eerr 1 tomo energia y sistema eléctrico

7/29/2019 EERR 1 Tomo Energia y Sistema elctrico

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TEMA 1. CONCEPTOS BSICOS SOBRE LAENERGA

REA DE ENERGASRENOVABLES

ENERGA Y SISTEMAELCTRICO

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I. INTRODUCCIN

La energa siempre ha tenido un papel muy importante en eldesarrollo de los humanos a nivel econmico y en general en lasociedad. Y es que sin el calor y la electricidad producidos por laquema de combustibles, la actividad econmica sera limitada.

La sociedad utiliza cada vez ms la energa para la industria,servicios, consumo domstico y transporte. Luego su papel ms quenunca es fundamental.

En el presente mdulo se hablar de las energas renovables y loscombustibles fsiles, comoel petrleo, el carbn, el gas natural etc.

que suponen, en contra de las renovables, recursos limitados. Laincipiente demanda hace que ante el temor a que se agoten, secontrole la situacin energtica.

Existen muchas razones por las que tener un conocimiento precisode tal demanda de energa, la produccin, etc. Por ejemplo ladependencia energtica, de qu o de quines dependemos?, laseguridad en el abastecimiento, tendremos siempre energa?, qupasara si maana nos levantsemos y no hubiese electricidad? Otrascuestiones son la eficiencia energtica, los aspectos ambientales, etc.

Como primer paso, este tema pretende explicar trminos yconceptos bsicos que se emplearn amplia y cotidianamente a lolargo del mdulo y el curso en general, para tratar la energa y loscombustibles.

II. OBJETIVOS DEL TEMA

Adquirir un conocimiento bsico de las caractersticasfundamentales de la energa y la electricidad que se emplearna lo largo del mdulo y del curso en general.

Transmitir la importancia de la energa, su poder meditico,poltico, etc.

Conocer las diferencias existentes entre las energas renovablesy las convencionales proporcionando las caractersticasfundamentales que diferencian unas tecnologas de otras desdeel punto de vista de funcionamiento, medioambiental, etc.


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En la ltima parte del captulo, se muestra un estudio en el queanalizan distintos impactos ambientales de cada uno de los tipos de

energa y se citan algunas estadsticas de produccin elctrica yconsumo de los ltimos aos.

III. INTRODUCCIN A LA ENERGA

La energa es una propiedad asociada a los objetos y sustancias yse manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.Se manifiesta por cambios fsicos como, por ejemplo, al elevar unobjeto, transportarlo, deformarlo... La energa est presente tambin

en los cambios qumicos, como al quemar un trozo de madera o en ladescomposicin de agua mediante la corriente elctrica.

La energapuede manifestarse de diferentes maneras: en forma demovimiento (cintica), de posicin (potencial), de calor, deelectricidad, de radiaciones electromagnticas, etc. Se encuentra enconstante transformacin, pasando de unas formas a otras. Sinembargo, el Principio de conservacinde la energa indica que laenerga no se crea ni se destruye; slo se transforma de unas formasen otras. En estas transformaciones, la energa total permanececonstante, es decir, la energa total es la misma antes y despus decada transformacin.

Unas formas de energa pueden transformarse en otras. En estastransformaciones la energa se degrada continuamente hacia unaforma de energa de menor calidad. En toda transformacin, parte dela energa se convierte en calor o energa calorfica. Cualquier tipo deenerga puede transformarse ntegramente en calor pero ste nopuede transformarse ntegramente en otro tipo de energa. Se diceentonces que el calor es una forma degradada de energa. Sonejemplos:

La energa elctrica, al pasar por una resistencia. La energa mecnica, por choque o rozamiento. La energa qumica, en la combustin de algunas sustancias.Definimos, por tanto, el Rendimiento como la relacin (en % por

ciento) entre la energa til obtenida y la energa aportada en unatransformacin.

En un diccionario se define como combustible, toda sustancia quese quema para producir calor y/o electricidad.


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Hay tres magnitudes que se encuentran muy relacionadas y son lassiguientes: trabajo, calor y energa.

Trabajo es la fuerza multiplicada por el desplazamiento queproduce.

Calor es la magnitud energtica por la cual se produce unavariacin de temperatura, y

Energa es la magnitud que refleja la capacidad de un sistemade desarrollar un trabajo o transmitir calor.

La energa se define como toda propiedad que se puede producir apartir de trabajo o que puede convertirse en trabajo, incluyendo elpropio trabajo. Como existen diferentes formas de trabajo, habrdiferentes manifestaciones de energa. As por ejemplo, existe trabajoelctrico, y energa elctrica, trabajo mecnico y energa mecnica,etc. Se ha estudiado que el trabajo mecnico es el producto de unafuerza por el desplazamiento de su punto de aplicacin. Tambin lasdems formas de trabajo son el producto de una fuerza generalizadaconocida tambin como factor de intensidad y un desplazamientogeneralizado o factor de capacidad.

Las transformaciones que sufren los sistemas para alcanzar elestado de equilibrio trmico, se estiman provocadas por el pasaje deun cuerpo a otro de una forma de energa llamada calorfica osimplemente calor. Si el calor es una forma de energa, podrproducirse a travs de un trabajo o bien convertirse en trabajo. Estoha sido demostrado experimentalmente, ya que es posible producircalor a partir de trabajo mecnico (por ejemplo, por rozamiento).Tambin es posible aunque en parte, convertir el calor en trabajomediante una mquina trmica como veremos ms adelante. Como elcalor se puede transmitir de un sistema o cuerpo a otro, debido a un

desequilibrio trmico, desde el punto de vista termodinmico puedeconsiderarse como una energa en trnsito.

Cuando hay transmisin o pasaje de un sistema a otro debido unadiferencia de temperatura. El pasaje de calor, de un cuerpo a otro,puede provocar la disminucin de temperatura de uno y el aumentode temperatura del otro. En el primer caso se dice que el cuerpopierde calor y se lo toma arbitrariamente como negativo, mientrasque en el otro caso el cuerpo gana o absorbe calor, tomndose comopositivo.

Cuando a un cuerpo se le suministra energa calorfica y su

temperatura aumenta dicha energa recibe el nombre de "calor


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sensible (cambio de temperatura). Si en cambio el cuerpo nomodifica su temperatura pero sufre variacin en su estado fsico, la

energa calorfica se denomina calor latente. Por ejemplo, calorlatente de fusin, de vaporizacin, etc. (cambio de estado fsico).

La potencia se define como la energa por unidad de tiempo.Representa as, la capacidad para realizar un trabajo (calentar agua,mover un objeto, alimentar un equipo electrnico) en poco tiempo.

Por lo tanto:

TiempoPotenciaEnerga

Tiempo

EnergaPotencia

Algunas de las unidades de medida para cada una de ellas son:

Para la energa: Julios, caloras, kilovatios hora (kWh), termias. Para la potencia: Vatios (W), caloras/h, julios/h, Caballos de

vapor (CV).

En los anexos de este mdulo se pueden comprobar algunas de lasunidades y sus equivalencias de las principales variables que hay quetener en cuenta en el sector energtico.

La potencia elctrica que entrega una corriente al circular es laenerga que entrega por unidad de tiempo. Se mide segn el sistemainternacional en vatios (W) y matemticamente se calculamultiplicando la tensin (voltios) por la corriente (amperios):

)(1)(1)(1 AAmperioVVoltioWVatio

Si el valor de la potencia, es positiva dicha potencia es absorbida.Si por el contrario su valor es negativo, el elemento entrega potenciaal circuito en lugar de absorber.


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IV. UNIDADES FUNDAMENTALES Y MAGNITUDES

La magnitudes el parmetro medido, mientras que la unidades elpatrn con el que se cuantifica dicho parmetro y permite definir lasunidades derivadas a partir de las fundamentales.

Para hacerse a la idea y poder relacionar las unidades con sussmbolos y magnitudes se resumen, las ms importantes y necesariasen las siguientes tablas:

MAGNITUDNOMBRE DE LA

UNIDADSMBOLO DE LA

UNIDAD

Longitud Metro mMasa Kilogramo Kg

Tiempo Segundo sTemperatura Kelvin KIntensidad de

corriente elctricaAmperio A

Intensidad luminosa Candela cdCantidad de molculas Molcula gramo mol

Tabla 1. Unidades fundamentales del Sistema Internacional de Unidades

Unidad de longitud: el metro es la longitud de trayecto recorridoen el vaco por la luz durante un tiempo de 1/299.792.458 desegundo.

Unidad de masa: el kilogramo (kg) es igual a la masa delprototipo internacional del kilogramo. El prototipo internacional delkilogramo de platino iridio est conservado en el Bureau Internacionalen las condiciones fijadas.

Unidad de tiempo: el segundo (s) es la duracin de 9 192 631770 periodos de la radiacin correspondiente a la transicin entre losdos niveles hiperfinos del estado fundamental del tomo de cesio133.

Unidad de intensidad de corriente elctrica: el amperio (A) oampere es la intensidad de una corriente constante quemantenindose en dos conductores paralelos, rectilneos, de longitudinfinita, de seccin circular despreciable y situados a una distancia deun metro uno de otro en el vaco, producira una fuerza igual a 210-7newton por metro de longitud.

Unidad de temperaturatermodinmica: el kelvin (K), unidad detemperatura termodinmica, es la fraccin 1/273,16 de la

temperatura termodinmica del punto triple del agua. Adems de la


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temperatura termodinmica (smbolo T) expresada en Kelvin, seutiliza tambin la temperatura Celsius (smbolo t) definida por la

ecuacin t = T - T0 donde T0 = 273,15 K por definicin.Unidad de cantidad de sustancia: el mol (mol) es la cantidad de

sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementalescomo tomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando seemplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, quepueden ser tomos, molculas, iones, electrones u otras partculas ogrupos especificados de tales partculas.

