Como ya hemos comentado en artículos anteriores, la implementación de energías alternativas que permitan el autoconsumo a nivel nacional está en pleno apogeo. Fuentes como la solar, la eólica y la geotérmica han ayudado a muchos países, incluyendo a España, a impulsar el sector eléctrico e industrial.

Basándonos en datos estadísticos de la Fundación Naturgy podemos afirmar que solo para el año 2019 la producción de energía renovable en España alcanzó un 40% del total. Este es un dato verdaderamente significativo para un país que fijado como objetivo promover el desarrollo pleno del potencial de autoconsumo energético en un plazo de 10 años.

 

 

Para seguir profundizando en el tema, es importante no perder de vista una alternativa que complementa perfectamente a otras tecnologías de generación renovable, el uso de baterías térmicas.

 

Hablemos de baterías térmicas

Mientras que una batería de litio acumula energía eléctrica para usarse en cualquier momento, una batería térmica es un sistema que permite almacenar energía térmica (calor) y liberarla cuando sea necesario para producir electricidad, sin depender de la presencia de luz solar para hacerlo.

Este método utiliza el calor de la energía solar térmica concentrada mientras el sol no brille para hacer funcionar una turbina y así producir electricidad, es decir, es una batería que permite aprovechar la energía solar durante la noche.

Esta reciente e innovadora alternativa es parte del sistema de energía solar concentrada o CSP (del inglés: Concentrated Solar Power) desarrollado por la Universidad Curtin junto a United Sun Systems e ITP Thermal.

Su propósito es desarrollar un sistema de energía solar capaz de generar electricidad en todo momento y de manera comercialmente viable para la industria.

 

¿Cómo funcionan las baterías térmicas?

Las baterías térmicas constan de dos partes fundamentales: un dispositivo para almacenar el calor, hecho de hidruro metálico o carbonato metálico de alta temperatura, y un dispositivo de almacenamiento de gas de baja temperatura, en el cual se guarda el hidrógeno o el dióxido de carbono.

Dicho gas se libera en las noches o mientras el sol no brille para ser absorbido por el metal a alta temperatura, y producir así el calor que luego es utilizado para la generación de electricidad.

Desarrollar una nueva tecnología que integre esta forma de almacenamiento de energía termoquímica en un sistema de plato parabólico puede suministrar hasta 46 kW de potencia, muy útiles a nivel residencial e industrial.

Incluso es excelente para impulsar industrias remotas que demandan grandes cantidades de energía, como la minería, ya que provee potencia a demanda. Además, el ciclo de vida útil de una batería térmica ronda desde los 30 a los 50 años.

 

Creación y sostenibilidad de las baterías térmicas

Su función es transformar la electricidad fotovoltaica geotérmica o incluso la eólica en calor para almacenar los excedentes mientras no se utilizen, y luego convertirlo de nuevo en electricidad cuando lo demande el sistema.

 

Colector parabólico

 

La rotunda bajada de precios de la energía fotovoltaica y eólica ha hecho que una parte de la comunidad científica se planteara esta idea que, hasta hace muy poco, no tenía mucho sentido. Según las leyes básicas de la termodinámica se podría pensar que este proceso ofrecería una eficiencia no mayor al 50%.

Sin embargo, una investigación publicada en la revista Applied Energy y realizada por el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (IES-UPM), junto a la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC), demuestra que esta idea podría ser rentable solo si se usan baterías térmicas de alta temperatura.

La frenética búsqueda de sistemas de almacenamiento de energía a bajo costo es uno de los grandes retos a futuro. Por eso, la clave para entender las ventajas del método de almacenaje de energía en forma de calor con otras formas de almacenamiento energético se centra principalmente en la inversión económica para la implementación del sistema.

Alejandro Datas, miembro del IES-UPM y autor principal del estudio afirma en dicha publicación que, si la electricidad es lo suficientemente barata, almacenar esta energía en forma de calor para luego transformarla nuevamente en electricidad puede ser más rentable que reservarla en baterías electroquímicas.  Y es que, aunque estas últimas sean mucho más eficientes, el sistema de baterías térmicas es 100 veces más económico.

Además, indica que un sistema de autoconsumo fotovoltaico residencial que use baterías térmicas podría representar un ahorro de hasta un 70-80% en electricidad y unos 15-20% en calefacción. A su vez, evitaría las grandes emisiones de CO2 por vivienda y por año.

Se estima que la rentabilidad de esta técnica puede ser mayor si se aplica en mayor proporción, como en centro comerciales, fabricas u hospitales, donde los ahorros obtenidos a gran escala permitan reducir los costos de sistemas y de generación fotovoltaica.

 

Proyecto europeo Amadeus: una alternativa rentable

Desde el 2017, científicos del proyecto Amadeus, junto a otros siete centros de investigación europeos han empezado a dar los primeros pasos para fabricar este tipo de baterías.

Su misión es crear el primer prototipo a escala, así como también investigar sobre nuevos materiales y dispositivos que permitan almacenar la energía a temperaturas muy elevadas (1000 a 2000°C). En detalle, se estudiarán distintos tipos de aleacionesmetálicas de silicio y boro, que funden a temperaturas superiores a los 1385°C y que permitirían almacenar entre 2 y 4 MJ/kg.

