‘Energía eólica’

Las energías renovables ya concretan proyectos con una potencia equiparable a la de plantas atómicas – la eólica marina lidera los planes más ambiciosos

La encrucijada de la industria nuclear por la crisis radiactiva de Japón coincide con el auge de las renovables. Ya no se trata de ambiciosos planes solo plasmados en un boceto: las renovables empiezan a romper los techos que lastraban al sector hace una década. Su capacidad productiva será cada vez mayor. No es una cuestión medioambiental, sino estratégica.

[Miguel Sánchez Sánchez – CIEMAT]. Resumen del artículo de FERRAN BALSELLS publicado en EL PAÍS el 19/04/2011

En Ramsgate (Reino Unido), se está construyendo el futuro mayor parque eólico marino del mundo. Actualmente esta granja eólica cuenta ya con una decena de los 175 molinos que aportarán 630 megavatios de electricidad a finales de octubre, lo suficiente para abastecer de forma permanente unos 450.000 hogares. La segunda fase del proyecto es la ampliación del parque en otros 60 molinos, que arrancará en 2012 para llegar a los 1.000 megavatios de potencia, el equivalente a una central nuclear instalada en alta mar. El parque costará 2.200 millones de euros aportados por un consorcio que ilustra la madurez que ha alcanzado el sector: el gigante alemán E.ON (30%); la eléctrica danesa DONG, líder en el sector eólico (50%); y Masdar (20%), compañía fundada en 2006 por el Gobierno de los Emiratos Árabes para invertir petrodólares en el desarrollo de grandes proyectos en renovables. Las empresas no se han volcado con el medioambiente pero ya apuestan a lo grande para dominar un sector cada vez más rentable. En el Reino Unido, principal tablero de juego de la energía eólica marina gracias a la escasa profundidad del mar del Norte, los parques marinos generarán 75.000 empleos y supondrán una facturación de 850 millones de euros anuales en 2020, calcula el Gobierno británico que el año pasado ya estrenó el mayor parque eólico actual: Thanet Wind Farm, instalado unos 20 kilómetros al sur de London Array y cuyo centenar de turbinas generan unos 300 megavatios.

Otras fuentes renovables comparten esta misma ambición: Bright Source, un consorcio estadounidense e israelí, invertirá 175 millones de euros para construir un complejo solar en California que en 2013 aportará 390 megavatios; la empresa española Abengoa está construyendo la mayor planta termosolar del planeta en el desierto de Arizona (EEUU), que aportará 280 megavatios; mientras, la misma empresa construye en Abu Dhabi la primera planta de este tipo en Oriente Medio mediante un consorcio con Masdar (60%) y la francesa Total (20%, igual porcentaje que la empresa española). La central estará operativa en dos años y aportará 100 megavatios. La energía termosolar es la única que puede almacenar energía. Aporta estabilidad a la red, por lo que suple las renovables fluyentes como la eólica.

En relación con la eólica marina, gobiernos y empresas tratan de acaparar el mayor trozo de pastel, la primera parte de esta batalla se libra entre los países con acceso al mar del Norte: la profundidad no supera los 45 metros en la mayoría de tramos y es posible fijar turbinas eólicas en el suelo marino incrustándolas con una especie de martillo hidráulico. Aislados y alejados de la costa, estos parques pueden contar con cientos de molinos de grandes dimensiones para aprovechar la mayor fuerza del viento que sopla en las zonas marinas. Reino Unido, Dinamarca, Francia y Alemania prevén llenar esas aguas de ambiciosos parques eólicos capaces de proporcionar 115.000 megavatios de energía en 2020, el equivalente a más de un centenar de plantas nucleares.

España, por el momento, deberá esperar: el mayor productor de energía eólica de Europa -en 2010 superó a Alemania a pesar de que el país germano tiene más potencia eólica instalada- prevé construir grandes parques en toda la costa gallega y el resto del Cantábrico pero todavía no en el Mediterráneo. La mayor profundidad de las aguas dificulta la instalación, mientras las eléctricas ya ensayan sistemas de sujeción en el lecho marino mediante una especie de islas flotantes. Muchos expertos creen que España no producirá un solo kilovatio marino antes de 2017 o 2018.