Unidad de intensidad luminosa: la candela (cd) es la unidadluminosa, en una direccin dada, de una fuente que emite una

radiacin monocromtica de frecuencia 5401012

hertz y cuyaintensidad energtica en dicha direccin es 1/683 watt porestereorradin.

Unidad de ngulo plano: el radin (rad) es el ngulo planocomprendido entre dos radios de un crculo que, sobre lacircunferencia de dicho crculo, interceptan un arco de longitud igual ala del radio.

Unidad de ngulo slido: el estereorradin (sr) es el nguloslido que, teniendo su vrtice en el centro de una esfera, interceptasobre la superficie de dicha esfera un rea igual a la de un cuadradoque tenga por lado el radio de la esfera.

Magnitud Nombre de la unidad Smbolo de la unidad

Aceleracinmetro por segundo

cuadradom/s2

Aceleracin angularradin por segundo

cuadradorad/s2

ngulo plano Radin rad

ngulo slido Estereorradin srCantidad de electricidad Culombio C

Capacidad Faradio FConductancia Siemens SEnerga Julio JEntropa Joule por Kelvin J/K

Flujo de induccin magntica Weber WbFlujo luminoso Lumen lm

Frecuencia Hercio HzFuerza Newton N

Iluminancia Lux lxInduccin magntica Tesla T

Inductancia Henrio H

Masa en volumen

kilogramo por metro

cbico kg/m3


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Magnitud Nombre de la unidad Smbolo de la unidad

Nmero de ondasmetro a la potencia menos

uno

m-1

Potencia Vatio WPresin Pascal Pa

Resistencia Ohm Superficie metro cuadrado m2

Tensin elctrica Voltio VVelocidad metro por segundo m/s

Velocidad angular radin por segundo rad/s

Volumen metro cbico m3

Prefijo Denominacinespaola

Denominacinanglosajona

Mltiplos/factor Smbolo

YottaZettaExaPetaTeraGigaMegaKilo

HectoDeca

TrillnMil billones

BillnMillardoMillnMillar

CentenaDecena

QuintillionQuadrillion

TrillionBillionMillion

ThousandHundred

Ten

1024102110181015

1012109106103102101

YZEPTGMkhda

DeciCentiMili

MicroNanoPico

FemtoAtto

Zepto

Yocto

DcimaCentsimaMilsima

MillonsimaMilmillonsima

BillnesimaMil billonsimaTrillonsima

TenthHundredthThousandth

MillionthBillionthTrillionth

Quadrillionthquintillionth

10-110-210-310-610-910-1210-1510-18

10-21

10-24

dcmnpfaz

y

Tabla 3. Prefijos en el Sistema Internacional

Se conoce como Energa primaria a la que se obtienedirectamente de la naturaleza: energa solar, hidrulica, elica,geotrmica, biomasa, petrleo, gas natural o carbn. Y por elcontrario se define Energa secundaria como aquella que provienede la transformacin de energa primaria con destino al consumo o a

Tabla 2. Unidades derivadas


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otros centros de transformacin. Algunos ejemplos de energasecundaria seran: gasolinas, electricidad, gasoil, fuel oil, etc.

Tanto el calor, como la electricidad puede producirse comoenergticos primarios o secundarios.

Los productos energticos primarios tambin pueden dividirse encombustibles de origen fsil y productos renovables. Lo primeros seextraen de los recursos naturales que se formaron en el pasadogeolgico, de reservas naturales. Los segundos, se obtienen directa oindirectamente de los flujos de corrientes, del sol, etc.

La transformacin de un combustible consiste en cambiar uncombustible primario, por medios ya sean fsicos y/o qumicos, en un

producto energtico secundario que satisfaga mejor que el primario eluso al que est destinado. Por ejemplo la generacin de electricidad apartir del vapor producido quemando combustibles. Una parte de laenerga contenida en el calor (vapor) producido se convierte enelectricidad.

V. TIPOS DE ENERGAS CONVENCIONALES Y TIPOSDE ENERGAS RENOVABLES

En las centrales elctricas se obtiene electricidad por medio de losgeneradores elctricos o tambin conocidos como alternadores, porser alterna la corriente producida. Se ponen en marcha a travs demquinas motrices o tambin llamados motores primarios, asmismo tambin a travs de turbinas, que se mueven gracias a laaccin precisa de las distintas formas de energa presentes en lanaturaleza. A este conjunto motor primario/turbina-generador, se leconoce como grupo.

Lo que diferencia a unas centrales elctricas de otras esprecisamente la materia prima que utilizan, o lo que es lo mismo, loque las diferencia es la energa primaria (que mueve a los motoresprimarios), y que tras sucesivas transformaciones, dar lugar a laenerga final en forma elctrica.

Por ejemplo, en una central hidrulica se utiliza la fuerza del agua(energa primaria), como medio para producir electricidad a travs deturbinas (motor primario).

Una clasificacin de las centrales de produccin atendiendo comohemos visto a las materias primas que utilizan sera:


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Centrales hidrulicas. Centrales trmicas (de carbn, de gas natural, de fuel, de

biomasa y residuos).

Centrales nucleares. Centrales mareomotrices. Centrales geotrmicas. Centrales elicas. Centrales solares (fotovoltaicas y termoelctricas). Centrales hidrotrmicas. Centrales undimotrices. Centrales de gradientes salinos.

En principio, se denominan energas convencionales a todas lasfuentes de energa ms comunes para producir electricidad. Lasenergas no convencionales o alternativas, hacen referencia aaquellas formas de producir energa de manera respetuosa con elmedio ambiente, que por el contrario no son muy comunes y cuyouso est muy limitado por motivos como los costes de produccin, la

difcil forma de captacin o la dificultad en la propia transformacinen energa elctrica. Sobre la base de las definiciones anteriores, lasenergas convencionales (salvo la hidrulica), seran contaminantes,mientras que las energas alternativas seran las energas renovables.

En la actualidad, el creciente uso de lo que se conocen comoenergas renovables ha hecho que a travs de la Asociacin deProductores de Energas Renovables (APPA), se haga distincin entreenergas contaminantes y alternativas en funcin de los siguientesparmetros:

ENERGAS ALTERNATIVAS ENERGAS CONTAMINANTESSon limpias ContaminanSin residuos Generan residuos y emisionesInagotables Son limitadasAutctonas Provocan dependencia exteriorEquilibran desajustes interterritoriales Utilizan tecnologa importada

Tabla 4: Diferencias entre energas alternativas y energas contaminantes segnAPPA. Fuente: elaboracin propia segn el APPA


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Se describen a continuacin algunas de las caractersticas msimportantes de las centrales elctricas citadas anteriormente,

definiendo su carcter alternativo o convencional con base en losparmetros descritos en la tabla superior.

Centrales hidrulicas, energa convencional y alternativa

Las centrales hidrulicas, sitienen una potencia superior alos 50 MW, se las consideradentro del rgimen ordinario,mientras que si, por el

contrario, su potencia es inferiora dicho valor, sernconsideradas como energarenovable. En el caso de unapotencia inferior a 10 MW se lasconoce como minihidrulica otambin como centraleshidroelctricas.

Son las ms rentablessiempre que las condiciones

pluviomtricas sean favorables. Tienen un elevado coste inicial deconstruccin pero cuando se ponen en funcionamiento los gastos enconcepto de explotacin y mantenimiento son relativamente bajos.

El emplazamiento de la central depende completamente de lascaractersticas y composicin del terreno, por lo que es tpico queestas instalaciones se encuentren alejadas de las zonas importantesde consumo.

Inicialmente, el agua se encuentra almacenada (presa o embalse)y con posterioridad, de forma controlada, es encauzada y dirigida a

travs de un conducto en descenso hacia las turbinas.La energa cintica y/o potencial que se desarrolla en el proceso es

la que acciona las turbinas hidrulicas, cuyos modelos mssignificativos son las turbinas Pelton, Francis, Kaplan y de Hlice.

Figura 1: esquema de una centralhidroelctrica.

Fuente:www.agenciaandaluzadelaenergia.es


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Centrales trmicas, energa convencional y contaminante

En estas centrales, la materia prima la constituyen loscombustibles fsiles ms importantes: el carbn (estado slido), elgasleo y fuelleo (estado lquido) y que se obtienen por refinacin

del petrleo y en estado gaseoso, el gas natural que se obtiene deexplotaciones tanto carbonferas como petrolferasfundamentalmente. Tambin se puede emplear la biomasa y losresiduos slidos urbanos.

Figura 2: esquema de unaturbina Pelton. Fuente:

http://www.rincondelvago.com

Figura 3: turbina FrancisFuente: www.balino.es

Figura 4: turbina KaplanFuente: www.balino.es

Figura 5: turbina hliceFuente: www.ingenerway.com


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Su emplazamiento depende de la cercana tanto a algn yacimientode su materia prima como de un gran conjunto industrial.

El proceso de transformacin de la energa en una central trmicase basa, principalmente, en la combustin de la materia prima. Elvapor de agua que se obtiene en este proceso es el que acciona laturbina de vapor. Cuando en vez de vapor, el fluido que incide en laturbina es el gas procedente de la combustin del gas natural o decualquier combustible gaseoso, la mquina motora se denominaturbina de gas.

Figura 6: esquema de una central trmica.Fuente: www.images.encarta.msn.com

Figura 7: turbina de gas.Fuente: http://labprop.dmt.upm.es


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TEMA 1. CONCEPTOS BSICOSSOBRE LA ENERGA



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Centrales nucleares, energa convencional

Son muy parecidasa las centralestrmicas. Lo quecambia es elcombustible y lacaldera donde seefecta la combustinde los mismos. Ahorahablamos del uranio,en lugar del carbn o

petrleo y susderivados, tenemosun reactor nuclear enlugar de una caldera.En el reactor tienelugar el proceso de

fisin del uranio, que se puede definir como la rotura en cadena delos ncleos de los tomos del uranio. Este proceso da origen al calornecesario para la posterior obtencin del vapor de agua que moverla turbina generando as la electricidad.