Por último, también se desarrollará un nuevo concepto patentado por investigadores de la IES-UPM, que combina los efectos fotovoltaicos y termiónicos para lograr una conversión directa eficiente del calor a electricidad.

A diferencia de las maquinas térmicas convencionales, este concepto no requerirá contacto físico de una fuente térmica. Aparte de poder trabajar con temperaturas muy elevadas, estos artefactos también ayudarán a depreciar y a simplificar drásticamente el sistema, ya que no requiere de ningún fluido caloportador, ni de intercambiadores de calor o tuberías que, al día de hoy, vienen siendo parte del gran coste de estas instalaciones.

La Comisión Europea ha tomado la decisión de que, una vez terminado el proyecto, se financiará un estudio de mercado para analizar su posible explotación comercial.

 

Impacto de las baterías térmicas

Según el estudio mencionado previamente, almacenar energía fotovoltaica o eólica en forma de calor no solo permitirá un ahorro sustancial del costo de la acumulación y la satisfacción de las grandes demandas de calor mediante fuentes renovables; este tipo de sistema también sería clave para reducir la dependencia de los combustibles fósiles del sector eléctrico y térmico.

 

 

En la actualidad, el autoconsumo fotovoltaico puede transformarse en uno de los motores económicos de España, ayudando en la recuperación tras la crisis de la COVID-19.

Al momento de esta emergencia sanitaria, este sector energético proporcionaba empleos directos, indirectos e inducidos a unas 60.000 personas. Sin duda, un proceso de transición ecológico puede y debe ser la principal palanca para la creación de riquezas y empleo en diferentes zonas de España, contribuyendo así a la reactivación de las economías locales.

 

Beneficios del uso de las baterías térmicas

Las baterías térmicas son una fuente de energía excepcionalmente confiable y su implementación trae consigo grandes beneficios que hacen que su consideración sea cada vez mayor. Entre estos destacan:

  • Vida útil muy elevada, capaces de funcionar de 30 a 50 años.
  • Estas baterías son capaces de soportar ciclos más de 3000 ciclos de carga y descarga, manteniendo el 100% de su rendimiento.
  • Almacenar energía en forma de calor es 100 veces más barato que hacerlo en baterías electroquímicas.
  • Las baterías térmicas son capaces de producir hasta 45 kW de potencia.
  • A nivel residencial podrán proporcionar ahorros de hasta un 70-80% en electricidad, y unos 15-20% en calefacción.
  • Implementar un sistema de autoconsumo fotovoltaico con baterías térmicas podría ser vital para el mundo entero, ya que permitiría dejar a un lado la dependencia de combustibles fósiles empleados en los sectores eléctricos y térmicos.
  • Es una energía muy limpia que evita grandes emisiones de CO2 al ambiente.

 

Las energías renovables son el presente y el futuro del autoconsumo. La apuesta total en estas alternativas no solo es más segura y estable para el planeta, también lo es para la economía global.

Greenpeace afirma que solo en España, un sistema basado mayormente en fuentes limpias para 2030 crearía más de 3 millones de puestos de trabajo, aumentaría en dos puntos anuales el PIB y reduciría el coste energético en un 34% respecto a 2012. 

Es necesario continuar invirtiendo para impulsar la sostenibilidad, priorizar las alternativas verdes y luchar contra la dependencia de las energías contaminantes.

 

 

 

Alejandro Betancourt

La importancia de las energías renovables es ya un hecho incuestionable sustentado en su imparable evolucion hasta abastecer un porcentaje importante de la energía eléctrica en todo el mundo. Para tener una visión completa del mundo de la eficiencia energética quiero centrar este artículo en el aprovechamiento de la energía geotérmica.

 

Geotérmica

Planta de energía geotérmica en las Filipinas. Imagen de Mike Gonzalez (CC-BY-SA)

 

La también llamada energía de la tierra es una fuente renovable poco conocida, pero una de las más efectivas. Esta se obtiene a través del calor que se concentra a unos cuantos metros bajo tierra (subsuelo), o en el interior de grandes relieves geográficos (montañas o volcanes), donde las altas temperaturas son constantes durante todo el año.

Dependiendo de las temperaturas encontradas en la zona, dichos yacimientos térmicos terrestres se pueden aprovechar para generar calor, frío, e incluso electricidad. La geotermia eléctrica (o de alta entalpía) se da cuando las altas temperaturas almacenadas (entre los 100ºC y 150ºC) permiten producir energía eléctrica para abastecer toda una región.

Según datos que el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDEA), la energía que almacena 1km3 de roca caliente a 250º es igual a 40 millones de barriles de petróleo, lo que supondría una cantidad gigantesca de energía eléctrica.

 

 

Zonas más frías o menos profundas son conocidas como recursos geotérmicos de baja entalpia. Y aunque no permiten generar electricidad, son usados para la producción de agua caliente, calefacción y refrigeración doméstica. En casos de temperaturas menores a los 25°C se hace necesario para tal fin el uso de un sistema de bomba de calor.