Las compañías españolas, por su parte, se mueven con mayor presteza que el Ejecutivo español y pugnan con relativo éxito por obtener grandes proyectos alrededor del mundo. Abengoa, líder en termosolar, está planificando plantas en tres continentes. Iberdrola Renovables, a través de su filial ScottishPower y a medias con la sueca Vattenfall, se adjudicó un contrato para instalar parques marinos frente a las costas de Reino Unido a partir de 2015 con una inversión prevista de 20.000 millones de euros y la posibilidad de aportar hasta 7.200 megavatios. Gamesa, empresa vasca líder en aerogeneradores, también intuye donde está el negocio: en enero anunció que prevé trasladar el centro mundial de su negocio eólico marino a Reino Unido. Para este Gobierno supondrá ganar una inversión de 150 millones y unos 150 puestos de empleo, los mismos que pierde España.

La eólica marina está tomando rumbo de crucero pese a que conserva varios puntos débiles: las compañías todavía trabajan en un método que permita acumular este tipo de energía -en la actualidad, la que no se consume en el momento de ser producida, se pierde-. Los parques marinos también distan de alcanzar una disponibilidad similar a la de las nucleares, casi operativas entre el 80% y el 90% del tiempo. El mantenimiento que requieren estos parques, la necesidad del viento para operar y los problemas de los técnicos para acceder a las turbinas en situaciones meteorológicas adversas explican el dato aparentemente bajo de parques marinos.

Con la energía eólica ya en plena madurez y la eólica marina en fase de expansión, los expertos en renovables vuelven su mirada hacia las olas: la energía undimotriz, que transforma el movimiento del oleaje en energía, se divisa a medio plazo como una fuente capaz de revolucionar el actual esquema energético. Las olas generan un movimiento constante y relativamente fácil de aprovechar cuando se desarrolle la tecnología necesaria. La explotación comercial de esta energía puede cambiar muchas cosas según algunos expertos que calculan que esta energía lleva unos 10 años de retraso respecto a la eólica. La UE, por su parte, calcula que las olas poseen potencial para suministrar electricidad a 11 millones de casas. Un centenar de empresas alrededor del mundo se hallan realizando ensayos pero la mayor red de generadores marinos se concentra en Cornualles, frente a la costa británica. Varias compañías han instalado unas 175 boyas con hélices que se impulsan mediante las olas y trabajan en tres proyectos para construir plantas experimentales capaces de generar unos 50 megavatios.

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Energías renovables: razones y retos para la nueva década

Si hay una palabra que define de manera fiel el contexto convulso en el que siempre se mueve la energía y el mercado energético, esa es “encrucijada”. Me vienen a la cabeza muchos buenos amigos, expertos en la materia, que alguna vez han acudido a dicha palabra para sentenciar una valoración con vocación de perdurar. Sea porque nos encontremos en un periodo de crisis como el actual o en un periodo de bonanza económica y crecimiento sostenido de la demanda, siempre nos tropezamos con el sempiterno debate de qué hacer con el sector de la energía.

[Manuel Romero Álvarez - IMDEA Energía; URJC-Centro de Apoyo Tecnológico; C/ Tulipán s/n; E-28933 Móstoles]

El aumento de consumo hace encender alarmas por lo que conlleva en términos de derroche de un tesoro acumulado por la naturaleza desde la noche de los tiempos, los combustibles fósiles, y el innegable impacto en el medio ambiente, así como el riesgo en que se coloca nuestra autosuficiencia energética nacional. La reducción de consumo es un factor que genera también honda preocupación pues en primera lectura se interpreta como un indicador claro, y clásico, de enfriamiento de la economía. A esto se añade el debate interesado de qué hacer con el exceso coyuntural de capacidad energética instalada en los periodos de descenso del consumo, o traducido, la reclamación de tener un escenario estable de ingresos por parte de los inversores en un mercado que funciona por ciclos (como si los demás mercados no los tuvieran) y donde una concepción antediluviana hace que tengamos que sobredimensionar hasta lo irracional nuestros sistemas de producción. Hace poco más de una década que las energías renovables dan el salto cualitativo y cuantitativo para demostrar que pueden dar una respuesta al problema de facilitar un crecimiento global que al mismo tiempo se haga en un contexto energético sostenible y con concepciones de generación distribuida mucho más racionales.

