Energías Renovables (IER-UNAM).• Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL).• Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV-Zacatenco).• Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV-Saltillo).• Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV-Mérida).• Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Chihuahua.• Universidad de Sonora, Sonora• Universidad Juárez del Estado de Durango, Durango.• Universidad Autónoma de Nayarit, Nayarit.• Universidad Autónoma de Zacatecas, Zacatecas• Universidad Tecnológica del Valle del Mezquital, Hidalgo.• Universidad de Quintana Roo, Quintana Roo.• Universidad Autónoma de Yucatán, Yucatán.
Parámetros:Irradiancia Global.Irradiancia Directa.Irradiancia Difusa.Irradiancia Global Inclinada.Radiación UV-B
Dr. Mauro Valdés BarrónInstituto de Geofísica, UNAM. Coordinador de la Sección de Radiación Solar.Av. Universidad No. 3000 Cd. Universitaria, C.P. 04510 México, D. F.www.geofisica.unam.mx/ors/ors-red.html
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Recurso Solar en México: Esfuerzos por generar una base de datos confiable
Meteonorm®
SolarGIS®• Múltiplesparámetrosdisponibles.• Frecuenciadedatoshorariay
acumuladadiaria.
• Accesoúnicamenteconcosto(muysignificativo).• NosehapresentadovalidaciónparaMéxicoenningunodeloscasos.
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Recurso Solar en México: Esfuerzos por generar una base de datos confiable (Consorcios CONACYT)
Aguascalientes, Ags.
Durango, Dgo.
Zapopan, Jal.Morelia, Mich.
León, Gto.Parámetros (en instalación):Irradiancia Global.Irradiancia Directa.Irradiancia Difusa.Irradiancia Global Inclinada.Radiación UV-A.Duración solar.
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Recurso Solar en México: Desarrollos y áreas de interés del CIO en el tema
Nowcasting:Predicciónenhorizontescortos Forecasting:Predicciónenhorizonteslejanos+recuperacióndehistóricos
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Recurso Solar en México: ¿Cuál es el recurso solar disponible en México?
Nolosabemosaún…
Almenosnoconcerteza…
¡Perovamosencamino!
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¿QuétecnologíastermosolaressonutilizadasenMéxico?Contextonacionaldelalmacenamientotermosolar
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: ¿Cuáles sí?
Uso pasivo (iluminación)
Fotoeléctrica
celdas fotovoltaicas
Aire acondicionado destilación y desalinización
Fotólisis y fotocatálisis
Fotoquímica
calor de proceso y secado
alta temperatura
combustibles
baja temperatura
Termosolar
electricidad
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¿Cuálessonsusaplicaciones?Contextonacionaldelalmacenamientotermosolar
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Aplicaciones (Baja y media temperatura)
Baja temperatura (50 °C - 150 °C)
• Colectores planos.
• Tubos evacuados.
• CPC’s
Aplicaciones:
• Calentamiento residencial de agua.
• Calor solar en procesos industriales (baja temperatura).
• Fotocatálisis.
Potencial del calor solar en procesos industriales
Media temperatura (160 °C - 300 °C)
• Fresnel Lineal
• Canal parabólico (apertura pequeña)
Aplicaciones:
• Calor solar en procesos industriales (media temperatura).
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Aplicaciones (Alta temperatura)
Alta temperatura: (300 °C - 1000 °C)
• Canal parabólico.
• Disco parabólico.
• Torre central.
Aplicaciones:
• Generación de electricidad.
• Generación de combustibles (Hidrógeno).
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¿Cuálessupotencialdemercado?Contextonacionaldelalmacenamientotermosolar
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Potencial de mercado
* Encuesta realizada a + de 300 empresas (pymes y grandes)
¿Utiliza energía térmica?
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Potencial de mercado
¿En qué formato utiliza la energía térmica?
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Potencial de mercado
¿Qué tan atractivo le parecen los siguientes aspectos de la energía termosolar?
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¿Quéinstitucionesseencuentraninvolucradas?Contextonacionaldelalmacenamientotermosolar
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Instituciones involucradas
ConsorciosdeEnergíasRenovablesFOMIXAGS-JAL-DGOCeMIE-Sol
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¿Cuáleslainfraestructuraconlaqueseencuentraactualmente?Contextonacionaldelalmacenamientotermosolar
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Áreas y Equipamiento
FOMIX-CONACYT-AGS-JAL Laboratorio de Innovación y Caracterización de Sistemas Termosolares y Fotovoltaicos (LICS-TF)
En construcción
~$32,750,000.00 MXN
Tecnologías termosolares utilizadas en México: Infraestructura con la que se cuenta actualmente
InvestigaciónPermitirá realizar investigación para atacar
las principales barreras para el desarrollo de la tecnología solar a través de las siguientes
líneas de investigación:• Evaluación de Recurso Solar.• Caracterización óptico-térmica.• Calor de proceso.• Celdas solares de concentración.• Química Solar y Combustibles.
Desarrollo TecnológicoPermitirá desarrollar soluciones para el sector industrial y la sociedad en el aprovechamiento de la energía solar, a través de:• Desarrollo de prototipos termosolares
y fotovoltaicos.• Servicios de calibración, certificación
y auditoria.• Capacitación y formación de RH.
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Áreas y EquipamientoEn operación
Centro de Diseño y Simulación Avanzada (CAD y CFD)
Área de Electrónica, Instrumentación y Control
Área de Evaluación de Recurso y Simulación Solar
Área de Química Solar y Combustibles Alternativos
Desarrollo y Caracterización de Prototipos Termosolares
Tecnologías termosolares utilizadas en México: Infraestructura con la que se cuenta actualmente
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Infraestructura con la que se cuenta
Simulador Solar de Alto Flujo Radiativo (SSAFR)
Thermogravimetric Analysis (TGA) -Gas Chromatography (GC) – Mass Spectrometry (MS):
+
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¿ExistenproyectostermosolaresenMéxico?Contextonacionaldelalmacenamientotermosolar
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Proyectos termosolares
PowerTrough 250® • Developing a parabolic
trough for 160º-250º C applications.
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Proyectos termosolares
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¿CuálessonlosretosdelaenergíatermosolarenMéxico?Contextonacionaldelalmacenamientotermosolar
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Tecnologías termosolares utilizadas en México: Retos de la energía termosolar en México
I+D• Reducción de costos de generación de energía termosolar.• Desarrollo de nuevas componentes de aprovechamiento de energía solar (ópticos-
mecánicos-térmicos).• Aumentar el rendimiento de sistemas termosolares.• Crear redes de trabajo y colaboración en para solventar problemas específicos de
la tecnología.
Vinculación con la industria• Realizar estudios de evaluación de recurso que den pertinencia a la iniciativa privada.• Realizar labores de marketing o branding ofertando servicios especializados de los CPI’s a la
industria.• Desarrollar proyectos de co-generación en conjunto con la industria.• …
Recursos humanos y sociedad• Generación de recursos humanos especializados.• Promover en la sociedad el uso eficiente de la energía.• Promover un modelo sustentable utilizando la energía solar como fuente primaria.• Promover la democratización de la energía a través del concepto de “comunidades
renovables”.
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Gracias por su atención.
Dr. Manuel I. Peña CruzGrupo de Energía Solar (GES)
Centro de Investigaciones en Óptica, A.C. - Unidad Aguascalientes.
[email protected]: (449) 442 81 24 Ext. 121