Central mareomotriz, energa alternativa y renovable

Estas centrales se basan en las corrientes y en los cambios de nivelde las masas de agua de mares, ocanos, lagos, etc. Es decir,producen la energa elctrica a travs de la energa de las mareas.Cuando hay marea alta se acumula el agua del mar en una zona deembalse y cuando la marea baja se devuelve el agua embalsada almar a travs de unas mquinas (turbinas) hacindolas as funcionar.

En estas insta-

laciones, el grupo motorprimario-generador sele conoce como grupo-bulbo. Se parece muchoa un submarino con elgenerador en su interiory la hlice corresponde auna turbina hidrulica deltipo Kaplan vista conanterioridad.

Figura 8: esquema de central nuclear.Fuente: www.kalipedia.com

Figura 9: esquema de central mareomotriz.Fuente: www.kalipedia.com


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Energa de las olas, energa alternativa y renovable

Las olas son un derivado de la energa solar, debido a que elcalentamiento de la superficie terrestre genera viento y el viento a suvez genera las olas. Una de las caractersticas fundamentales de lasolas es que tienen una importante capacidad de desplazarse agrandes distancias sin apenas prdida de energa. Es por ello, por loque la energa que se genera en cualquier parte del ocano acabe enel borde continental.

La tecnologa de conversin de movimiento oscilatorio de las olasen energa elctrica se basa en que la ola incidente crea unmovimiento relativo entre un absorbedor y un punto de reaccin queimpulsa un fluido a travs del generador.

Una de las primeras fue el convertidor noruego Kvaerner, cuyoprimer prototipo se instal en Bergen en 1985; consista en un tubode diez metros de largo dispuesto verticalmente en el hueco de unacantilado. Las olas penetran en el interior del tubo y desplazan elaire hacia arriba, lo que impulsa una turbina instalada en el extremosuperior del tubo. Esta central tiene una potencia de 500 kW y escapaz de abastecer a una aldea de cincuenta casas.

Existen otros prototipos como el Pato de Salter, la Balsa de

Cockerell, el Rectificador de Russell o la Boya de Nasuda. Los diseosactuales de mayor potencia se hallan en 1MW de media, aunque enestado de desarrollo.

Central geotrmica, energa alternativa y renovable

La geotermia aprovecha la energa trmica procedente del subsueloterrestre. Proviene del ncleo de la Tierra y se desplaza hacia arribaen el magma que fluye a travs de las fisuras existentes en las rocasslidas y semislidas del interior de la Tierra. De forma natural y

como consecuencia de las elevadas temperaturas existentes, seproduce vapor natural. Este vapor se puede aprovechar para accionarturbinas y de esta forma generar energa elctrica.


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Figura 10: esquema de central geotrmica. Fuente: www.cfe.gob.mx

Esta forma de energa, supone una reserva inagotable pero dedifcil acceso. A nivel mundial, existen de momento muy pocas zonasgeogrficas en las que se puedan construir este tipo de centrales.

Centrales elicas, energa alternativa y renovable

Las centrales elicas basan su funcionamiento en elaprovechamiento del viento. Los aerogeneradores son los equiposque se encargan de transformar la energa mecnica de las corrientesde aire en electricidad. El proceso de generacin de la corrienteelctrica es bastante sencillo de entender: el viento mueve las palas

de los aerogeneradores y stas, a su vez, mueven un generador queproduce finalmente la electricidad.


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Figura 11: esquema de aerogenerador.Fuente: www.thales.cica.es

Figura 12: moderno parque elico conectado a la red elctrica en Espaa.Fuente: elaboracin propia.


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Centrales solares, energa alternativa y renovable

Las centrales solares captan la energa procedente del Sol en formade radiacin electromagntica y, mediante procedimientostecnolgicos, como el empleo de helistatos colectores o clulasfotovoltaicas, se consigue transformar en energa elctrica. Dentro dela generacin elctrica solar existen dos tecnologas diferentes; lafotovoltaica y la termoelctrica. Tambin hablaremos de la energasolar trmica cuyo empleo no genera electricidad pero s permitereducir el consumo de las energas convencionales, como por ejemploel gas natural al ser capaz de producir calefaccin y agua calientesanitaria.

Energa solar termoelctrica: la energa solar termoelctricaagrupa un conjunto de tecnologas diferenciadas, caracterizadaspor realizar la concentracin solar con el fin de alcanzartemperaturas que permitan la generacin elctrica, es decir,producen electricidad calentando un fluido a muy altatemperatura mediante el calor del sol. El fluido hace funcionaruna mquina de vapor para generar la electricidad. Existenfundamentalmente tres tecnologas de implantacin:

Figura 13:concentradores

cilindro-parablicos

(CCPS). Fuente:Greenpeace,Energa Solar

Termoelctrica 2020.

Figura 14: centralde torre

Fuente: Greenpeace,Energa Solar

Termoelctrica 2020.


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Los sistemas termoelctricos con ms implantacin son los detipo CCP aunque los primeros sistemas de central de torre delmundo construyeron en Espaa (PS10 y PS20, en Sanlcar laMayor, Sevilla).

Debido a su poca modulabilidad, los sistemas termoelctricossolo tienen sentido para grandes centrales conectadas a la redelctrica, tpicamente entre 1 y 50 MW. Por ello solo lasgrandes compaas del sector se pelean por su implantacinsiendo inaccesibles para las PYMES.

Energa solar fotovoltaica: consiste en la produccin deelectricidad mediante mdulos o paneles fotovoltaicos basadosen clulas solares de silicio u otros materiales semiconductores.Las clulas producen directamente energa elctrica, sinemisiones ni ruidos cuando la radiacin solar incide sobre ellas.

Hay un concepto importante que conviene conocer y son loshuertos solares, que son grandes campos de mdulosfotovoltaicos que generan electricidad y se encuentran

conectados a lared. Un esquematpico de estasinstalaciones serael siguiente:

Figura 15:discos

parablicos.Fuente:

Greenpeace,Energa SolarTermoelctrica

- 2020

Figura 16:esquema deun sistemafotovoltaicoconectado a

red.Fuente:ASIF.


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Una de las aplicaciones de la energa solar de mayor aceptacines la de la alimentacin de lo que se conocen como sistemas

aislados. Se utiliza para suministrar electricidad en viviendas noconectadas a la red elctrica convencional, lo cual puede seruna solucin recomendable en el caso de que estn situadas enzonas alejadas de los centros de poblacin. Muy tpico esencontrar este tipo de instalaciones para la alimentacin derepetidores de radio, telefona, televisin

Los sistemas solares aislados son instalaciones pequeas. Dehecho, en la gran mayora de los casos se trata de sistemas demenos de 10kW, suficiente para alimentar una gran variedadde aplicaciones.

Para garantizar el suministro de energa en todo momento (24horas al da, 365 das al ao), incluso en situaciones de pocaradiacin, es necesario utilizar sistemas de almacenamiento deelectricidad. El ms habitual en estas instalaciones es el deacumulacin en bateras, que pueden almacenar energaelctrica para garantizar el suministro durante das. Unesquema tpico de un sistema de energa solar aislado sera elsiguiente:

Los sistemas aislados pueden ser rentables en muchasocasiones, dado que el coste de extender las lneas dedistribucin en zonas muy alejadas puede llegar a ser muyelevado. Por ello, estas soluciones no son slo una alternativa,

Figura 17: esquema de un sistema fotovoltaico aisladoFuente: Energa Solar Fotovoltaica en la Comunidad de Madrid, ASIF


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sino que tambin pueden conllevar un ahorro de costes, y en laactualidad poseen un potencial de optimizacin elevado.

Los sistemas de bombeo de agua solares tambin han tenidobastante aceptacin histricamente, debido a su elevadaeficacia y robustez. En estas instalaciones, el objetivo esextraer agua de un pozo subterrneo y almacenarla en undepsito, para su utilizacin posterior en diversas aplicaciones:riego de cultivos en la agricultura, suministro de agua deconsumo en viviendas o granjas aisladas, etc.

Los sistemas de bombeo pueden utilizar bombas mecnicas oelctricas. En el caso de las bombas elctricas, el sistema solar

se utiliza para alimentar a sta, como en las aplicacionesconvencionales de suministro de electricidad. Esta configuracintiene la ventaja de que los mdulos fotovoltaicos se puedensituar en el mejor emplazamiento posible desde el punto devista de la disponibilidad de sol, ausencia de sombras dado queno tiene que coincidir necesariamente con la ubicacin del pozo,donde se encuentra la bomba. De esta manera, elfuncionamiento del conjunto es ms eficiente.

Energa solar trmica: se llama sistema solar trmico a todainstalacin destinada a convertir la radiacin solar en calor til.

En un esquema general de un sistema solar trmico tendramosacoplados tres subsistemas fundamentalmente: un subsistemade captacin formado por una serie de captadores solares (noson mdulos fotovoltaicos; los captadores tienen la misin decaptar la energa solar incidente y transmitirla al fluido quecircular a travs de l); un subsistema de acumulacin,formado por uno o varios depsitos acumuladores de energa; ypor ltimo, un subsistema de consumo que comprendera todoslos puntos deconsumo.

El objetivo de unainstalacin solar deeste tipo es conseguirel mximo ahorro deenerga convencional

Figura 18: esquemade un sistema solar

trmicoFuente:

www.dinersa.com


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que habitualmente se emplea en el calentamiento de agua ycalefaccin.