 

Historia y proyecciones de la geotermia a nivel global

A pesar de mostrar gran potencial, la energía geotérmica no fue de mayor interés para las empresas sino hasta el 2009 y 2010. En ese entonces, las mejoras tecnológicas implementadas provocaron descenso de los costos de instalación para la obtención de este recurso y se dio a conocer un poco más sobre su disponibilidad y formas de aprovechamiento en España.

 

geotermal europe

Capacidad de producción de energía geotérmica de los Estados Miembros de la UE (en MW). 
Fuente:
Informe del Mercado Geotérmico EGEC 2018

 

La Agencia Internacional de la Energía (IEA) y el Grupo Intergubernamental sobre el Cambio Climático dan a conocer que en todo el mundo habían instalados 12,56 GW de energía geotérmica para generación eléctrica en el año 2012. También recalcaron que esta alternativa podría alcanzar una potencia instalada de 65,7 GW para el 2030.

Hasta ese año, España no había tenido un desarrollo significativo en esta área, ni siquiera contaba con ninguna planta de energía geotérmica, quedando muy por detrás de sus pares europeos. Esto se debía al poco conocimiento y apoyo a esta alternativa, y a los altos costos que suponía su uso si lo que se quiere lograr es energía eléctrica.   

 

Situación actual de la geotermia a nivel mundial

Desde 2011, el Informe del Mercado Geotérmico EGEC proporciona una imagen completa del estado del sector en el viejo continente. Su versión más reciente muestra el cierre del 2018, con una capacidad instalada total en Europa de 3.091 MWe, correspondiente a 127 plantas de energía geotérmica en operación.

Dicho reporte además afirma que actualmente, aunque el mercado europeo de electricidad geotérmica está creciendo rápidamente, incluso teniendo en cuenta el contexto global, y su potencial para alcanzar nuevos recursos como resultado de innovaciones como los sistemas de circuito cerrado y EGS, también enfrenta algunos desafíos.

Alcanzar la madurez del mercado, una perspectiva para la que requieren un marco normativo y político sólido y con visión de futuro se hace necesario para garantizar el sano desenvolvimiento de este sector energético.

Según las proyecciones de la IAE, la capacidad de generación eléctrica con energía geotérmica aumentará en un 28% entre 2018 y 2023 a nivel global. Esto equivale a aproximadamente a 4 GW, alcanzando una capacidad de generación de 17 GW en 2023 a medida que los proyectos en casi 30 países estén operando.

 

Panorama de la energía de la tierra en España

Hasta 2016, se contaban 21 centros de I+D+i alrededor de todo el país, donde la investigación sobre la energía geotérmica dice presente. Su labor ha sido crucial para el desarrollo de la tecnología geotérmica con fines térmicos. En ese mismo año, España decidió integrarse a la European Research Area (ERA) Net Cofund-Geothermic. Esta red apoya los proyectos de I+D+i en geotermia para producción eléctrica.

 

 

En cuanto a la generación de electricidad a partir de este recurso, la geotérmica no se contabiliza por si sola, sino que forma parte del conjunto “otras renovables” dentro del mix eléctrico español, junto con biogás, biomasa e hidráulica marina. Según datos de Red Eléctrica, entre todas aportaron un 1,4% de la generación del año 2018.

Debido a la fricción entre las placas del zócalo y la cantidad de materiales granítico, las zonas con un mayor potencial geotérmico dentro de España serían Galicia, el Sistema Central, el noroeste de Castilla y León, Cataluña y Andalucía. Esto se debe a las altas temperaturas con las que cuenta la Península Ibérica, que superan los 150ºC en los primeros kilómetros de profundidad.

Además, cuenta con yacimientos de temperaturas menores (unos 80°C) pero totalmente aprovechables para su uso residencial, debido a que se ubican a poca profundidad. Madrid, Cuenca, Albacete, toda la meseta del Duero, Orense, Pontevedra y Aragón son algunos ejemplos de estos.

En la actualidad, no existen ejemplos de la utilización de esta energía para la generación eléctrica en el territorio español. Sin embargo, pueden verse algunos ejemplos palpables del uso de la geotermia a beneficio del pueblo español para la climatización de espacios. Entre ellos contamos:

  • La estación de Metro de Madrid de Pacífico, sirviendo a sus 1.090m2.
  • La Biblioteca de Ciencias de la Universidad de Vigo, que emplea energía geotérmica para acondicionar sus 980m2 durante todo el año.
  • Edificio Alexandra (Sabadell). 168 viviendas, un centro de servicios y una biblioteca, servidos por un sistema de climatización por suelo radiante que emplea energía geotérmica.

 

Islas Canarias, fuente potencial de energía geotérmica

Por ser una región de origen volcánico, Canarias es el gran favorito para generación eléctrica a partir de la geotermia, ya que es la única región española que cuenta con las altas temperaturas necesarias lograrlo. 

 

 

Canarias cuenta con más de 40 empresas que poseen instalaciones geotérmicas gracias a las cuales pueden abastecerse de agua caliente y climatización, la mayoría de ellas de tipo turístico. Esto les permite un ahorro más del 50% en el consumo energético destinado a uso térmico.

Ejemplos claros de lo que se puede implementar en las canarias en cuanto a generación eléctrica se evidencian en Azores o en Islandia, donde con pocas plantas geotérmicas se puede abastecer un 44% y un 66,3% de sus respectivas demandas eléctricas.