Las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero y otros contaminantes pueden reducirse significativamente sustituyendo los combustibles fósiles por energías renovables. Además, las fuentes renovables tienen un carácter autóctono que permite ayudar a diversificar la balanza energética nacional y contribuye a mejorar la seguridad de suministro energético. Constituyen una fuente de energía inagotable, ya que en su origen proceden en su mayoría del Sol (con la excepción de la geotérmica). Por ello, tienen un carácter limpio y de bajo impacto ambiental en la etapa de generación. Junto con la referida abundancia de algunas de las fuentes renovables, cabe también reseñar su buena distribución geográfica que contrasta con la de los combustibles habituales. En el caso del petróleo un 5% de países poseen el 25% de las reservas mundiales y tan sólo el 16% de los países alberga el 50% de las reservas. Esos mismos porcentajes se repiten en el caso del carbón y del uranio. Por el contrario las energías renovables tienen una distribución homogénea y balanceada geográficamente.

Buena muestra de la importancia que están cobrando las energías renovables en el contexto energético internacional es que la, siempre ortodoxa, Agencia Internacional de la Energía en su análisis de perspectivas tecnológicas publicado en 2010 reconoce que para cumplir con los objetivos de reducción de emisiones para el año 2050 es necesaria una importante penetración de tecnologías renovables, que supondrían hasta un 17% en la contribución de reducción de emisiones de CO2 en el planeta (IEA, 2010). Hasta hace poco, objetivos tan ambiciosos de penetración solo eran contemplados por los paneles del cambio climático y expertos y asociaciones medioambientales, que siempre han defendido la viabilidad de alcanzar un 50% de penetración de las renovables en el año 2050 (Casals, Domínguez, Linares, López, 2005), un mensaje que ya ha hecho suyo la propia Comisión Europea.

No obstante, y a pesar del enorme dinamismo de las energías renovables y su fuerte crecimiento, la realidad es que todavía el despegue se está concentrado en algunas regiones geográficas muy concretas y el éxito se está viendo ligado a ciertas tecnologías como la eólica, la solar o los bio-carburantes. En Europa la situación es muy dispar entre los distintos estados miembros (EurObserv’ER, 2010), si bien podemos congratularnos de que España ha ido cumpliendo la mayoría de los objetivos fijados en su ya finalizado Plan de Energías Renovables, y con especial éxito en el ámbito de la producción de electricidad, por lo que es uno de los países de referencia en la implantación de estas tecnologías. Así el año 2009 finalizó con una contribución del 24,7% de las energías renovables en la producción eléctrica bruta. El primer semestre de 2010 dicha contribución se incrementó al 39,6%. El nuevo Plan de Acción Nacional de Energías Renovables de España (PANER) 2011-2020 mantiene un objetivo de producción eléctrica renovable del 40% y fija un objetivo del 20% para la producción de energía primaria renovable en el año 2010 (IDAE, 2010). Son objetivos en línea con el nuevo Programa Energético Europea y con el Plan Estratégico en Tecnologías Energéticas SET Plan aprobado por la Comisión Europea.