La cantidad de energa solar aprovechable depende de mltiplesfactores. Hay algunos como el diseo (orientacin, inclinacinde los captadores), que pueden ser controlados. Sin embargootros, como la localizacin geogrfica o los parmetrosmeteorolgicos, escapan de control. Por ello es fundamentalentender que aunque tcnicamente es posible dimensionar lainstalacin para cubrir el consumo total, la desproporcin de sutamao y bajo el punto de vista econmico sera inviable almenos por ahora. En consecuencia, para que la instalacin solartrmica sea competitiva, es necesario emplear sistemas deapoyo energtico convencionales basados en gas natural,gasleo e incluso en electricidad.

Centrales hidrotrmicas, energa alternativa y renovable

En estas centrales, se trata de aprovechar la energa trmica de lasgrandes masas de agua. Por ello, las instalaciones que se basan eneste principio se hallan en ocanos y mares fundamentalmente.

Cuando en las orillas de los ocanos, por ejemplo, existe una

importante diferencia de temperatura entre las zonas profundas y elagua de la superficie fuertemente caldeada por el Sol, como es elcaso de las regiones ecuatorianas, se puede emplear esa energatrmica para generar electricidad.

Biomasa, energa alternativa y renovable

Con respecto a la biomasa hay que hacer la diferenciacin entre ladestinada a la generacin de electricidad y la de usos trmicos.

La fuente de la biomasa son los residuos agrarios (agrcolas comolos residuos de origen herbceo o leoso, ganadero y/o forestal) y lafraccin orgnica de los residuos slidos urbanos, como combustiblespara centrales trmicas (produccin de energa elctrica y/o trmica),o para calderas (agua caliente y calefaccin).

Se dice que es la energa renovable de mayor potencial ya que lasplantas lo nico que necesitan para hacer la fotosntesis es el Sol y elCO2, convirtiendo as la energa solar en materia orgnica de la quese obtienen los combustibles.


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Actualmente se estudian tambin los cultivos energticos, es decir,cosechas de especies vegetales con el nico fin energtico, e inclusose estudia la posible aportacin de las microalgas.

Sirva como ejemplo que a partir de aceites, alcoholes, madera olos restos orgnicos de las basuras se pueden obtener sustitutivos deldisel (biodiesel), sustitutivos de la gasolina (bioetanol), biogs o

combustibles para la calefaccin.

VI. VENTAJAS DE LAS ENERGAS RENOVABLESFRENTE A LAS ENERGAS CONVENCIONALES

Son mltiples y de diferente ndole las ventajas que ofrecen lasenergas renovables con respecto a las energas convencionales.

Bajo el punto de vista estratgico, las energas renovables

permiten disminuir la enorme dependencia energtica del exterior.Las energas renovables son autctonas mientras que loscombustibles fsiles existen slo en un nmero limitado de pases loque hace aumentar las importaciones energticas.

Las ventajas socioeconmicas que ofrecen tambin son muyimportantes; generan ms puestos de trabajo que las convencionalesrespecto a su volumen de trabajo. Adems, contribuyen de formarelevante al equilibrio interterritorial porque suelen instalarse enzonas rurales. Todo lo contrario que las energas tradicionales que sesitan en general cerca de zonas desarrolladas.

Figura 19: posibles combustibles para labiomasa.Fuente: www.ecosar.com

Figura 20: Posibles combustiblespara la biomasa.Fuente: www.bp1.blogger.com


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Pero sin duda algunas de las ventajas medioambientales asociadasal uso de las energas renovables son las ms importantes. Un

reciente estudio elaborado por AUMA, una empresa consultora enmedio ambiente y energa, y auspiciado por ocho instituciones entrelas que se encuentran los rganos competentes de cinco gobiernosautnomos (Catalua, Aragn, Pas Vasco, Navarra y Galicia), elInstituto de Diversificacin y el ahorro energtico (IDAE), el Centrode Investigaciones Energticas, Medioambientales y Tecnolgicas(Ciemat) y la Asociacin de Productores de Energa Renovables(APPA), pone de manifiesto los diferentes impactos ambientales queen la generacin de electricidad se producen, por un lado con lasenergas convencionales y por otro con las renovables.

El estudio conocido como Impactos Ambientales de la Produccinde Electricidad ha sido realizado con un mtodo cientficohomologado internacionalmente Anlisis del Ciclo de Vida (ACV) yque permite identificar de forma objetiva y rigurosa los impactos deun proceso desde su cuna hasta su tumba. Particularmente se hananalizado las siguientes fases del proceso:

Obtencin del combustible. Tratamiento del combustible (preparacin). Transporte del combustible. Construccin de la central. Explotacin de la central (generacin de emisiones y residuos

as como el depsito de los mismos).

Las categoras de impactos provocados por cada una de las fasesanteriormente mencionadas se explican y cuantifican segn el estudiorealizado a continuacin:

Calentamiento global: aumento de la temperatura global de laTierra como consecuencia del exceso de gases de efectoinvernadero en la atmsfera.

Gas Natural 22%Petrleo 22%Carbn 25%Lignito 30%Mini hidrulica 0%Elica 1%Nuclear 0%

Tabla 5: Calentamiento global:99% provocado por los

combustibles fsiles: en las fasesde transporte y combustin.

Fuente: APPA.


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Disminucin de la capa de ozono: Tanto en grosor como enconcentracin. Este fenmeno es causado por la alteracin del

balance atmosfrico de oxgeno y ozono.

Gas Natural 1%Nuclear 7%Elica 3%Mini hidrulica 0%Lignito 1%Carbn 3%Petrleo 85%

Tabla 6: disminucin de la capa de ozono: principal culpable el petrleo a causa de

la emisin de clorofluorcarbonados empleados como retardadores de llama yaditivos de combustibles. Fuente: APPA.

Acidificacin o lluvia cida: incorporacin en el medio ambientede sustancias cidas resultado de mezclar los xidos de azufrey nitrgeno provenientes principalmente de la quema decombustibles fsiles con el vapor de agua.

Carbn 18%Petrleo 18%Gas Natural 2%Nuclear 0%Elica 0%Mini Hidrulica 0%Lignito 62%

Tabla 7: lluvia cida: principal responsable el azufre y por ello la produccinelctrica con lignito, carbn y petrleo. Fuente: APPA.

Eutrofizacin o degradacin de las aguas: se acumulannutrientes en las aguas provocando el crecimiento masivo de

organismos y su consecuente disminucin de la concentracinde oxgeno.

Radiaciones ionizantes. Contaminacin por metales pesados: los ms nocivos son el

plomo, el cadmio y el mercurio. Son muy persistentes ybioacumulativos.


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Petrleo 21%Gas Natural 4%

Nuclear 2%Elica 4%Mini Hidrulica 0%Lignito 5%Carbn 64%

Tabla 8: contaminacin por metales pesados: combustin de carbnprincipalmente y petrleo que emiten cadmio y plomo de forma importante.

Fuente: APPA.

Sustancias carcingenas: provocan cncer.Petrleo 80%Gas Natural 3%Nuclear 0%Elica 1%Mini Hidrulica 0%Lignito 4%Carbn 12%

Tabla 9: sustancias que provocan cncer: el mayor responsable el petrleo por susemisiones de nquel utilizado como catalizador de procesos de hidrogenacin y

desulfuracin del crudo. Fuente: APPA.

Niebla de verano: provocada por las elevadas concentracionesde xidos de nitrgeno y compuestos orgnicos voltilesacompaados de una fuerte radiacin solar.

Niebla de invierno: provocada por la alta concentracin en elaire de xido de azufre fundamentalmente que acta comoncleo de condensacin del vapor de agua en bajastemperaturas y condiciones de humedad elevadas.

Generacin de residuos industriales: que son los generados porla industria.

Residuos radiactivos: los istopos de uranio, por ejemplo,emiten rayos nocivos para los seres humanos en unaconcentracin superior a los lmites establecidos. Producidosfundamentalmente por las centrales nucleares.


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Nuclear 96%Elica 0%

Mini Hidrulica 0%Lignito 1%Carbn 2%Petrleo 1%Gas Natural 0%

Tabla 10: emisiones radiactivas: nuclear, papel fundamentalFuente: APPA.

Agotamiento de recursos energticos: los combustibles fsiles yminerales se van agotando segn se emplean dependiendo de

las reservas fuertemente.

Los resultados permiten cuantificar por primera vez en Espaa lasdiferencias de impacto ambiental entre las diversas tecnologas de

generacin deelectricidad. Los

resultadosempleando comounidad de medidalos ecopuntos(otorgando a cadauna de las

tecnologasestudiadas un valordeterminado de losmismos por cadaTerajulio o 278 MWhde electricidadproducida) y concarcter negativo

(cuantos msecopuntos peor)demuestran que elpetrleo, el lignito yel carbn son, conbastante diferencia,

las tecnologas que ms contaminan, seguidas por la nuclear (no poremisiones de CO2 y s por los residuos nucleares), y el gas. Mientrastanto, la elica y la mini hidrulica, ambas renovables, cuentan conmenos de 100 ecopuntos.

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1398

1356

672

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200

400

600

800

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1200

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1600

1800

2000

Lignito Petrleo Carbn Nuclear Gas Natural Elica Mini

hidrulica

Ecopuntos Totales

Figura 21: Ecopuntos de cada una de lastecnologas estudiadas. Fuente: APPA.


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El estudio no ha incluido la biomasa, dada la multitud decombustibles que se emplean bajo esta denominacin y por tanto con

efectos muy variados. La fotovoltaica obtuvo 461 ecopuntos: esteresultado debe tratarse con cierta prudencia. Esa penalizacin,relativamente elevada, es resultado de la cantidad de electricidad querequiere la elaboracin de las clulas fotovoltaicas. La electricidadque se emplea actualmente para su produccin, es una mezcla detrmica y nuclear (y por tanto el elevado impacto de estas fuentes deelectricidad repercute en el eco balance solar final); si se empleaseelectricidad renovable, el resultado o su impacto serasignificativamente inferior.

