Monday, July 05, 2004

The National Programme of Energy

- en español abajo -

After de blackouts in Seville last week, we have read many comments and statements. Even some voices forgetting the worshipped laws of the free market claimed heretically: "An Energy Plan is urgently required" ("Urge un Plan Energético". El Mundo, Madrid newspaper, July 1st, 2004). Come on! friends, you know what blackouts need is short circuit power level, not a plan. Unfortunately it seems short circuit power does not pay nowadays.

When searching solutions to a problem, often it is easier to look backwards to choose among past initiatives than to look ahead to imagine new ones. Sometimes however, the solution could rest on empowering the mechanisms already exist at hand. There is already a Plan for Electricity and Gas Industry in Spain ( Planificación de los Sectores de Electricidad y Gas - Desarrollo de las Redes de Transporte), and a Spanish Strategy of Energy Efficiency as well ( Estrategia Española de Eficiencia Energética 2004-2012). There is still another initiative I want to refer in regarding blackouts: "The National Programme of Energy". It is not as ambitious as the National Electric Delivery Technologies Roadmap of the US, but it is an interesting programme.


Spanish Government approved the R&D National Plan on November 7th, 2003. This plan drives de Spanish policy on research, development and innovation for years 2004-2012. The plan includes The National Programme of Energy, to promote the knowledge and technologies needed to achieve an economic, efficient, and environmentally respectful energy supply system, in order to easy a sustainable development and provide the quality of life socially demanded. The programme consists of two priorities and a subprogramme. The priorities are: "Optimization of the types and conventional enregy uses, so that they are cleaner and efficient", and "Promoting renewable energy and emerging technologies"; the subprograme refers to "Nuclear Fusion". The document can be downloaded by clicking on the title of this post.

The first priority has a paragraph entitled "Energy transmission" where we can read: Besides energy conversion, transmission is an essential element to guarantee the energy supply from the generation sources up to end user. Consumption growth originates a congestion of the existing systems which forces to enlarge the transmission and distribution networks and to modernize them with more advanced equipment. In this respect efforts are needed directed to:
• Improve existing equipment by distribution automation; communications systems; protection, control and measurement systems; and with advanced transformers and switchgear.
• Improve networks operation by developing models to aid the electrical systems operation and service restoration after an incident, and by developing new conductors of low cost and high thermal presentations to increase the energy transmission and distribution capacity.
• Develope and test superconductor materials (current devices limitters, underground cables, transformers, etc.), compact and integrated transformer centers, and new insulating materials.

Today I would like to talk about superconductors fault current limitters, or SFCLs. Last April, RWE has successfully test a SFCL based on a HTS (high temperature superconducting) ceramic, and have proved their successful operability in real-life conditions. SFCL implementation into the RWE grid took place in Netphen, near Siegen (Germany). Representatives from participating companies and the Federal Ministry for Education and Research (BMBF) highlighted the importance of this field test for SFCLs.

I would remark that in the Institute of Science of Materials of Barcelona they have developed a SFCL to protect distribution networks against short-circuits: El primer limitador de corriente híbrido superconductor español

Some links to know a bit more on:

Five Technologies To Keep Blackouts at Bay

A Cool Possibility For The Power Grid By Earl Lane, Newsday 10/28/2003

Dr.Ing. M. Noe - Forschungszentrum Karlsruhe - Institut für Technische Physik,
Superconducting fault current limiters

Kioto University - Graduate School of Engineering - Applied Superconductivity Laboratory - Electrical Engineering Department FCL Research

CIEMAT Superconductividad

Comisión Europea - Superconductividad: ¿Qué está en juego?

US DoE Superconductivity Program Superconductivity Articles

Superconductivity - from Superconductivity for Electric Systems, Energy Efficiency and Renewable Energy Network, US Department of Energy.

Power Applications of Superconductivity in Japan and Germany International Technology Research Institute.

Superconductors Power Up Mechanical Engineering Magazine Online.

