El efecto del Cambio Climático en las Energías Renovables: Eólica

El hecho de que las energías renovables dependan del clima de la zona donde está ubicada la instalación, hace que sean susceptibles de sufrir los efectos del Cambio Climático, variando la producción de estas. En este artículo se expone, de forma general, algunos de los esfuerzos que se están realizando en el mundo para estimar el efecto que puede tener el cambio climático sobre la energía eólica.

Autor: Guillermo Gómez Prada-INTA

Actualmente existe una gran preocupación por el agotamiento de las fuentes de energía convencionales, y el efecto que el uso de éstas tiene sobre el clima. Una solución a ambos problemas, o por lo menos un paliativo, serían las energías renovables, pero estas a su vez sufren el efecto del cambio climático. Ser capaz de estimar el efecto que puede tener el cambio climático en la producción de las renovables puede tener grandes implicaciones económicas, ya que esto permitiría determinar posibles variaciones en el rendimiento futuro, tanto económico como energético, de estas.

Estas implicaciones hacen que se empleen cada vez más recursos en la estimación del clima futuro con el objeto de determinar el efecto de los cambios que este puede provocar en la producción de las renovables. Esto se puede ver en el número creciente de publicaciones que estudian el efecto del cambio climático sobre el potencial eólico. Este interés en la eólica obedece a que es una de las energías renovables que más importancia está adquiriendo en el mundo y en especial en los países industrializados como puede serla UE, en los que la producción eólica supuso en 2012 el 11% de la producción eléctrica, y que también que este desarrollo se prevé que no se detenga aquí, como se puede deducir de los objetivos marcados porla UEpara el 2020-30, o de compromisos alcanzados como el que se alumbró en el Foro de las Grandes Economías sobre Energías y Cambio Climático, celebrado los días 17 y 18 de Noviembre de 2011 en Washington, donde se propuso crear un grupo de trabajo multilateral en energía solar y eólica liderado por Alemania, Dinamarca y España con iniciativas como el desarrollo de un Atlas Global de recursos solares y eólicos y el desarrollo de una estrategia a largo plazo conjunta para la construcción de capacidades que propicien una mayor transparencia y encuentro entre la oferta y la demanda sobre el conocimiento relacionado con toda la cadena de valor solar y eólica.

Así aplicando distintas técnicas de Downscaling a las salidas de diversos AOGCM’s (Athmosphere-Ocean General Circulation Models), se han realizado diversos estudios de las previsiones de variación del potencial eólico que se prevé para el S. XXI en diversas zonas del mundo. Por ejemplo:

• Para Brasil, estudios realizados porla Universidadde      Río de Janeiro en 2009 y por el departamento de geofísica dela Universidadde      Chile en 2008, prevén que el cambio climático tenga un impacto positivo      sobre el potencial eólico. Distintas proyecciones climáticas sugieren      incrementos importantes en el recurso eólico en zonas costeras y en la      región noreste del país [1], así como en la costa Oeste de Sudamérica [2].
• Para Estados Unidos estudios realizados porla Universidadde      Tulane yla       Universidadde New Orleans en 2002 y porla Universidadde      Portland en 2008, parecen indicar que el recurso eólico en Estados Unidos      podría sufrir un descenso medio (<3%) en los próximos 50 años [3], así      como un descenso de la densidad energética eólica durante los meses de      verano, y sin cambio o muy ligero durante los inviernos [4].

En Europa, se han realizado diversos estudios de este tipo, así por ejemplo Räisänen et al. (2004)  evaluó los efectos del cambio climático en Europa para el periodo (2071-2100), para lo cual se basó en los escenarios de emisiones de gases invernadero A2 y B2. Sus estudios mostraron un aumento en la velocidad del viento del 8% en el norte de Europa, y una disminución en el Mediterráneo centro, además de un incremento moderado en el Sureste de Europa. También hay diversos estudios de distintas zonas de Europa, así se tiene:

• Para la zona del Mediterráneo Oriental,      estudios realizados por el Observatorio Nacional de Atenas y el Instituto      de Investigaciones Climáticas de Atenas en 2008, parecen indicar una      disminución del potencia eólico sobre el mar Mediterráneo, pero un      incremento del mismo sobre el continente [5].
• Para el Norte de Europa, especialmentela Península Escandinava,      se han realizado diversos trabajos encontrándose resultados interesantes      en los que aparecían incrementos de hasta el 10% en el suroeste dela Península Escandinava     y el centro del mar Báltico [6].
• Para Francia, estudios realizados en 2007 por      el Climate Modeling and Global Change Team del CERFACS/CNRS (European      Center for Research and Advaced Training in Scientific Computing/Centre      National dela       Recherche Scientifique) han mostrado una disminución      significativa de la velocidad del viento en la zona del Mediterráneo [7]