Desde 2014, se planea albergar la primera central eléctrica geotérmica de alta temperatura de España en el municipio Güímar, ubicado al sureste de Tenerife. La empresa eslovaca Arllen Development sería la encargada del proyecto.

Y aunque se conoce desde la década de los 70 que esta es la única región española dónde existe este potencial recurso energético para la generación de electricidad, es muy poco lo que se ha podido materializar.

 

La energía geotérmica se utiliza cada vez más en Europa para satisfacer las necesidades energéticas en la producción de electricidad y en calefacción y refrigeración. La innovación tecnológica permite aplicaciones cada vez más diversas de energía geotérmica, abriendo camino para que nuevos mercados aprovechen este recurso renovable, contribuyendo a la descarbonización de la economía europea.

Sin embargo, el despliegue de la energía geotérmica sigue muy por debajo del potencial de recursos en Europa. Ahora se enfrentan a los desafíos de alcanzar la madurez del mercado, una perspectiva para la que requieren un marco normativo y político sólido y con visión de futuro. Los países europeos deben buscar las mejores prácticas para aprovechar esta fuente de energía que puede proporcionar carga base, energía flexible para electricidad, calefacción y refrigeración.

 

 

 

Alejandro Betancourt

Se le llama eólica marina a la energía producida por la fuerza del viento que mueve las aspas de unos aerogeneradores instalados en mar abierto; estos activan un sistema mecánico que hace girar el rotor de un generador, produciendo en consecuencia, energía eléctrica.

La también conocida como “energía azul”, cuenta con innumerables ventajas y será uno de los elementos principales junto a otras tecnologías de generación renovable que faciliten la transformacion hacia el crecimiento sostenible a nivel mundial. Es del tipo de fuentes limpias e inagotables que se necesitan para alcanzar los objetivos de descarbonización a futuro cercano.

 

Eólica marina 2020

 

Los aerogeneradores marinos, bien sean con cimentación fija o sobre plataformas flotantes, aprovechan al máximo el viento marino, que es más fuerte y regular que el de tierra firme. Además de trabajar más horas al año, sus aspas de mayor diámetro permiten producir potencias superiores a su homologo terrestre.

El Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) del Gobierno de España, expone en su web las siguientes proyecciones para esta tecnología de generación eléctrica:

Su elevado potencial y valor añadido estratégico socioeconómico y medioambiental le sitúa como una las fuentes renovables llamada a jugar un papel crucial para permitir alcanzar una economía europea climáticamente neutra en 2050.

En 2030 la capacidad de instalación anual de eólica marina podría superar a la eólica en tierra, y se estima que suministrará el 14% de la demanda de electricidad en EU.

 

 

 

Tres grandes proyectos anunciados este año

En aras de alcanzar los objetivos propuestos, los planes de inversión en este tipo de energía están a la orden del día. Según informaciones recientes del portal de actualidad y noticias de la Agencia Europa Press, estos son tres de los proyectos más destacados en eólica off-shore para este año:

 

Iberdrola estudia ampliar su capacidad eólica marina en Polonia con hasta 3,3 GW

Iberdrola tiene una cartera de proyectos bastante amplia para el período 2020-2022, apostando en instalaciones off-shore tanto en Europa (en el mar del Norte y el mar Báltico) como en Estados Unidos.

Este líder europeo del sector maneja un presupuesto de inversiones a nivel global para dicha temporada de 34 billones de euros, y desea destinar un 39% del mismo a las energías renovables.

Actualmente estudia asociarse con el gigante Enea, con quien se plantean desarrollar diversos proyectos para instalar hasta 3.300 megavatios usando esta tecnología en el mar Báltico de Polonia. Cumplir con un plan de tal envergadura supone una inversión conjunta de hasta 5.000 millones de euros.

En esas aguas polacas el nombre de Ibredrola ya ha dejado una importante huella con el complejo eólico marino más grande allí situado. El mismo cuenta con 836 MW de capacidad instalada.

Este proyecto encaja a la perfección con los planes de Polonia que busca impulsar las energías verdes en el futuro próximo, estimando contar para 2022 con capacidad instalada de eólica marina de hasta 4,6 GW y agregar unos 5,5 GW más entre 2023 y 2028.

 

 EE.UU. finalmente desbloquea el 'megaproyecto' eólico marino de Iberdrola

Como mencionamos anteriormente, Iberdrola también incluía a la nación americana entre sus territorios estratégicos. Vineyard Wind es un proyecto que estaba en fases iniciales en 2018, estimando estar operativo para 2022 con una potencia instalada de 800 MW en las costas de Massachusetts, para lo cual se requeriría una inversión de 2.500 millones de euros.

Sin embargo, en verano de 2019, entes gubernamentales estadounidenses decidieron estudiar el impacto ambiental adicional que podría suponer su ejecución. Este obstáculo administrativo ha ocasionado un importante retraso en el proyecto que apenas ahora comienza a ver la luz a final del túnel.

Y es que La Oficina de Administración de Energía Oceánica (BOEM) prevé tener lista su declaración sobre el estudio antes de culminar el año, permitiendo que finalmente se pueda avanzar en la creación del que será el primer gran parque eólico marino en Estados Unidos, aunque no se pueda cumplir con la fecha estimada de operación.