El mercado mundial de las energías renovables está creciendo de manera robusta y sostenida. Las inversiones alcanzaron los 150 mil millones de dólares en 2009, incluyendo nuevas plantas eléctricas, térmicas y refinerías de biocarburantes. Casi todo el incremento se ha concentrado en la industria eólica, solar fotovoltaica y biocarburantes. España es el cuarto mercado mundial en energías renovables detrás de China, EEUU y Alemania, y ocupa un papel muy importante en energía eólica, fotovoltaica, solar termoeléctrica y bio-etanol (REN, 2010). El ímpetu de China en el sector y el despertar de India en algunas tecnologías renovables hacen augurar una pronta difusión hacia otras zonas del mundo y un aumento de los actores y tecnólogos que sin duda contribuirán a una fuerte reducción de precios. Sin duda la evolución de las energías renovables va a venir marcada en los próximos años por su globalización. En este escenario es muy importante que el nuevo PANER y nuestra estrategia nacional dentro del SET Plan tengan como objetivo prioritario que las principales empresas con una verdadera cartera de tecnologías propias (por favor, no más oportunistas), tecnólogos y científicos españoles en el ámbito de la energía puedan competir a nivel internacional. Solamente con actores que compitan en el mercado global podremos considerar que la fase de madurez y competitividad real ha comenzado.

Tanto tecnologías renovables consideradas hoy maduras, caso de la eólica, como aquellas llamadas a experimentar un fuerte desarrollo a corto plazo, biomasa y solar, está previsto que alcancen más de un 50% de la reducción de costes a través del I+D en los próximos diez años. En todos los casos los retos tecnológicos a resolver se centran en la reducción de costes de producción y en el aumento de la fiabilidad y capacidad de adaptación a la demanda, con el fin de proporcionar una energía de más calidad (EREC, 2010).

La energía eólica centra sus desafíos en la mejora de la predicción de viento, el desarrollo de grandes aerogeneradores, la implantación en terrenos complejos y ambientes extremos y en el desarrollo de la eólica distribuida con pequeños aerogeneradores.

En biomasa se ha de impulsar el desarrollo de los cultivos energéticos, las tecnologías avanzadas de utilización térmica y termoquímica, y la producción de bioetanol y biodiesel a partir de variedades vegetales no convencionales y de bajo coste.

La energía solar presenta un gran número de opciones tecnológicas con desarrollos a potenciar. En fotovoltaica es prioritario el aumento de la eficiencia, así como la reducción de material mediante el empleo de láminas delgadas o el uso de concentración solar. En solar termoeléctrica resulta esencial la consolidación de las primeras plantas comerciales y el avance hacia generación directa de vapor y sistemas de almacenamiento térmico a gran escala.

Y todavía nos queda el reto de incorporar este modelo de manera también masiva al sector del transporte y al calor de proceso industrial. Además de los biocarburantes, la electricidad solar y los combustibles solares (combustibles sintéticos generados en procesos alimentados por energía solar), abren las puertas a sectores que hasta ahora han resultado impermeables a las tecnologías renovables. Tenemos una ilusionante década por delante, no perdamos el pulso.

Referencias

EREC (2010) “RE-thinking 2050. A 100% renewable energy vision for the European Union”. European Renewable Energy Council. Bruselas. Disponible en www.erec.org

EurObserv’ER (2010) “The state of renewable energies in Europe. 10th EurObserv’ER Report”. ISSN 2101-9622. Disponible en http://www.eurobserv-er.org/

Garcia Casals X., Dominguez J., Linares P., López O. (2005). “Renovables 2050. Un informe sobre el potencial de las energías renovables en la España peninsular”. Greenpeace España. Disponible en www.greenpeace.es

IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro de Energía) 2010. “Plan de Acción Nacional de Energías Renovables (PANER) 2011-2020. Disponible en www.idae.es

IEA (International Energy Agency), 2010, “Energy Technology perspectives. Scenarios and strategies until 2050” ISBN. 978-92-64-08597-8. Disponible en www.iea.org

REN21 (2010) “Renewables 2010: Global status report”. Disponible en www.ren21.net

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Islas Renovables: Comunidades aisladas 100% sostenibles y rentables