Actualmente, en España, varias instituciones han realizado o están realizando estudios con el objeto de determinar el recurso eólico en España en el presente. Entre estas investigaciones cabría destacar las realizadas por:

• El IDAE (Instituto parala Diversificación     y Ahorro dela Energía),      ha finalizado en 2011 un estudio del recurso eólico para todo el      territorio nacional dela Península Ibérica; Islas Canarias, Islas      Baleares; Ceuta y Melilla y la zona marítima hasta24 millasnáuticas      desde la línea base. Para realizar este estudio se utilizó la combinación      de modelos de simulación mesoescalares, para reproducir los patrones de      viento a gran escala, junto con modelos microescalares, para incorporar en      los resultados el efecto sobre el viento de las características del      terreno y la topografía [8].
• La UM(Universidad      de Murcia), ha finalizado en el 2010 el proyecto “Desarrollo de un mapa      eólico nacional adaptado a la minieólica” perteneciente al Proyecto      Singular Estratégico Fomento de la tecnología de pequeña potencia      coordinado por el CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas,      Medioambientales y Tecnológicas). En dicho proyectola UMha desarrollado      herramientas estadísticas que basándose en mediciones reales permita      obtener una estimación del potencial eólico y su incertidumbre asociada      para una localización concreta o un área.
• El CENER (Centro Nacional de Energías      Renovables) en colaboración conla Universidadde Atenas, ha desarrollado una      metodología para el cálculo de mapas de viento a escala regional a partir      del modelo de mesoescala SKIRON, obteniendo un mapa de recursos eólicos de     la Península       Ibéricay Baleares para el presente con una resolución      de 4,5kmx4,5km. Los resultados obtenidos por simulación fueron validados      utilizando los datos de un conjunto de 50 estaciones meteorológicas      ubicadas a lo largo de toda la geografía nacional [9].

Dentro de la temática de este artículo, para España, cabría destacar la investigación que está realizando el grupo de Física del Clima dela UAH(Universidad de Alcalá de Henares). En la cual se pretende estimar la variación del potencial eólico enla Península Ibéricae Islas Baleares durante la primera mitad del S. XXI, y para lo cual se están utilizando técnicas estadísticas y de clustering [11]. Dicha investigación está encuadrada dentro del proyecto ESCENA, el cual ha sido financiado dentro dela Acción Estratégica“Energía y Cambio Climático” cuyo objetivo es la generación de escenarios de cambio climático sobre España con muy alta resolución, mediante la aplicación de cuatro modelos regionales de clima. En este proyecto participanla UCLM(Universidad de Castillala Mancha),la UC(Universidad de Cantabria),la UM(Universidad de Murcia) yla UAH(Universidad de Alcalá de Henares).

[1] A.F. Pereira de Lucena et Al. The vulnerability of wind power to climate change inBrazil. Renewable Energy 2010; 35:904-912.

[2] Gerraud RD, Falvey M. The coastal winds off western subtropicalSouth Americain future climate scenarios. International Journal of Climatology. 2009; 29:543-54.

[3] Brewslow PB, Sailor DJ. Vulnerability of wiind power resources to climate change in the continentalUnited States. Renewable Energy 2002;27:585-98.

[4] SailorDJ, Smith M, Hart M. Climate chage impications for wind power resources in theNorthwest United States. Renewable Energy 2008;2393-406.

[5] Bloom A., Kotroni V., Lagauvardos K. Climate change impact of wind energy availability in theEastern Mediterraneanusing the regional climate model PRECIS. Natural Hazards and Earth System Sciences 2008; 8(6):1249-57.

[6] S.C. Pryor, R.J. Barthelmie, E. Kjellstromr. Analyses of the potential climate change impact on wind energy resources in northernEuropeusing output from a Regional Climate Model. Climate Dynamics 2005; 25:815-35.

[7] Julien Najac, Julien Boé, Laurent Terray A multi-model ensemble approach for assessment of climate change impacto n surface winds inFrance. Climate Dynamics 2009; 32:615-634.

[8] Joan Aymamí, Alejandro García, Oriol Lacave, Llorenç Lledó, Miguel Mayo, Santi Parés de Meteosim Truewind. Análisis del Recurso. Atlas eólico de España. IDAE.

[9] Martín Gastón, Edurne Pascal, Laura Frías, Ignacio Martí, Uxue Irigoyen, Elena Cantero, Sergio Lozano, Yolanda Loureiro Wind resources map of Spain mesoscale. Methodology and validation. Wind Energy Department, National RenewableEnergyCenter(CENER)

[10] Jacob, D.,2001, Anote to the simulation of the annual and inter-annual variability of the water budget over theBaltic Seadrainage basin, Meteorol. Atmos. Phys., 77, 61-73.

[11] G. Gómez, W. Cabos, G. Liguori, S. Lozano. Wind speed evolution study for Iberian Peninsula and Baleares in the XXI century.  MedCLIVAR 2012 Conference.