 

Greenalia impulsa su primer parque eólico marino en Gran Canaria

La productora de energías renovables, Greenalia, ha comenzado trámites para llevar a cabo lo que será su primer parque eólico marino en Gran Canaria. El mismo llevará por nombre Gofio y contará con cuatro aerogeneradores flotantes de igual potencia, sumando 50 MW de capacidad instalada al sureste de la Isla.

Este proyecto cuenta con excelente ubicación le permite además conectarse a la red de distribución mediante cables submarinos.

Esto es una excelente noticia para las Canarias y para el país, ya que será fuente de empleo y sustento económico local, a la vez que supone un avance sin retorno en la implementación de la eólica off-shore en España. Su capacidad permitirá surtir a unos 70.000 hogares y evitará la emisión de unas 140.000 toneladas de dióxido de carbono al ambiente.

 

La energía eólica marina en España

Parece extraño que España, a pesar de ser un país con tanta experiencia en tecnología eólica y en diseño naval, se encuentre en una de las últimas posiciones en cuanto a generación eólicamarina. Está muy por detrás de naciones como Reino Unido (8.185 MW) o Alemania (6.400 MW), contando con apenas 10 MW de potencia instalada gracias a dos aerogeneradores.

 

Eólica marina España

 

Las causas de tan bajo desarrollo recaen en dos factores muy importantes. El primero de ellos, las particularidades de la geografía española. Sus costas alcanzan grandes profundidades a distancias muy cercanas a la Tierra. Por ello, su instalación debe hacerse mediante estructuras flotantes que permitan que los aerogeneradores se mantengan estables y anclados al mar.

Estas condiciones limitan las áreas en las que se puede instalar esta tecnología de generación, dejando margen de aplicación únicamente en las aguas de Galicia, Asturias, el estrecho de Gibraltar, la desembocadura del Ebro, Castellón y Canarias.

Y es precisamente esto lo que nos lleva al segundo factor: los costes. La instalación flotante requiere una inversión dos veces mayor que la fija. Sin embargo, sigue siendo una apuesta interesante ya que la eólica offshore tiene más viento para aprovechar, es más estable y funciona durante más horas al año que su versión terrestre.

 

Rumbo a la primera plataforma eólica flotante

La empresa pública BIMEP (Biscay Marine Energy Platform) y por ende el (IDAE), desarrollarán DemoSATH, el primer prototipo a escala real de una infraestructura eólica marina flotante conectada a la red de España.

Constará de un aerogenerador de 2 MW localizado a 2 millas de la costa vasca, frente al puerto de Armintza. El proyecto arrancará con un periodo de diseño y construcción de 18 meses, y los siguientes dos años dedicados a la recopilación de datos de operación y mantenimiento.

Estas son excelentes noticias para España que comienza a dar sus primeros pasos en este campo dentro de sus posibilidades. La mejor parte es que este prototipo también resultará útil a una pequeña porción de la población, suministrando a unos 2.000 hogares por medio de la red eléctrica, gracias a la labor conjunta con la empresa de ingeniería Saitec Offshore Technologies.

 

Eólica marina futuro

 

¿Hay futuro en la energía eólica marina?

En base una larga lista de ventajas, la respuesta parece ser que sí.

Si bien los avances de la energía del viento terrestre y la solar fotovoltaica han sido significativos a nivel global, puede que la eólica marina tenga mucho más que ofrecer.  En comparación con las alternativas anteriores, se obtienen las siguientes ventajas de esta tecnología de generación:

  • Los parques eólicos terrestres pueden contaminar visualmente el entorno. En cambio, al situar las grandes aspas mar adentro, se goza de una producción mayor sin perjudicar el paisaje.
  • La cantidad de viento aprovechable en las instalaciones terrestres puede verse afectada si se levantan edificaciones a su alrededor. Las instalaciones marinas no tienen que preocuparse por los bloqueos físicos futuros que se pueden presentar en la tierra.
  • La cantidad de viento mar adentro es mucho mayor. Esto implica que los aerogeneradores pueden funcionar hasta unas 5.000 horas al año cuando subversión en tierra alcanza un máximo de 3.500 horas anuales.
  • Otra gran ventaja es que las torres de los aerogeneradores son de una altura menor y se pueden producir de manera masiva, aminorando los costes. Esto se debe a que, a diferencia de las torres eólicas terrestres, estas no necesitan adaptarse al terreno sobre el cual se erigen.

 

La eólica marina, junto con la terrestre y la solar son los pilares del despegue de las energías renovables. Los esfuerzos realizados por desarrollar mas parques de este tipo marcan el camino a seguir para garantizar esa generación de electricidad limpia y verde que venimos persiguiendo y que ya está a nuestro alcance.

 

 

 

Alejandro Betancourt

El impacto positivo de las energías limpias es indudable y día a día sigue creciendo cada vez con más fuerza. Cuando hablamos de energías renvables solemos pensar principalmente en alternativas como la eólica o la solar. Pero, la energía de las ola, las corrientes marinas y las mareas también ha entrado en el juego.