Una isla es el mejor escenario para demostrar que una comunidad aislada puede abastecerse al 100% de toda la energía que necesita y además hacerlo con emisiones cero de gases efecto invernadero. Así lo han entendido los nuevos socios del proyecto Islas Europeas de Energías renovables (Programa ALTENER de < ?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />la Unión Europea), para ello están llevando iniciativas dirigidas a demostrarlo en seis Islas a lo largo de la geografía europea, con muy diferente climatología, fuentes de energías renovables, actividades económicas, etc…< ?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

El proyecto más avanzado es el de la Isla de Samso que en sólo 10 años ha conseguido ser excedente en electricidad renovable, sino que también obtiene gran parte del calor y de los combustibles que utiliza a partir de la biomasa y la energía solar, reactivándose enormemente se economía (basada en la ganadería y la agricultura) y reduciendo sus emisiones de gases efecto invernadero más del 100%.

 

En España con un poco más de retraso, la Isla de Hierro ha sido la seleccionada para llevar a cabo esta demostración y el proyecto contempla la construcción de una planta eólica combinada con una central hidroeléctrica de tal forma que se garantice el suministro de electricidad y agua desalinizada  a la isla, también se tiene previsto la utilización de energía solar térmica, fotovoltaica y biomasa así como la utilización conjunta de estas tecnologías, todo ello se completa con un proyecto de utilización de transporte limpio y mejora de la eficiencia energética.

 

[Mª Jesús Marcos Crespo]

 

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Podemos vivir sin la energía nuclear (II)? (la botella medio llena o medio vacía de la energía nuclear)

Hablar de energía nuclear es hablar de polémica, contradicciones y posiciones encontradas, dividiéndose la opinión entre grupos activistas tanto pro- como anti-nucleares y una gran mayoría de la población que no sabe si la energía nuclear es necesaria o no, segura o no, abundante o no y ni siquiera si es barata o cara. Tanto los favorables como los contrarios esgrimen argumentos e incluso números opuestos, a continuación intentaremos dar respuestas o encontrar las diferencias de planteamiento entre ambas posturas.< ?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

 

[Mª < ?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />Jesús Marcos Crespo]

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Primera casa de hidrógeno conectada a la red de energía en el Reino Unido

Hasta ahora es bien conocida la utilización del hidrógeno como combustible para vehículos, barcos y hasta aviones. Ahora se suma a la lista una casa que obtiene su energía del hidrógeno.< ?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

[Carmen M. Pérez]

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Estados Unidos es la Arabia Saudi de la Energía Eólica

Esta cita la recoge el Plan Pickens como uno de los lemas fundamentales para su campaña a favor de la energía eólica. T. Boone Pickens era uno de los hombres fuertes del petróleo en Estados Unidos que ha cambiado radicalmente su enfoque sobre la energía. La justificación de su plan no se centra en la reducción de gases de efecto invernadero, sino en la reducción de la dependencia de Estados Unidos de las importaciones de petróleo. De hecho, el título que dan en su web al Plan Pickens es “America is addicted to foreign oil” (América es adicta al petróleo extranjero).< ?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

[José Luis Gálvez]

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El análisis del ciclo de vida de la energía (2ª parte)

Cuando se evalúan las distintas alternativas de producción de energía “libres” de CO2, además de la motivación económica, es necesario definir y establecer límites medioambientales. Es decir, plantearse preguntas del tipo: ¿Cuánto CO2 emite la nueva tecnología? ¿De verdad estoy reduciendo la presión sobre los recursos de combustibles fósiles? ¿La reducción de emisiones de CO2 que consigo no implica desplazar el problema a otros efectos ambientales? Responder a estas cuestiones no es sencillo. El Análisis de Ciclo de Vida se puede emplear como herramienta objetiva para obtener respuestas, pero no proporciona un resultado  único. En esta entrada se resumen algunas de las respuestas encontradas por varios autores para diversos sistemas de producción de energía.

