El desarrollo de las energías renovables

Introducción

Es conocido el enorme potencial de las Energías Renovables como alternativa a los combustibles fósiles. Son indudables sus ventajas para la conservación del medio ambiente, pero tiene dificultades en otros aspectos que han hecho que se especule demasiado con la conveniencia de invertir en estas tecnologías; ralentizando su desarrollo. Por eso, a continuación se ha hecho una pequeña reflexión sobre la situación actual de la energía en EEUU y el potencial de la energía eólica con sus ventajas y desventajas. Finalmente, se han enumerado una serie de medidas que considero ayudarían a un desarrollo más efectivo del sector energético.

Contexto: Situación actual de la energía

Actualmente en EEUU, el reparto en la generación de energía eléctrica muestra que los combustibles fósiles representa el 69%, la nuclear el 20% (de la que personalmente no tengo especial simpatía) y, tan sólo, un 11% en energías renovables (figura 1). De las energías renovables, el 7% se basa en la energía hidroeléctrica, lo cual deja un 4% en otras energías renovables: Biomasa, eólica, geotérmica y solar (fotovoltaica y térmica).

No obstante, para tener una visión más real, se contextualiza la energía eléctrica, respecto de las demás energías primarias y los sectores a los que se destina (figura 2). De aquí se observa que el 38,3% de las fuentes primarias se emplean en la generación de energía eléctrica. A continuación, en la gráfica de la (figura 3) se puede observar el fuerte crecimiento en el consumo del petróleo y el carbón, contrarrestado parcialmente por la energía hidroeléctrica. El dato más relevante es que el uso de combustibles fósiles para la energía, representa el 87%.

Hay que recordar que estos combustibles, son contaminantes, siendo un perjuicio para el medio ambiente y el cambio climático. Además, en los próximos años supondrá una gasto adicional por el coste en la compra de los derechos de emisión de CO2 (Protocolo de Kyoto).

Se sabe que son combustibles finitos. No hay que olvidar la dependencia del exterior; según una proyección al 2035 de la relación consumo-producción (figura 4), se observa que también se mantendrá, prácticamente constante. Su disponibilidad decrece y se va encareciendo por la fuerte demanda de los países emergentes. La economía se expone a la fluctuación de su precio. Lo cual, no resulta coherente una realidad que vaya en la dirección de las predicciones.

El desarrollo de las nuevas tecnologías en los demás sectores, como el transporte, parecen indicar que el consumo de energía eléctrica se irá incrementando. Sería conveniente hacer lo propio con los productores de esta energía. Según las proyecciones de futuro al 2035 para la producción de energía eléctrica (figura 5), no parece que haya alguna disminución del consumo de combustibles fósiles. El incremento en la producción de energía proveniente de las energías renovables representa sólo un 4%… en 25 años!!! La apuesta por las Energías Renovables debería ser una prioridad [i].

Energía eólica

Se hace una mención especial la energía eólica. Es una de las tecnologías más desarrolladas y rentables. Sólo decir, que se considera que actualmente es posible implantar parques eólicos «offshore» capaces de suministrar toda la energía eléctrica necesaria en EEUU. El consumo de energía eléctrica en EEUU en el año 2009 fue de unos 3.741,485 billones de MWh. Ese mismo año, la energía eólica generó 73,886,000 MWh [i]. Representa algo menos del 2% de la energía eléctrica. Tomando como ejemplo un aerogenerador V112-3.0 MW con una velocidad media de viento de 6 m/s, desarrolla anualmente una energía de 7,629 MWh. En efecto, harían falta más de 490,000 aerogeneradores.