Las energías mareomotriz y undimotriz son las que convierten en energía el movimiento de las aguas de nuestros mares. Se recolecta a través de diversos mecanismos, desde meticulosos sistemas hidráulicos instalados en las costas cuando las mareas cambian de altura (maremotriz), a los que aprovechan las olas en la superficie y sistemas similares a los eólicos que en lugar del viento aprovechan el movimiento del agua en las corrientes marinas (undimotriz). 

Instalación maremotriz de superficie

Fotografía por Tecnoplc (cc-by-sa)

 

España, por su parte, ha hecho grandes avances en esta área en particular. Entre ellos destaca la implantación de la primera planta mareomotriz del mundo, que tras 9 años de funcionamiento sigue dando sus frutos.

 

España posee la primera planta mareomotriz comercial del mundo

Situada en Motrico (Guipúzcoa) y funcional desde Julio del 2011, esta planta dispone 16 turbinas capaces de producir 600.000 kWh anuales. Tiene una capacidad equivalente a la energía que consumen aproximadamente 600 personas.

Este gran paso en el aprovechamiento de la energía del mar comenzo a gestarse hace ya 15 años. Fue en 2005 cuando comenzaron los trabajos para reformar el puerto de Motrico, añadiendo esta instalación dentro del nuevo dique de abrigo.

La tecnología empleada por este tipo de sistema se conoce como Columna de Agua Oscilante o OWC en sus siglas en inglés. Uno de los técnicos explica más a fondo su funcionamiento:

“Cuando la ola llega al dique, el agua asciende por el interior de las cámaras, comprimiendo el aire que albergan y expulsándolo a través de una pequeña apertura superior. El aire sale a gran velocidad y provoca el giro del alternador. Del mismo modo, cuando la ola se retira succiona el aire a través del mismo orificio, volviendo a mover la turbina y generando energía de nuevo”.

Dadas las variaciones de las condiciones meteorológicas, este sitema en particular requiere de una gestión dinámica especialmente cuando se producen temporales; y es que al momento de que llega una ola de gran tamaño (de 6 a 20 metros) se deberían regular o en un caso extremo apagar las turbinas para que la planta no sufra ningún tipo de daños.

 

Plantas de energía mareomotriz y undimotriz instaladas alrededor del mundo

Aunque ambas modalidades aprovechan las olas para la producción de energía, la mareomotriz y la undimotriz son dos fuentes diferentes. Tal y como se explicó anteriormente, la energía mareomotriz se obtiene a través de la diferencia de la altura de las mareas, mientras que la energía undimotriz se obtiene mediante las olas del mar y sus movimientos.

España no es el único país que ha probado los beneficios de esas alternativas. Instalaciones de este tipo también se encuentran situadas en:

  • Bahía de Funday, Canadá.
  • Chansy, Francia.
  • Patagonia, Argentina.
  • Bahías Passamaquoddy y Cobscook, Estados Unidos.
  • Bahía de Mezen, Rusia.
  • Onchón, Corea.
  • Walcott, Austria.
  • Rio Severn, Reino Unido.

 

Potencial de España en la energía mareomotriz

La energía mareomotriz en España tiene el potencial de producir 8 veces más energía que todas las renovables juntas, lo que se podría traducir en unos 800.000 gigavatios-hora (GWh) al año, mientras que el resto de renovables solo llegarían a 100.000 GWh, aproximadamente. Sin duda, parece prometedor.

Sin embargo, esto por el momento, no es más que especulaciones. Sus elevados costos hacen que no resulte del todo atractiva al mercado, lo cual se refleja en la actualidad en la falta de desarrollo e investigación que se ha hecho sobre este tipo de energía.

No obstante, varios países europeos han hecho grandes inversiones en un nuevo proyecto llamado RealTide, iniciado en 2018, y de duración estimada de 3 años. Con el mismo se pretende estudiar a fondo el fallo de las turbinas y desarrollar nuevos diseños para mejorar componentes de vital importancia como lo son las palas y el sistema de conversión de energía.

Su misión es perfeccionar el sistema para sacarle un mayor provecho y alcanzar los 800.000 GWh de los que se hablan y, a su vez, lograr una significativa reducción de los costos que pretende su implementación.

 

Posibilidades en el estrecho de Gibraltar

Como se ha recalcado, España tiene un enorme potencial, y su punto más fuerte es en el estrecho de Gibraltar. Según explica el gerente de Magallanes Renovables a el Periódico de la Energía, España estaría en posición de apagar las todas las energías nucleares del país, si se le implementa una tecnología mareomotriz adecuada como la de la plataforma ATIR.

 

  

 

Magallanes Renovables tiene grandes proyectos planeados alrededor de todo el mundo, pero gracias al potencial único de esta zona, empezó a desarrollar la plataforma ATIR en el 2009. Luego de haber pasado por una serie de pruebas y requerimientos, este proyecto de 8 millones de euros logró abastecer entre 1.000 y 1.500 viviendas ese año.

ATIR funciona con turbinas, de una manera muy similar a una plataforma eólica. Esta puede instalarse en cualquier parte del mundo, siempre y cuando se tengan al menos 30 metros de profundidad. Cuenta con un sistema de control remoto, y fue construida de tal manera que no hace ningún daño al medio ambiente. Además, se puede acceder a ella fácilmente al momento de requerirse alguna inspección.

