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El potencial de las energías renovables

Cada vez cobra más fuerza la opinión que propugna la sustitución de los combustibles fósiles por fuentes de energía renovables. Las energías renovables se utilizaron históricamente para proporcionar energía durante la fase inicial de la revolución industrial (la madera que alimentó las primeras calderas). ¿Por qué queremos volver a utilizarlas ahora? Existen varias razones esenciales para propiciar su uso masivo:

  • No es posible seguir utilizando los combustibles fósiles sin alterar de manera irreversible el clima. La combustión del carbón, gas y petróleo producen elevadas emisiones de CO2, principal responsable del conocido como efecto invernadero.
  • La sustitución de los combustibles fósiles por la fisión nuclear plantea infinidad de problemas: el coste, la seguridad y la disponibilidad a largo plazo del combustible. No es verosímil que la fisión nuclear vaya a representar una alternativa energética digna de mención.
  • Los combustibles fósiles no van a durar siempre. He analizado las perspectivas de agotamiento de los combustibles fósiles en un reciente artículo. Ese hecho obliga necesariamente a repensar como mantener nuestro modo de vida, tan dependiente de la energía, de una manera sostenible y respetuosa con el planeta en su conjunto. En este artículo analizaré las alternativas energéticas de las que disponemos en la actualidad, sus potencialidades y sus limitaciones.
  1. Potencialidad de los principales recursos renovables

Los flujos naturales de energía del planeta, impulsados principalmente por la energía proveniente del sol, así como el clima y el sistema hidrológico, dan lugar a las que conocemos como fuentes de energía renovables. Se reponen continuamente de manera natural y son intrínsecamente inagotables. Son la única opción a largo plazo para un suministro de energía continuado, seguro y sostenible. Además, algunos de ellos (la energía solar y la eólica) son sostenibles en el sentido de que no impactan significativamente en el medio ambiente de una forma que impediría su uso continuado en el tiempo. Este no es el caso de la energía hidráulica, como detallaré en los siguientes párrafos.

La magnitud de los principales recursos renovables se puede entender mejor con unos datos y una imagen:

La radiación solar que incide en la superficie de la tierra durante un año es equivalente a 85.000 TW. La gran mayoría se invierte en calentamiento del aire, la tierra y los océanos. Otra parte la convierte la naturaleza en biomasa mediante el lento proceso de la fotosíntesis; una parte de ese proceso lo aprovechamos en forma de alimentos. Así pues, gran parte de esa energía no puede aprovecharse directamente, pero cerca de 1.000 TW de radiación directa son accesibles para su aprovechamiento en forma de calor o de conversión en energía eléctrica.

El viento es una forma de energía solar transformada. Su potencial es enorme (370 TW), aunque su utilización práctica también se reduce sustancialmente a 40-70 TW.

El ciclo del agua debido a los ríos con caudales renovados mediante la lluvia proporciona 34.000 TW, pero sólo una muy pequeña fracción de entre 3-4 TW puede aprovecharse en embalses y presas hidráulicas.

Por comparación, como indiqué en otro artículo, el consumo de energía mundial total es en la actualidad 18 TW. La siguiente figura muestra en términos comparativos el potencial de los principales recursos. Hay otras fuentes de energía renovables (biomasa, geotermia, energía mareomotriz, etc.), pero, dado su menor potencial en comparación con los tres principales, no serán analizadas aquí.

Potencial de utilización de los recursos renovables al cabo de un año. El tamaño de cada círculo es aproximadamente proporcional al potencial de cada recurso. También se muestra a escala el consumo de energía del planeta en 2014.
Potencial de utilización de los recursos renovables al cabo de un año. El tamaño de cada círculo es aproximadamente proporcional al potencial de cada recurso. También se muestra a escala el consumo de energía del planeta en 2014.

El futuro será renovable, sin duda. El ritmo al que se haga el cambio de modelo energético dependerá de decisiones políticas y regulatorias que poco o nada tiene que ver con las características técnicas de estas fuentes de energía. En próximas entradas a este blog, ya después de las vacaciones, iré describiendo las limitaciones, la situación actual y las expectativas en un futuro más o menos inmediato de estas fuentes de energía.

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Propuestas para un Nuevo Modelo Energético

En la anterior entrada a este blog detallé las características y limitaciones de nuestro actual modelo energético. En esta, esbozo algunas actuaciones para cambiarlo.

El principal motor de cambio hacia un nuevo modelo deberá basarse en energías renovables, lo que permitirá reducir la dependencia exterior y limitar las importaciones de combustibles fósiles. En efecto, nuestra factura energética es del orden de 35.000 millones de euros/año, a pesar del desplome del precio de los hidrocarburos experimentado en el último año.

España alcanzó en el período 2000-2010 un liderazgo tecnológico e industrial indiscutible en las principales tecnologías renovables: eólica, solar fotovoltaica y solar termoeléctrica, lo que se debería haber aprovechado para propiciar el siempre anhelado cambio de modelo productivo de nuestra economía. Ese liderazgo se logró por una confluencia beneficiosa de esfuerzos en I+D en universidades, centros tecnológicos públicos y empresas privadas. Recuperar ese liderazgo tecnológico es una absoluta prioridad para una nueva política energética.