En cualquier caso, las energas renovables bajo estudio, tienen unimpacto medioambiental 31 veces inferior al de las energasconvencionales. Por ejemplo, 1kWh generado con mini hidrulica es300 veces ms limpio que 1 KWh. producido con lignito. El elico 4veces ms limpio que el de gas natural. Y si adems, se analizasenms categoras d impacto ambiental tales como el desmantelamientode la central, el riesgo de accidentes, el calor residual la diferenciaentre renovables y convencionales sera an ms importante.

VII. RESUMEN

El papel de la energa siempre ha tenido gran relevancia, no soloen el bienestar de las sociedades, tambin en el desarrollo humano yeconmico. Por ejemplo, desde tiempos prehistricos ya seaprovechaba el viento para navegar o la lea como combustible queentonces era abundante y gratuita. Sin el calor o la electricidad quese generan en la quema de combustibles, la actividad econmicaestara limitada y restringida. Nuestra sociedad cada da emplea msla energa en la industria, servicios, transporte etc., y as el petrleoha adquirido tal poder que mueve el comercio mundial e incluso

condiciona drsticamente el crecimiento econmico. El problema esque ni el petrleo, ni el carbn, ni el gas natural son recursosinfinitos. Se agotan y entonces, qu haremos? Esto sin perder devista la seguridad, la eficiencia la dependencia del exterior o lostemidos efectos medioambientales.

Las energas renovables surgen en este marco de referencia,avaladas por una serie de ventajas importantes que hacen que setornen como una de las soluciones para el futuro energtico. Frente alas llamadas energas convencionales (combustibles fsiles ynuclear fundamentalmente), aprovechan recursos autctonos, luego

reducen la dependencia del exterior. Son inagotables, no emiten


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emisiones ni residuos radiactivos, y por si fuera poco, generanmuchos ms puestos de trabajo proporcionalmente y colaboran con el

equilibrio interterritorial.A continuacin, se muestra un cuadro resumen, para cada una de

las energas vistas a lo largo del tema, tanto convencionales, comorenovables, en los que se exponen sus caractersticas principales, susventajas e inconvenientes:

Hidrulica, energa alternativa y renovable

Energa primaria agua Energa secundaria electricidad

Se genera por el movimiento de las turbinas que se genera alprecipitar el agua entre dos puntos a diferente altura.

Ventajas Inconvenientes- No tiene emisiones - Depende del ao pluviomtrico- Es muy abundante - Infraestructuras caras

- Tecnologa muy madura-Como residuos tiene aceites del

mantenimiento.- No emplea combustible por lo que esms econmica

- Impacto visual

- tiles para el control de inundaciones - Vibraciones

- La vida acutica puede decrecer

Tabla 11: Ventajas e inconvenientes de la hidrulica. Fuente: elaboracin propia.

Trmica, caso Gasoil, energa convencional y contaminante

Energa secundaria derivado del petrleo (gasoil), por ello nopuede ser energa primaria Energa secundaria electricidad

Se quema el combustible y el vapor de agua que se obtiene en este

proceso es el que acciona la turbina.Ventajas Inconvenientes-Gran produccin de energa elctrica - Emisiones de GEI

- Vertidos y residuos como los aceitesde su mantenimiento y cenizas- Impacto visual- Ruido- El agua necesaria para la refrigeracintomada de mares y ros, alcanzaelevadas temperaturas.

Tabla 12: Ventajas e inconvenientes de la trmica con gasoil.


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Trmica, caso carbn, energa convencional y contaminante

Energa primaria carbn Energa secundaria electricidad

Se quema el combustible y el vapor de agua que se obtiene en esteproceso es el que acciona la turbina.

Ventajas Inconvenientes-Gran produccin de energa elctrica - Tiene importantes emisiones

- Vertidos y residuos como cenizas oaceites de su mantenimiento- Impacto visual- Ruido

- El agua necesaria para la refrigeracintomada de mares y ros, alcanzaelevadas temperaturas.-Lixiviado

Tabla 13: Ventajas e inconvenientes de la trmica con carbn.Fuente: elaboracin propia.

Lgicamente, dependiendo de la calidad del carbn tendremos mso menos emisiones, y ms o menos energa elctrica en funcin delpoder calorfico.

Trmica, caso gas natural, energa convencional y contaminante

Energa primaria gas natural Energa secundaria electricidad

En este caso en vez de vapor, el fluido que incide en la turbina esel gas procedente de la combustin del gas natural.

Ventajas Inconvenientes- No emite tanto como las otras

centrales trmicas, ni CO2 ,ni sobre todoSO2 porque el azufre prcticamente noexiste en el gas natural

- El agua necesaria para la refrigeracin

tomada de mares y ros, alcanzaelevadas temperaturas.

- Materia prima ms barata - Tiene emisiones de gases de GEI-Gran produccin de energa elctrica - Impacto visual

-Ruido- Vertidos y residuos como cenizas oaceites de su mantenimiento

Tabla 14: Ventajas e inconvenientes de la trmica con gas natural.Fuente: elaboracin propia.


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Nuclear, energa convencional

Energa primaria uranio Energa secundaria electricidad

Con respecto a la central trmica, lo que cambia es el combustibley la caldera donde se efecta la combustin del mismo. Ahorahablamos del uranio, en lugar del carbn o petrleo y sus derivados.Tenemos un reactor nuclear en lugar de una caldera, en el que tienelugar el proceso de fisin del uranio que da origen al calor necesariopara la obtencin del vapor de agua que mover la turbina generandoas la electricidad correspondiente.

Ventajas Inconvenientes- No tiene emisiones (salvo que seproduzca algn accidente grave)

- Vertidos a causa de los aceites dielctricosde los transformadores; son muy txicos yeste vertido lo tienen todas las instalacionesque cuenten con transformadores

-Tecnologa muy desarrollada - Residuos radiactivos-Alto poder energtico - Impacto visual

-Ruido- El agua necesaria para la refrigeracintomada de mares y ros, alcanza elevadastemperaturas.

Tabla 15: Ventajas e inconvenientes de la nuclear.Fuente: elaboracin propia.

Mareomotriz, energa renovable y alternativa

Energa primaria agua, mareas Energa secundaria electricidad

Cuando hay marea alta se acumula el agua del mar en una zona deembalse y cuando la marea baja, se devuelve el agua embalsada almar a travs de unas mquinas (turbinas) hacindolas as funcionar.

Ventajas Inconvenientes- No contamina - En investigacin principalmente

- Materia prima muy abundante - Infraestructuras caras

- Predictibilidad de laelectricidad producida.

- Gran impacto ambiental.

- Amortizacin a muy largo plazo.

- Aprovechamiento en lugares muy concretos.

Tabla 16: Ventajas e inconvenientes de la mareomotriz.

Fuente: elaboracin propia.


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Energa de las olas, energa renovable y alternativa

Energa primaria agua, olas Energa secundaria electricidad

La tecnologa de conversin de movimiento oscilatorio de las olasen energa elctrica se fundamenta en que la ola incidente crea unmovimiento relativo entre un absorbedor y un punto de reaccin queimpulsa un fluido a travs del generador.

Ventajas Inconvenientes- No contamina - En investigacin principalmente- Materia prima muy abundante - Instalaciones caras- Predictibilidad de la electricidad

producida

- Costes de mantenimiento desconocidos a

escala industrial- Precisa la evacuacin de la electricidaden tierra y para ello se tiene que tenerinfraestructuras en costa

Tabla 17: Ventajas e inconvenientes de la energa de las olas.Fuente: elaboracin propia.

Geotrmica, energa renovable y alternativa

Energa primaria energa trmica

Energa secundaria electricidad

Se genera por la utilizacin de un vapor, que pasa a travs de unaturbina que est conectada a un generador.

Ventajas Inconvenientes- Residuos mnimos - Contaminacin de aguas prximas- Poco impacto visual - Emisin de CO2- Temperaturas constantes - Emisin de cido sulfhdrico

- No se puede transportar- No se pueden ubicar instalaciones en

cualquier lugar, ya que el lugar deposible instalacin es puntual

Tabla 18: Ventajas e inconvenientes de la geotrmica.Fuente: elaboracin propia.

Elica, energa renovable y alternativa

Energa primaria viento Energa secundaria electricidad

El viento mueve las palas de los aerogeneradores, y stas a su vezmueven un generador que produce finalmente la electricidad.


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Ventajas Inconvenientes- No contamina - Repercute sobre la fauna y la flora

- Es barata y no produce residuos - Ruidos- Tecnologa sencilla - Impacto visual- Los espacios ocupados permiten laactividad agrcola y/o ganadera

-Aceite como residuo del mantenimiento

- Intermitencia en la generacinelctrica- No gestionable

Tabla 19: Ventajas e inconvenientes de la elica.Fuente: elaboracin propia.

Solar trmica de alta temperatura, energa renovable y alternativa

Energa primaria sol Energa secundaria electricidad

Producen electricidad calentando un fluido a muy alta temperaturamediante el calor del sol. El fluido hace funcionar una mquina devapor para generar la electricidad.

Ventajas Inconvenientes- No contamina - Cara- Materia prima abundante e inagotable - Radiacin solar diferente en el mundo

(aprovechable en lugares con latitudinferior a 41 aproximadamente)-Inagotable Gestionable si hayalmacenamiento

- Impacto visual

- Elevada necesidad de superficie

Tabla 20: Ventajas e inconvenientes de la solar termoelctrica.Fuente: elaboracin propia.

Solar fotovoltaica, energa renovable y alternativa

Energa primaria sol Energa secundaria electricidad

En ella se transforma en electricidad la radiacin solar por mediode clulas fotovoltaicas que conforman los mdulos fotovoltaicos.