 

Impacto de la implementación de nuevas fuentes de energía en los mercados actuales

Las nuevas fuentes de energía significan, a su vez, nuevas posibilidades de crecer en el mundo de los negocios. No obstante, esto también implica que ciertos sectores comerciales pueden ver perjudicado sus niveles de producción. Claro ejemplo de esto se evidencia con los combustibles fósiles, quienes solían abarcar toda la generación energética.

  

 

El impacto verde en el ámbito laboral también ha sido positivo. 

Las energías renovables han demostrado estar empleando cada vez a más gente e incluso superan la cantidad de personas que se dedican a las industrias de las energías fósiles.

Por otro lado, es bastante evidente que los inversionistas no dejarán pasar por alto la oportunidad de cambiar su objetivo, apostando ahora su dinero en alternativas energéticas que podrían abarcar los gigavatios necesarios para abastecer a todo el mundo en un futuro. 

 

La generación de electricidad partir de la energía mareomotriz es muy prometedora, pero aún requiere tiempo, investigación e inversión para madurar y hacerla funcionar de manera optimizada y a una escala global.

Sin embargo, no estamos muy lejos de ver cómo un enorme cambio en este sector comercial se hará presente, empezando por Europa, continente que ha estado apostando significativamente por este tipo de energía.

La incorporación de la mareomotriz y la undimotriz, junto a la fotovoltaica y la eólica (que ya han estado muy presentes desde hace un tiempo) hace probable que, en un poco años algunos países puedan despedirse de la energía fósil. Tal vez hasta de manera permanente. Es cuestión de tiempo para ser testigos de la revolución que nos traerán las energías renovables en el futuro próximo.

 

 

 

Alejandro Betancourt

Tanto para España como para la Unión Europea, el uso de la energía eólica persigue principalmente dos objetivos:

  • Disminuir la dependencia energética de otros países y sus consecuencias en la economía regional, amortizando además el riesgo relacionado a sus variaciones de precio y disponibilidad.
  • Reducir la emisión de gases invernaderos y demás contaminantes causadas por el uso de combustibles fósiles en la generación eléctrica.

En un incansable esfuerzo por lograr dichos propósitos y más, las energías limpias y a gran escala, la eólica, han hecho una contribución muy relevante, mejorando el panorama de generación eléctrica a nivel nacional.

 

Parque eólico España

 

El 2019 fue un gran año para España, logrando mantenerse entre los cinco mercados principales de energía eólica a nivel mundial, siendo superado por China, EE. UU., Reino Unido e India. Estas naciones se llevan el 70% de la capacidad instalada el pasado año.

Hoy en día, contamos con industria eólica de altísima competencia, generando valor en todas las fases de la cadena: producción de energía, fabricación de aerogeneradores y componentes y servicios asociados.

 

Los hechos en números 

Nada describe mejor un crecimiento que la notoria diferencia numérica. Veamos a continuación las cifras que pintan una España creciente en la eólica.

 

Potencia renovable eolica REE

Evolución de la potencia renovable instalada por tecnologías (MW) en el sistema eléctrico península del 2006 al 2019. Fuente: Nota de prensa de Red Eléctrica de España (REE)

 

Capacidad instalada, producción y demanda

A finales de 2019, España puede confirmar los siguientes datos sobre la energía eólica:

  • Las energías verdes se estrenan como mayoría sobre otras tecnologías de generación eléctrica en la península, con un 52% de potencia instalada, equivalente a la cifra histórica de 104,8 GW. La eólica bate sus propios records superando al ciclo combinado, líder hasta ahora.
  • Cuenta con 203 parques eólicos distribuidos en sus 807 municipios produciendo 25.704 MW
  • Dicha capacidad equivale al abastecimiento de un 20.8% energía eléctrica a nivel nacional a través de esta fuente, iluminando unos 14,3 millones de hogares.
  • España ocupa los primeros puestos a nivel mundial en integración de la eólica en red. Unos 13.800 MW eólicos participan en los servicios de ajuste del sistema eléctrico.
  • El precio de la electricidad es muy sensible a la producción eólica y a su potencia instalada. En 2018, la producción eólica mensual de España explicaba el 44% del comportamiento del precio medio mensual en el mercado diario de la electricidad.

 

Su contribución a la economía del país

  • Actualmente, la contribución de energía eólica representa el 0,31% del PIBespañol.
  • Las exportaciones de tecnología eólica española alcanzan aproximadamente los 181 millones de euros al año. Hoy, España es el tercer exportador mundial de aerogeneradores.
  • La inversión en I+D realizado por el sector eólico ha sido superior cada año. En 2018, superó al esfuerzo realizado por todos los sectores de la economía española. Anualmente alcanza los89,22 millones de euros.

 

El impacto del sector eólico español en el mundo

  • España ocupa el sexto lugar a nivel global y el tercero en Europa en patenteseólicas. Su destacado y continuo trabajo en este sector, así como su investigación sobre energía eólica marina flotante le han hecho ganar esta destacada posición en el desarrollo de patentes aplicables a distintos componentes y tecnología de los equipos eólicos.
  • Al ubicarse entre los líderes y referencias mundiales del sector, España ha fabricado el 12% de todos los aerogeneradores y componentes instalados en el mundo en 2015. En ese año además, las empresas nacionales poseían un 10,5% de la potencia eólica instalada en todo el mundo.
  • La cuota aportada por la eólica española es vital para alcanzar el objetivo europeo: que 31% de la energía consumida provenga de fuentes renovables para 2030.