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El sistema eléctrico español: diversificado, sobredimensionado, aislado…

El sistema de producción de energía eléctrica de España tiene unas características que lo hacen especialmente inadecuado, tanto para satisfacer nuestras necesidades energéticas como por el coste que representa tanto para nuestro país como para los sufridos consumidores, ya que pagamos una de las energías eléctricas más caras de Europa. Las describo brevemente en este artículo:

  1. Diversificación

En la actualidad, España tiene una gran cantidad de potencia de producción de energía eléctrica instalada, 108.300 millones de vatios (MW) a finales de 2015, distribuidos entre las distintas fuentes de generación de acuerdo con la siguiente tabla:

Fuente: Informe REE 2015.
Fuente: Informe REE 2015.

 

En la segunda columna de la tabla se especifica la cantidad de potencia correspondiente a cada tipo de central eléctrica, atendiendo a la clase de combustible que utiliza para obtenerla; en la tercera columna se detalla el porcentaje de la potencia instalada que representa cada una de ellas; en la cuarta columna aparece el porcentaje de energía generado sobre el total por cada una de las tecnologías del mix y, finalmente, la quinta columna indica el coeficiente de disponibilidad de los tres únicos tipos de centrales sobre las que Red Eléctrica (REE) suministra datos. Dicho coeficiente indica la relación entre la producción real alcanzada y la que se habría podido obtener si las centrales hubieran funcionado a su potencia nominal durante todo el tiempo en el que estuvieron disponibles para el sistema.

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La moratoria renovable

La energía eléctrica obtenida mediante tecnologías que utilizan el viento (eólica) y el sol (fotovoltaica y termoeléctrica) reciben unas primas por volcar a la red la energía obtenida. Unos cálculos sencillos aunque laboriosos muestran que, con el precio del vatio solar o eólico en 2007-2008, cuando se produjo el boom de las energías renovables, la energía sólo podía entrar en el mix energético si se retribuían con dichas primas. Esto ha sido utilizado torticeramente para culpabilizarlas del déficit de tarifa del sistema eléctrico, entre otros sinfín de males. Como prueba de la campaña en su contra, la figura muestra la evolución de la capacidad instalada año a año para la eólica y la solar fotovoltaica desde 2007 hasta el año pasado. La figura no puede ser más elocuente:

Capacidad renovable instalada año a año en España. Izquierda, solar fotovoltaica; derecha: eólica.

Capacidad renovable instalada año a año en España. Izquierda, solar fotovoltaica; derecha: eólica.

 

En ese sentido, la moratoria renovable decretada por el Gobierno del PP de la legislatura pasada se basó en medias verdades y mentiras completas que no hacen más que introducir desconcierto y perplejidad entre la ciudadanía. Además, en ningún momento quienes argumentan contra las renovables se acuerdan de destacar los beneficios que se obtienen con ellas. Al margen de los esgrimidos habitualmente (medioambientales, independencia energética), hay otros que son de naturaleza esencialmente económica, en los que me detendré en los siguientes párrafos.

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Los costes regulados del sistema eléctrico

En la anterior entrada a este blog describí el funcionamiento del mercado mayorista de la energía, que determina el precio de la electricidad. En este analizaré el otro gran componente del recibo de la luz, los costes regulados del sistema, que representan el 55% del total. Involucran gran número de conceptos, algunos difíciles de entender. La figura muestra todas las partidas que los integran:

Reparto porcentual de los costes regulados del sistema eléctrico
Reparto porcentual de los costes regulados del sistema eléctrico

Transporte y Distribución. Se paga por este concepto el transporte de la energía desde el lugar de generación hasta el de consumo. De ese transporte se encarga una empresa semipública, Red Eléctrica Española (REE), operador técnico del sistema eléctrico.

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Funcionamiento del mercado mayorista de la energía

El coste de la electricidad tiene tres componentes esenciales: el coste de la electricidad negociada en el mercado mayorista, los costes indirectos –conocidos como costes regulados– y los impuestos (principalmente el IVA, 21%). En este artículo, explicaré brevemente las claves del mercado mayorista; en una próxima entrada, la composición de los costes regulados.

El precio de la electricidad se negocia a diario en el mercado mayorista, que gestiona el operador económico del sistema (Operador del Mercado Ibérico de Energía, OMIE). A él acuden los productores de energía y los grandes compradores: grandes empresas muy demandantes de energía (Arcelor, Renfe, industrias químicas), las compañías distribuidores de la energía y las compañías comercializadoras que después nos venderán la energía a los pequeños consumidores. Este proceso de oferta y demanda tiene lugar para cada hora de todos los días del año, es decir, se negocian precios para la energía eléctrica 8.760 veces al año. Efectuadas las ofertas de unos y otros, se realiza un proceso de casación entre ellas, mediante el que se fija la energía que venden los productores cada hora y a qué precio la adquieren los compradores.

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