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Ventajas Inconvenientes- No contamina - Cara

- Materia prima abundante e inagotable - Radiacin solar diferente en el mundo- Gran potencial en suelo y en cubierta - Impacto visual- Se pueden precisar sistemas deacumulacin (bateras en fotovoltaicaaislada) que contienen agentes qumicospeligrosos.- Elevada prima para ser competitiva, almenos en la actualidad- Escaso rendimiento en el panelfotovoltaico- Sin produccin elctrica de noche

Tabla 21: Ventajas e inconvenientes de la solar fotovoltaica.Fuente: elaboracin propia.

Solar trmica de baja temperatura, energa renovable y alternativa

Energa primaria sol Energa secundaria calor

Se aprovecha la radiacin solar para calentar un fluido que circulapor el interior de captadores trmicos. Este fluido caliente se puededestinar a la produccin de agua caliente, calefaccin o a la

climatizacin de una piscina, por ejemplo.

Ventajas Inconvenientes- No contamina -Se necesitan depsitos acumuladores de agua

caliente que deben protegerse contra la Legionella.- Materia prima abundantee inagotable

- Radiacin solar diferente en el mundo

- Gran potencial en Espaa - No se puede dimensionar una instalacin desde elpunto de vista econmico para satisfacer lasnecesidades de todo un ao- En determinados edificios no es posible llevar a

cabo la instalacin solar trmica por el propioesquema de principio de aquellos

Tabla 22: Ventajas e inconvenientes de la solar trmica.Fuente: elaboracin propia.


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Hidrotrmicas, energa renovable y alternativa

Energa primaria agua del mar Energa secundaria electricidad

Se trata de aprovechar la energa trmica de las grandes masas deagua. Por ello, las instalaciones que se basan en este principio sehallan en ocanos y mares fundamentalmente.

Ventajas Inconvenientes- No contamina - En investigacin

- Infraestructuras muy caras- Potencial nicamente en las zonas del

ecuador y trpicos

Tabla 23: Ventajas e inconvenientes de la hidrotrmica.Fuente: elaboracin propia.

Biomasa, energa renovable

Energa primaria materias primas de origen biolgicoEnerga secundaria electricidad y/o energa trmica

Se usa como combustible para centrales trmicas generando aselectricidad y/o energa trmica, o para calderas generandocalefaccin y agua caliente.

Se usa para la obtencin de biocombustibles de naturaleza slida,lquida y gaseosa.

La produccin de energa primaria en Espaa a partir de fuentesrenovables, se sita an muy por detrs de las energas procedentesde los combustibles fsiles (fuentes tradicionales).


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TEMA 2. ACTUALIDAD Y FUTURO DE LASENERGAS RENOVABLES



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I. INTRODUCCIN

En este captulo, se pretende describir brevemente los aspectosms fundamentales de las energas renovables que iremos tratando alo largo del curso.

Adems, en la primera parte del tema se hace un repaso sobre lapresencia de la energa en la vida del hombre desde la prehistoria yllegando hasta la actualidad, incluyendo sus caractersticasfundamentales y detallando el porqude su poder.

Se pretende dar una visin general de este tipo de energas,explicando la tecnologa empleada en cada caso y los principales usos

de cada una.

II. OBJETIVOS DEL TEMA

Proporcionar una visin general de la historia de la energa.

Tener una idea general de la situacin actual de las diferentesenergas renovables en el mundo y en Espaa, as como de suprobable desarrollo en un futuro prximo.

III. HISTORIA DE LA UTILIZACIN DE LAS FUENTESENERGTICAS

El hombre a lo largo de la historia ha llevado a cabo diversasactividades que consumen energa. En un principio se basaba en supropio esfuerzo fsico y en ocasiones se ayudaba de animales comolos burros, bueyes, caballos etc.

En el Paleoltico los protagonistas eran el fuego y los combustibles

vegetales. Entonces la madera era abundante y gratuita. La genteviva en tribus y empezaron a surgir aldeas, ciudades, y a medida questas crecieron hubo mayor necesidad de energa y los bosquescomenzaron a sobreexplotarse. As, poco a poco se empezaba a hacernecesaria una cierta monitorizacin de la oferta y la demanda de lalea. En la Edad del Bronce destacaron la metalurgia, las velas, y elmovimiento rotatorio entre otros.

Podemos decir que hasta la llegada en el siglo XVIII de la IRevolucin Industrial, los nicos sistemas mecnicos que seempleaban para la obtencin de energa eran los molinos de viento y


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los de agua y la fuente de energa fundamental, por ser la msabundante, era la lea.

La invencin de la mquina de vapor marcaba el origen de la IRevolucin Industrial. Estas mquinas quemaban carbn para generarenerga.

Hacia 1825-1830, se pudo proliferar la aplicacin prctica de lamquina de vapor; ya no se necesitaban las fuerzas de origen animaly por ello, empez a intensificarse su empleo industrial.

As, la nueva sociedad que surga conla Revolucin Industrial implicabatambin nuevas y mayores demandas deenerga; fue as como surgi con mayor

fuerza la comercializacin del petrleo ysus derivados. Las compaaspetrolferas se desarrollabanproporcionalmente a los mercadosnuevos que se creaban: transportes,calefaccin etc. Y la bsqueda deyacimientos petrolferos era el objetivoperseguido por los pases que ya intuansu poder.

Las grandes demandas de

combustibles generadas por la Segunda

Figura 2: Plataforma deextraccin de petrleo

Fuente: British Petroleum

Figura 1: mquina de vapor. Fuente: http://images.encarta.msn.com


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Guerra Mundial hizo que las empresas americanas se expandieran portodo el mundo; de hecho en 1955 las dos terceras partes del petrleo

del mercado mundial eran suministradas por empresas de EstadosUnidos. A su vez, Oriente Prximo se perfilaba como la mayor reservade crudo del mundo.

La primera gran crisis del petrleo tuvo lugar en 1973; losproductores de petrleo (pases rabes) embargaron el suministro decrudo a Estados Unidos y recortaron su produccin haciendo saltartodas las alarmas. A finales de los setenta, una segunda crisisazotara de nuevo; la produccin de Irn baj a niveles mnimos trasser destronado el Sha de Persia. En consecuencia entre 1970 y 1980el precio del petrleo se haba multiplicado por 19. Esta situacinprovoc que los mercados, que hasta ahora se haban consolidado enel petrleo y en el gas, dieran nuevas oportunidades al carbn quepoco a poco comenz a recuperar el terreno perdido sobre todo comoalternativa ms econmica para industrias y centrales elctricas.Seguidamente se muestra la evolucin del precio del petrleo en lasltimas dcadas.

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Dubai Brent Nigerian Forcados West Texas Intermediate

Figura 3. Evolucin del precio del petrleo en diferentes mercados.Fuente: British Petroleum 2009.


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La electricidad

La electricidad es una forma de energacon un amplio abanico de aplicaciones. Es elprincipal medio de utilizacin de otrasformas de energa primaria, y en especial,de las energas renovables. La electricidadse ha convertido, sin duda alguna, en unbien de consumo imprescindible en nuestrasociedad. Adems est ntimamente ligadaal nivel de desarrollo y a la calidad de vida.Para muchos de sus usos no hay, al menos

de momento, alternativa viable.Las principales caractersticas que han

llevado a la electricidad a definirse como unbien de consumo fundamental son:

La inmediatez de su uso; en cuantoencendemos el interruptor de una lmpara la electricidadenciende la bombilla.

La dependencia de los servicios bsicos que utilizamos

masivamente de la electricidad; la empleamos en la luz, en lostransportes, electrodomsticos, ordenadores, climatizacin,usos industriales especficos, alumbrado

La electricidad no es almacenable; es necesario producirla,transportarla y suministrarla en el mismo momento en que sedemanda y no debe fallar nunca. Adems, no vale suministrarla decualquier forma; se necesitan unas condiciones tcnicas especficaspara que los aparatos receptores funcionen correctamente.

Para conseguir todo esto, ha sido necesario disear uno de lossistemas industriales ms grandes del mundo; el Sistema Elctrico,cuya organizacin se distribuye fundamentalmente en: generacin,transporte y distribucin y del que hablaremos en detalle enapartados posteriores.

Pero hagamos un poco de historia sobre la electricidad.

En 1879 Edison fabric la primera bombilla. Estuvo luciendodurante algo ms de trece horas hasta que el filamento finalmente sequem. En 1882 Edison construy una de las primeras centraleselctricas. Funcionaba a base de mquinas de vapor y generaba

Figura 4: Edison en sulaboratorio de New

Jersey, 1901Fuente:

www.profesorenlinea.cl


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suficiente electricidad como para hacer funcionar 7.200 bombillas. Yaen su primer da de funcionamiento se dice que tena 52 clientes.

El periodo de restauracin (1875-1902) se vio marcado,elctricamente, por una serie de empresas privadas que actuaban enrgimen de absoluta libertad. Hasta finales del siglo XIX primeros delsiglo XX, no hubo apenas despegue industrial hasta que apareci eltransformador y con l la corriente alterna, lo que dio lugar altransporte a larga distancia y con ello a la posibilidad del consumomasivo.

Durante el reinado de Alfonso XIII, la II Repblica y la Guerra Civil(1902-1939), la concentracin urbana y aparicin de ncleos

industriales fue muy significativa. El transporte de la energa elctricaempez a intensificarse y su freno fue precisamente la escasez dered. Por otro lado, la energa hidroelctrica sufri cierta revolucinpor el progreso agrario y el empleo de regados y abonos. Seempezaba entonces a entender ya la electricidad como un serviciopblico y comenz a aparecer una regulacin importante.

En los aos del franquismo, 1940-1975, hubo dos incrementos enlos consumos energticos; el primero entre 1940 y 1949 en la que lacifra de kWh por habitante aument en un 50%. Y el segundo entre1950 y 1958 en el que se aument en un 248%. Al inicio del periodo

de transicin democrtica (de 1976 en adelante), tuvo lugar lasegunda crisis del petrleo (1979). La elevada dependenciaenergtica y los graves desequilibrios econmicos de algunasempresas elctricas incrementaron la necesidad de la intervencinestatal tanto para reestructurar como para sanear el sector.