[José Luis Gálvez]

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Las torres solares: una tecnología de producción de electricidad limpia y de altura

Las torres o chimeneas solares son una tecnología que combina la tecnología solar térmica, eólica y geotérmica para generar electricidad limpia basándose en un fenómeno tan simple como es la convección (el aire caliente pesa menos y tiende a ascender). La planta consta de una superficie circular de terreno que se recubre con un material transparente con una torre hueca central, el aire al calentarse asciende por la chimenea moviendo unas turbinas que se encuentran en su interior. Unas tuberías enterradas en el terreno sirven de almacenamiento térmico garantizando el funcionamiento las 24 horas del día (aún sin sol) y además la superficie acristalada puede utilizarse como invernadero agrícola ya que la temperatura que se alcanza en su interior no supera los 40ºC.< ?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

En los años ochenta estuvo en funcionamiento en Manzanares (Ciudad Real) un primer prototipo de 50 KW funcionando durante más de 15.000 horas. Fruto de estos ensayos son varios los proyectos que se están llevando a cabo a nivel mundial entre los que destacan una planta de 40 MW en Ciudad Real  y otra de 100 MW en Australia con chimeneas de 750 y 1.000 metros respectivamente

[Mª Jesús Marcos Crespo] (más…)

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Proyecto DESERT: el sol del desierto que iluminará Europa

La Unión Europea pretende que en el 2020 el 20% de la energía consumida en los países que la integran sea de origen renovable. Aunque Europa es rica en fuentes renovables (viento, sol, geotérmica, biomasa, etc.), la elevada densidad de población en el continente europeo y, por lo tanto, la escasez y el elevado precio del terreno complica que estas tecnologías lleguen a ser competitivas con las fuentes tradicionales de generación de electricidad.< ?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

Una red internacional denominada TREC (Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation) ha llevado a cabo un estudio de diseño y viabilidad de una red de producción y distribución de electricidad renovable (proyecto DESERT) que se basa en la tecnología solar térmica de concentración para la generación de electricidad y líneas de Corriente Continua de Alto Voltaje (HVDC) para la transmisión.

 

El 0.3% de la superficie del desierto del Sahara  (en el desierto la radiación solar es tres veces superior a la radiación en terrenos con vegetación típicos de Europa) abastecería de  electricidad a los países de la Unión Europea, Oriente Medio y Norte de África a un precio estimado de 0,04 €/kWh, a la vez que cubriría las necesidades de agua potable de los países miembros mediante la utilización del calor residual de las plantas de generación de electricidad para la desalinización de agua de mar.

[Mª Jesús Marcos Crespo]

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Arquitectura Dinámica: edificios que generan hasta ocho veces la energía que consumen

Mientras el sector energético debate sobre las ventajas e inconvenientes de cada una de las fuentes de energía alternativas al petróleo, los arquitectos también hacen sus propuestas que van dirigidas a conseguir que sus edificios no sólo sean sostenibles, es decir que no necesiten de ningún aporte de energía exterior, sino que además generen más energía de la que producen, este es el objetivo de la arquitectura dinámica.< ?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

Los edificios dinámicos como su propio nombre indica son edificios que cambian su forman constantemente, ya que están formados por plantas que giran independientemente entorno a un eje a diferentes velocidades. El primer edificio de estas características que se tiene pensado construir en el mundo, con 312 pisos y 68 plantas, es obra del ingeniero italiano David Fischer y comenzará su construcción a finales de 2007 en Dubai. Hasta aquí la arquitectura dinámica sería únicamente algo innovador y bello desde el punto de vista arquitectónico, sin embargo no son sólo eso: el calificativo de “verde” se lo tiene bien ganado, ya que este edificio además será capaz de producir energía completamente renovable y con emisiones nulas de dióxido de carbono para su consumo y otros  8 edificios de características similares Para la generación de la energía eléctrica utilizará turbinas eólicas y paneles fotovoltaicos: cada turbina generará 120.000 kWh/año de energía lo que supone un ahorro de 70 millones de dólares al año y evitará 600 toneladas de emisiones de dióxido de carbono.

[Mª Jesús Marcos Crespo]

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