 

Su impacto ambiental positivo

  • La dependencia de otras energías en la producción eléctrica ha descendido a un 61%, brindando la eólica un 21,5% del aporte restante realizado por las energías renovables.
  • Además de ser una fuente de energía limpia, la eólica hace frente al cambio climático, ayudando a frenar el agotamiento de combustibles fósiles y sus contaminantes emisiones, equivalentes a 28 millones de toneladas de CO2
  • El uso de la eólica evita en gran medida el consumo e importación de petróleo. En 2018, se contabilizaron 9,5 millones de toneladas no importadas, generando un ahorro de 1.699 millones de euros en combustibles fósiles foráneos.

 

La eólica como pilar del mercado laboral español

La consolidación de España como líder mundial en la eólica sin duda abre puertas para cada vez más plazas de trabajo relacionadas al sector. El empleo total (directo e inducido) derivado de actividades relacionadas a la industria eólica a nivel global fue de 96.431 profesionales (2015).

 

eolica trabajadores

 

Contar con 24.000 trabajadores a nivel nacional (70% personal calificado) dice maravillas de esta alternativa energética, que además genera cinco veces más empleo que las tecnologías convencionales.

Ya en 2015, los profesionales españoles del sector gozaban de gran reconocimiento internacional, siendo altamente demandados en el exterior por su experticia y conocimiento. En ese entonces, la cifra de expertos españoles trabajando en las afuera alcanzaba los 2.000.

 

Panorama global del sector eólico según reporte GWEC 2019

La energía eólica se ha expandido a pasos agigantados en los últimos 20 años, convirtiéndose en una fuente de energía limpia y competitiva en todo el mundo. A finales de 2019, la Global Wind Energy Council (GWEC) presentó su más reciente informe anual insignia para la industria eólica mundial.

La GWEC es una organización conformada por más de 1500 figuras del sector eólico de más de 80 países, incluyendo fabricantes, desarrolladores, proveedores e investigadores en el campo de la eólica, energías renovables y electricidad, así como compañías financieras y de seguros.

Entre los principales hallazgos y conclusiones sobre los alcances de la eólica registrados en este último año, mencionamos los siguientes:

  • 2019 fue el segundo mejor año para la energía eólica. En ese periodo se ha logrado un incremento en la capacidad instalada del 19% (60.4 GW) en todo el mundo con respecto a 2018.
  • La capacidad total mundial supera los 651 GW, logrando un ascenso del 10% con respecto a 2018.
  • China y EE. UU. siguen a la cabeza de los mercados eólicos terrestres. De la nueva capacidad del último año, estas dos naciones lograron un 60%.
  • El papel de la energía eólica marina se hace cada vez más importante, alcanzando un notable crecimiento de capacidad instalada de 6.1 GW en 2019 (10% superior respecto al 2018).
  • Se han identificado dos herramientas para favorecer aún más el desarrollo eólico.

Estas son:

    • Mantener el enfoque en la creación de mercados energéticos que respalden la sostenibilidad a largo plazo de las industrias eólica y renovable, y no sobre el costo nivelado de la energía (LCOE).
    • Favorecer el uso de tecnológicas emergentes como la hibridación y el hidrógeno verde, ampliando las oportunidades del sector.

 

Futuro de la energía eólica. ¿Qué esperar?

El GWEC y la Organización Mundial de la Energía Eólica (GWO) han unido fuerzas por primera vez realizando el informe Powering the Future: Global Offshore Wind Workforce Outlook 2020-2024.

En él, las organizaciones presentan un análisis cualitativo de la necesidad de capacitación de la fuerza laboral para cumplir los pronósticos del mercado eólico marino en mercados emergentes (Norteamérica, China, Taiwán, Japón, Vietnam y Corea del Sur). 

Su investigación arrojó luz en dos puntos importantes:

 

1. Crecimiento de la energía eólica marina

El mercado de la energía eólica marina está creciendo exponencialmente y será un importante impulsor de la transición energética en todo el mundo, pero se necesita una fuerza laboral mayor para poder sacar provecho de su increíble potencial.

 

2. Ampliación del mercado laboral

Harán falta más de 77.000 trabajadores capacitados en el área de trabajo para cumplir con los pronósticos de instalación de 31GW de estos nuevos mercados en los venideros años. Esto significa la necesidad promedio de 2.5 personas por MW por proyecto.

Por eso, deberán abordarse las barreras que impiden satisfacer estas la capacitación a gran escala (centros de capacitación, familiaridad con los estándares, adaptación de los mismos en el contexto local).

 

¿Inconvenientes a la vista?

En el decimoquinto informe anual de la GWEC también se proyectaba al 2020 como año prometedor para la industria eólica mundial, con un crecimiento histórico de la capacidad instalada, adicionando 76 GW. Sin embargo, debido al desconocimiento del posible impacto de la COVID-19 en el sector, probablemente deba revisarse el pronóstico para el periodo 2020-2024.

 

 

 

Alejandro Betancourt