Y en la democracia con la estabilidad poltica y el objetivo de laconvergencia con Europa, se persigue la idea de que a mayorcompetencia mejores precios de la energa.

IV. ACTUALIDAD Y FUTURO DE LAS ENERGASRENOVABLES

Como hemos visto hasta ahora, la energa es un recursoimprescindible. Aunque su produccin y posterior transformacin parasu consumo est siendo uno de los protagonistas principales en eldeterioro del medio ambiente, nadie puede imaginarse ni por unmomento que nos faltase la luz.


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La energa se obtiene a partir de los recursos energticos y por ellose debe hacer un seguimiento exhaustivo de la evolucin de cada uno

de estos tipos de energa.Existen varios factores a estudiar como el agotamiento o la escasez

del recurso, la contaminacin o el coste que su uso supone. Partiendode un escenario medioambientalmente muy contaminado y en el quela demanda energtica no deja de aumentar, parece lgicopreocuparse especialmente en el carcter limitado o ilimitado dedichos recursos energticos o en si existen o no, otras alternativasenergticas que respeten el medio ambiente.

En este marco de referencia se presentan las energas renovables.

Definidas como el conjunto de tecnologas de generacin de energaque utilizan recursos naturales inagotables y de forma limpia.

Aunque las energas renovables se planteen actualmente comoalternativa a las denominadas energas convencionales no sonenergas nuevas. Su empleo ha sido ms o menos importante hastala llegada de otros recursos que, como el petrleo, hoy queremosdesterrar y que contribuyeron a su abandono en muchos momentosde la historia.

A continuacin veremos de forma desarrollada el estado actual yfuturo de algunas energas importantes del temario como:fotovoltaica, elica e hidrulica. Para el resto de energas podremosver un breve anlisis en cada libro.

4.1. Energa solar fotovoltaica

4.1.1. Estado actual del sector fotovoltaico en el mundo

El desarrollo paulatino del sector fotovoltaico en el mundo durantela dcada de los 90 ha experimentado un nuevo impulso desde el ao2000, con tasas de crecimiento de la produccin entre el 30 y 40%anual. En la figura 5 se muestra la produccin mundial de cada aodesde 1993 hasta 2009.

Este crecimiento se debe, fundamentalmente, a la expansin de lasaplicaciones en conexin a red, tanto en su integracin en edificioscomo en campo abierto. La fuerte demanda actual est provocandosituaciones de escasez puntual de mdulos, con tiempos de entregalargos y problemas para los pequeos compradores.

El origen de estos problemas de capacidad de suministro se

encuentra, por un parte, en la escasez de silicio de grado solar (con


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la pureza necesaria para este tipo de aplicaciones), ya que el nmerode plantas de transformacin de este material es reducido. As

mismo, las propias plantas de fabricacin de clulas y paneles estnen pleno proceso de expansin, con aumentos considerables de lacapacidad productiva.

Figura 5: evolucin de la produccin anual (en MWp) de clulas fotovoltaicas en elmundo. Fuente: Photovoltaic Barometer.

En este contexto, la tendencia descendente de precios de aosanteriores se ha estabilizado, si bien se prev que sea una situacincoyuntural. En este sentido, la produccin de paneles fotovoltaicosest concentrada actualmente en un pequeo nmero de pases, conpredominio de Japn, Alemania y China. An ms reducida es lacantidad de pases que fabrican de las clulas solares, ya que existenotros (Brasil o India, por ejemplo) donde se ensamblan paneles a

partir de clulas importadas.Esta concentracin geogrfica se produce tambin a nivelempresarial, estando el 75% de la produccin mundial de clulasfotovoltaicas en manos de los 10 principales fabricantes.


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Tabla 1: principales fabricantes mundiales de clulas solares en 2009 (MWp).Fuente: Photovoltaic Barometer.

En trminos de potencia instalada, el crecimiento, lgicamente, essimilar al de fabricacin, con algunos desajustes por mdulos enstock. Se observa en la tabla 1 que la potencia fotovoltaica existenteen el mundo prcticamente se ha multiplicado por siete en los ltimosseis aos, con un incremento medio del 35% anual.

Tanto en trminos de fabricacin como de potencia instalada existeuna gran concentracin geogrfica, como se muestra en la figurasiguiente. En trminos de potencia, el mercado de conexin a redalemn y japons es el destino de la mayor parte de la produccin

mundial en la actualidad.Resulta llamativa la poca presencia de EE. UU, siendo un pas que,

tanto en lo climatolgico como en lo tecnolgico y financiero, tendrams futuro en la generacin fotovoltaica. Es adems, el pas que enlos inicios tuvo mayor participacin en el desarrollo fotovoltaico. Estehecho es una muestra del peso que an tienen las iniciativasinstitucionales en la evolucin del sector.


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Figura 6: Potencia fotovoltaica acumulada en el mundo en MW.

Fuente: EPIA

Por sectores del mercado de demanda, la mayor parte de lapotencia se instala actualmente en sistemas en conexin a red, tantoen campo abierto como en edificacin, con un 84% frente a slo el20%.

Las grandes centrales de ms de 1 MWp representan nicamenteun 10% del total de potencia instalada, pero constituyen, sinembargo, el tipo de aplicacin de mayor progresin y mayorinfluencia sobre la industria, con los nuevos sistemas tarifariosexistentes en muchos pases.

Las aplicaciones aisladas, tanto de electrificacin rural (incluyendobombeo de agua) como industrial y profesional, suman un 14% deltotal. Entre estas ltimas destacan las telecomunicaciones, lossistemas de sealizacin, de monitorizacin, etc.

Si bien el aumento de la produccin es vital para la industria ypuede ayudar a una reduccin de precios, no se puede olvidar laimportante funcin de la energa solar fotovoltaica como opcin deelectrificacin de zonas aisladas, preferentemente en pases en

desarrollo.


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Uno de los aspectos clave de las instalaciones fotovoltaicasautnomas es cmo garantizar su sostenibilidad, su funcionamiento a

largo plazo. El panel solar ofrece una fiabilidad muy elevada durantemuchos aos; sin embargo, se encuentran problemas en otroscomponentes de la instalacin y, sobre todo, en la falta depresupuesto para asegurar un mantenimiento y una reposicin decomponentes en el medio y largo plazo.

Son problemas ms ligados al entorno rural, alejado y en muchoscasos econmicamente desfavorecido, que a la propia tecnologa. Seahonda en estos aspectos en el mdulo dedicado al diseo yoperacin de instalaciones fotovoltaicas autnomas.

4.1.2. Estado actual del sector fotovoltaico en la Unin Europea

Los compromisos de los pases miembros de la Unin Europeafijados en el Protocolo de Kioto, junto con el progresivo aumento dela dependencia energtica del exterior, abrieron las puertas aldesarrollo y a la mayor contribucin de las energas renovables enEuropa.

En este contexto, el crecimiento actual del sector fotovoltaico en laUnin Europea tiene su carta de presentacin en el Libro Verde de1996 y, posteriormente, en el Libro Blanco elaborado por la ComisinEuropea en 1997 titulado Energa para el futuro: fuentes de energarenovables. En l se marca como objetivo el lograr una penetracindel 12% de las fuentes de energa renovables para el ao 2010. Seestablecen, asimismo, objetivos diferentes para cada Estado miembroen funcin de su potencial.

El Libro Verde de 1996 tiene su continuacin ms reciente en el de2006 titulado Estrategia europea para una energa sostenible,competitiva y segura. En realidad, antes de estas propuestas decrecimiento a medio plazo, ya se haban desarrollado acciones

importantes en el terreno de la conexin a red, destacando entreellas el programa alemn de los 1.000 tejados fotovoltaicos o laplanta fotovoltaica de 1 MW instalada en Toledo en 1994, la msgrande de Europa en su momento.

Posteriormente, en Alemania se puso en marcha un nuevo y msambicioso plan de 100.000 tejados fotovoltaicos, desarrollado desde1999 hasta 2003, con la instalacin de 300 MWp de paneles solares.

En este sentido, resulta interesante observar cmo el Libro Blancoasigna la mayor parte de este crecimiento a las aplicaciones enedificios, con la propuesta de hasta 1.000.000 de tejadosfotovoltaicos, si bien los incentivos de los diferentes gobiernos


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favorecen ltimamente ms la instalacin de grandes centrales encampo abierto con menor influencia de la limitacin de espacio que

las aplicaciones en tejados.Cuando se describe la situacin de la tecnologa fotovoltaica dentro

de la Unin Europea, resulta obligado destacar la extremaconcentracin de la actividad en muy pocos pases. En realidad, enAlemania se concentra casi el 90% del mercado fotovoltaico europeoen potencia instalada a finales de 2006. Alemania ha confirmado sualto rango de produccin solar en el mundo, con una produccin de6,2 TWh (4,4 TWh en 2008), un 40% en 2008, segn el BMU(Ministerio de Medio Ambiente de Alemania). Por primera vez, laaportacin de la energa solar va desde el 1% de la produccinelctrica del pas, hasta poder duplicarse en 2011.

En 2010, la Unin Europea tuvo la mayor capacidad fotovoltaica,con casi 5,5 GWp instalados en 2009. Las primeras estimaciones delos principales mercados fotovoltaicos mundiales suman unacapacidad adicional de 7 de GWp, equivalentes al 16,6% decrecimiento en 2008 (6 GWp).

Espaa, sigue siendo uno de los principales pases europeos encuanto a potencia total acumulada, situndose por detrs deAlemania en 2009. Sin embargo, pases como Italia, Francia, Blgica

o Repblica Checa, nos han superado en cuanto a potencia instaladaese mismo ao.