Power Applications from Superconductivity Technology Center, Los Alamos National Laboratory

HTS for Electric Power Systems and Devices (Origin uncertain)

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Después de los apagones de la semana pasada en Sevilla hemos podido leer muchos comentarios y declaraciones. Incluso hubo algunas voces que olvidando las veneradas leyes del libre mercado pidieron heréticamente: "Urge un Plan Energético". ¡Venga amigos!, lo que necesitan los apagones es "palier" de cortocircuito, no un plan. Por desgracia parece que hoy en día el "palier" de cortocircuito no es rentable.

Cuando se buscan soluciones a un problema a menudo es más fácil mirar hacia atrás en busca de actuaciones pasadas, que mirar hacia delante para imaginar otras nuevas. Empero, a veces la solución está en potenciar las soluciones que ya tenemos en la mano. Existe ya una planificación de las redes de transporte de gas y electricidad, y una estrategia de eficiencia energética. Pero aún hay otra iniciativa en marcha relacionada con los apagones. Me refiero al Programa Nacional de Energía, quizá no tan ambicioso como el "National Electric Delivery Technologies Roadmap" de los Estados Unidos, pero en cualquier caso interesante. El documento se puede descargar cliqueando en el título de este "post".

El gobierno aprobó el 7 de noviembre de 2003 el Plan Nacional de I+D+i 2004-2007. Este Plan dirige la política española de I+D+i para dicho periodo, e incluye, entre otros, el Programa Nacional de Energía. Este programa persigue generar el conocimiento y las tecnologías necesarias para garantizar un sistema de suministro energético eficiente, respetuoso con el medio ambiente y económico que facilite el desarrollo sostenible y la calidad de vida demandada socialmente. El programa consta de dos prioridades temáticas y un subprograma. Las prioridades temáticas son: "Optimización de las formas y utilizaciones convencionales de la energía, para que sean más limpias y eficientes", y "Fomento de las energías renovables y tecnologías emergentes". El subprograma es el de "Fusión termonuclear"

Dentro de la primera prioridad figura el apartado de "Transporte de Energía" donde podemos leer: "De forma complementaria a la transformación de la energía, el transporte es un elemento esencial para garantizar el suministro energético desde los puntos de generación hasta el usuario final. El crecimiento del consumo produce una saturación de los sistemas existentes lo que obliga a ampliaciones de las redes de transporte y distribución o a la modernización de las mismas con equipamiento más avanzado. En este sentido se requieren esfuerzos dirigidos a:
• La mejora del equipamiento existente mediante la automatización de la distribución, de las comunicaciones, de los equipos de protección, control y medida, y con transformadores y aparamenta avanzados.
• Mejora de la operación con el desarrollo de modelos de ayuda a la operación de sistemas eléctricos y para la reposición del servicio tras un incidente y mediante el desarrollo de superconductores como nuevos conductores de bajo costo y altas prestaciones térmicas para aumentar la capacidad del transporte y distribución de energía.
• Mediante el desarrollo y validación de dispositivos superconductores (limitadores de corrientes de falta, cables subterráneos, transformadores, etc.), centros de transformación compactos e integrados y nuevos materiales aislantes

Me gustaría hablar de los limitadores de corriente de falta superconductores, o SFCLs. El pasado mes de abril RWE han probado la eficacia de los elementos principales de un SFCL constituido por cerámicas superconductoras de alta temperatura (HTS). La instalación del SFCL en la red de RWE se realizó en Netphen cerca de Siegen (Alemania). Los representantes de las empresas implicadas y del Ministerio Federal de Educación e Investigación alemán resaltaron la importancia de este ensayo.

Me gustaría señalar que en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona han desarrollado un limitador de corriente superconductor para proteger redes de distribución eléctrica en caso de cortocircuito, que obtuvo el Premio Duran Farell de Investigación Tecnológica.

Incluyo algunas direcciones de Internet ilustrativas.


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