4.1.3. Estado actual y evolucin del sector fotovoltaico en Espaa

A comienzos de los aos 80 subsistan en la Espaa rural unas100.000 personas sin acceso a la red elctrica. Es en ese contexto enel que se desarrollan las primeras iniciativas de electrificacin depequeas aldeas mediante sistemas fotovoltaicos.

Las experiencias fotovoltaicas autnomas quedaron reducidas acasos aislados de recuperacin de pueblos o viviendas abandonadas,granjas, refugios y casas de montaa, adems de aplicacionesprofesionales. Se crearon lneas de subvenciones para cubrir elelevado coste inicial de este tipo de sistemas.

Aos despus, en 1998 se aprueba el Real Decreto 2818/1998sobre Produccin de energa elctrica por instalaciones abastecidaspor recursos o fuentes de energa renovables, residuos ycogeneracin, que establece primas de 60 y 30 pesetas/KWhgenerado (36 y 18 c/KWh), para instalaciones de menos y ms de 5

kW de potencia, respectivamente.


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Dos aos despus se aprueba el Real Decreto 1663/2000 sobreConexin de instalaciones fotovoltaicas a la Red de Baja Tensin,

estableciendo condiciones tcnicas y administrativas especficas.Cabe destacar que la reduccin de primas a partir de los 5 kW

conduce a que se extienda el nmero de instalaciones precisamenteen ese umbral de potencia, o bien a la separacin administrativa decentrales de ms potencia en grupos de 5 kW. Son criteriosadministrativos y no tcnicos ni geogrficos los que definen el diseode los sistemas.

Desde entonces, y an ms con la aprobacin del Real Decreto436/2004, el crecimiento del sector fotovoltaico en conexin a red en

Espaa ha sido enorme. Este Real Decreto, por una parte incrementalas tarifas a la generacin elctrica fotovoltaica, ligndolas a lallamada tarifa media de referencia (dependiente del precio de laelectricidad) y, por otra, aumenta el umbral de cambio de tarifa hasta100 kW.

Este aumento provoca que en Espaa, al contrario de lo quesucede en pases como Alemania o Japn, la aplicacin mayoritaria nosea la integracin arquitectnica, si no las instalaciones en campoabierto. El hecho de que Espaa sea un pas menos densamentepoblado que Alemania o Japn tambin permite la ocupacin de

terreno abierto para la construccin de grandes centralesPosteriormente, se aprob un nuevo marco jurdico, el Real Decreto

661/2007, que establece unas nuevas tarifas, fijas (con variacindeferida al IVA) de 44 c/kWh producido para los primeros 25 aos,en instalaciones de hasta 100 kW.

En agosto de 2007 se super el 85% del objetivo de incremento de363 MW previsto para el periodo 2005-2010 en el Plan de EnergasRenovables 2005-2010 (PER), por lo que se estableci un plazo de 12meses en el cual las instalaciones que fueran inscritas en el Registro

administrativo de instalaciones de produccin en rgimen especial(RIPRE) en este periodo tendran derecho a la tarifa reguladaestablecida en el R.D. 661/2007, de 25 de mayo.

Pasados 12 meses, mediante el Real Decreto 1578/2008 se definiun nuevo rgimen econmico, adems de la creacin de un Registrode preasignacin de retribucin para la tecnologa fotovoltaica(PREFO), que afecta a las instalaciones que se inscribandefinitivamente en el RIPRE a partir de septiembre de 2008. Estenuevo marco se basa en un sistema de cupos crecientes y tarifasdecrecientes, que potencia las instalaciones sobre edificaciones.


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Se establece un cupo de potencia de aproximadamente 500 MW alao, y establece dos tipologas de instalaciones, una para

instalaciones sobre edificaciones y otra para instalaciones sobresuelo, cada una con sus correspondientes cupos y tarifas.

La tipologa de instalaciones sobre edificios contempla dossubgrupos de instalaciones: las menores de 20 kW y las que tienenentre 20 kW y 2 MW. La segunda tipologa agrupa al resto deinstalaciones no situadas sobre edificaciones urbanas, y permiteinstalaciones con un mximo de 10 MW. Las tarifas desciendenalrededor de un 10% anual, dependiendo del modo en que se cubranlos cupos asignados

Para asignar la potencia de los cupos, el R.D. 1578/2008 crea unRegistro de preasignacin en el que se deben inscribir los proyectosfotovoltaicos para conseguir las tarifas correspondientes. Dividido encuatro convocatorias anuales, una por cada trimestre, el Registro depreasignacin garantiza el cumplimiento, sin desviaciones, de laplanificacin energtica.

Los proyectos que concurran al Registro deben aportar laautorizacin administrativa, la licencia de obras, el punto de conexinconcedido por la compaa elctrica y el resguardo de la constitucinde aval en la Caja General de Depsitos de 50 /kW, en el caso deinstalaciones en edificacin menores de 20 kW, y de 500 /kW en losdems casos. Al adjudicar los proyectos en cada convocatoria, setiene en cuenta la fecha ms reciente de esos documentos, paraordenar las solicitudes cronolgicamente y dar preferencia a las msantiguas.

El marco de tarifas y cupos en el ao 2009 se muestra en lasiguiente tabla:

Figura 7. Grupos definidos en el R.D 1578/2008


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A fecha previa al 30 de junio de 2010 se resolvi provisionalmentela tercera convocatoria de dicho ao, de la cual ya se conocen lastarifas y los cupos.

En el caso de que para cada tipo se inscriba menos del 75% de sucupo la tarifa correspondiente se mantiene para la siguiente

convocatoria, lo que ha ocurrido para los tipos I.1 y I.2. Si se cumplems del 75% la tarifa se reduce proporcionalmente a la potenciainscrita, siendo la reduccin cero si se inscribe exactamente el 75%del cupo, y del 2,6% si se inscribe exactamente el 100% del cupo.Esto es lo que ha sucedido en la tipologa II. Existe un mecanismoestablecido que permite traspasar entre ambos grupos la potenciaque pueda sobrar en el caso de que no se llegue a completar algunode los cupos.

En cuanto a las perspectivas de desarrollo futuro a nivel mundial,todo indica que el crecimiento se va a mantener en los aos

venideros, en mayor o menor medida. En el futuro cercano el

Tabla 2: tarifas y cupos para las cuatro convocatorias de 2009

Tabla 3: tarifas y cupos para las convocatorias de 2010


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crecimiento est relativamente garantizado, debido a que las polticaspblicas actuales abarcan plazos en el entorno del ao 2010 y la

expansin actual de las empresas fabricantes permite estecrecimiento. Los problemas de escasez de silicio de aos recientesparecen solucionados en la actualidad.

2006* 2007 2008 2009 2010

Referencia IEA 1.467 888 1.035 1.204 1.401

Avanzado EPIA/Greenpeace 1.467 2.179 3.130 4.340 5.650

Moderado EPIA/Greenpeace 1.467 1.907 2.479 3.223 4.189

Tabla 4: Previsiones de potencia anual instalada durante los prximos aos, endiversos escenarios. Datos reales de EPIA del ao 2006.

Fuente: Informe EPIA/Greenpeace

A medio y largo plazo, las previsiones presentan un mayor nivel deincertidumbre, en funcin de la continuidad de los incentivosgubernamentales actuales durante el nmero de aos suficiente paraque la industria pueda lograr una reduccin de costes apreciable y dela propia capacidad de dicha industria.

2010 2020 2030

Referencia IEA 16% 9,9 13% 33 10% 87

Avanzado EPIA/Greenpeace 40% 28,9 23% 241 15% 1.272

Moderado EPIA/Greenpeace 30% 18,4 21% 170 12% 728

Tabla 5: Tasa de crecimiento anual del mercado fotovoltaico y potencia acumulada(en GWp) en diversos escenarios. Fuente: Informe EPIA/Greenpeace

Con las tasas de crecimiento estimadas, y teniendo en cuenta el

propio incremento de la demanda elctrica en el mundo, puedeestablecerse como posible que entre el 6 y el 10% del consumoelctrico mundial sea suministrado por la tecnologa fotovoltaica en elao 2030.

Por regiones de instalacin de los sistemas, el predominio actual deEuropa, con un 60% de la potencia instalada, se ver reducido haciauna mayor distribucin regional, destacando la presencia de China ydel Sur asitico, que alcanzarn cotas entre el 15 y 20% del total dela electricidad fotovoltaica generada.


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Cualquier escenario de desarrollo futuro de la tecnologafotovoltaica debe ir acompaado de una reduccin de costes

importante respecto a los valores actuales. Es uno de los objetivosfundamentales de la industria fotovoltaica y del sistema de incentivospblicos actual, con el fin de alcanzar la competitividad frente a otrastecnologas.

En funcin del tipo de aplicacin es conveniente usar una referenciau otra. As, en instalaciones aisladas es ms til el empleo del preciopor Wp instalado, mientras que en conexin a red se usar el costedel kWh generado.

La contribucin previsible de energa solar fotovoltaica al

cumplimiento de los objetivos vinculantes para 2020 se estima en14.316 GWh, generados por una potencia instalada acumulada en2020 de 8.367 MW. El incremento de potencia en el periodo 2011-2020 se estima en 4.346 MW.

A partir de 2015 se prev una penetracin creciente de la energasolar fotovoltaica en sistemas para autoconsumo de energainterconectados con la red de distribucin y asociados a suministrosexistentes, segn se vaya alcanzando la paridad del coste degeneracin con el coste de la energa para el consumidor, mediante eldesarrollo de sistemas basados en los conceptos de balance neto,

compensacin de saldos de energa etc.

4.2. Energa elica

4.2.1. Estado actual del sector elico en el mundo

Desde los orgenes de las modernas energas renovable

eerr 1 tomo energia y sistema eléctrico

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