En estos momentos, la tecnología eólica «offshore» está en pleno desarrollo. Se basa en las experiencias de los aerogeneradores terrestres y de las plataformas petrolíferas para avanzar en la cimentación flotante. Este sistema de cimentación ayudará a flexibilizar su instalación en las zonas con profundidades >60 m, con mayor potencial energético. Existen en el mercado aerogeneradores con una potencia de 5 MW. Los rotores con estas potencias pueden sustituir los rotores de menor potencia u obsoletas, manteniendo el resto de la infraestructura . De esta manera el parque eólico ampliaría su producción energética enormemente. Hay que señalar que un aerogenerador de mayor potencia, se produce principalmente, por el aumento de la longitud de las aspas. Al tener la turbina mayor diámetro de giro, se recoge mayor frente de viento y requiere menor velocidad de viento para alcanzar un régimen de funcionamiento óptimo. Además hay que considerar las condiciones favorables de la instalación eólica en el mar.

Ventajas de los aerogeneradores «offshore»

Los emplazamientos eólicos en el mar tienen una serie de ventajas con respecto a las terrestres:

La superficie del mar es muy lisa. Al no existir obstáculos naturales el viento es más uniforme. Se pueden alcanzar velocidades medias superior a un 20% las alcanzadas en tierra.

El viento en el mar es menos turbulento, por lo tanto, tendrá un tiempo de vida mayor.

La baja rugosidad permite que el viento no experimente grandes cambios al variar la altura. El rotor se puede colocar a menor altura.

La producción de energía para una misma potencia instalada puedes resultar hasta un 70% mayor que en tierra [ii]

Desventajas

Las desventajas de la energía eólica y del resto de Energías Renovables se podrían superar con la ayuda del Gobierno y de los inversores, con el apoyo al I+D de estas tecnologías. No es un problema de inviabilidad, sino de desarrollo. Los principales problemas son:

1. Rentabilidad económica

amortización de la inversión inicial
regulación de las primas para la venta de la energía eléctrica

2. Intermitencia de producción

dependencia a la disponibilidad del recurso
dificultades técnicas para la red de distribución por la variabilidad de la producción

3. Desigualdad de la demanda (picos y valles muy pronunciados)

necesidad de fuente energética complementaria para cubrir la demanda en cada momento

4. Sin capacidad de almacenamiento

desperdicio de la energía no consumida

5. Tecnología en desarrollo

avances por realizar

Medidas necesarias

Los problemas anteriores sugieren que es necesario tomar una serie de medidas para progresar en la optimización y eficacia en la producción de energía:

Inversión: Se debe invertir en el desarrollo de estas tecnologías.
Primas por la venta: Las Administraciones Públicas deben apoyar las energías alternativas incentivando con unas primas adecuadas.
Allanar la demanda: Estrategias y tecnología para suavizar los picos de demanda de energía eléctrica.
Eficiencia energética: Es un principio para acabar con el despilfarro.
Diversificación de los productores: La generación de energía debe estar repartida en diferentes fuentes de energía.
Distribución de los productores: La descentralización de los parques productores disminuye la dependencia a la disponibilidad del recurso.
Redes de transferencia: La conexión con otras redes de apoyo para la transferencia de energía eléctrica, aumentan la garantía de suministro.
Net-metering: Promover el autoconsumo con compensación económica con el único coste del consumo neto.
Pilas de combustible de hidrógeno: Este tipo de tecnología es una interesante opción de almacenamiento de la energía en hidrógeno. Actualmente no resulta rentable, pero su desarrollo mediante la investigación es imprescindible.

Todas estas medidas se vuelven fundamentales para un desarrollo más sostenible del mercado energético. Se plantean como estrategias en la promoción de políticas energéticas más responsables cambiando el modo de enfocar el sector de la energía.

Hemos conocido datos de la situación energética actual y las predicciones de su evolución. Es claro que no parece que ese deba ser el camino a seguir. El uso de las Energías Renovables presenta algunas dificultades, pero con ayuda del Gobierno, de los inversores y el apoyo de los ciudadanos, se pueden integrar como LA ALTERNATIVA.

El papel de la inversión y de la investigación es básica para tener la tecnología que necesitamos. El objetivo no es nada despreciable; servirnos de una energía inagotable y limpia. Ser capaces de usar los mecanismos que ya la Naturaleza ha sabido desarrollar. Integrar nuestra actividad en el ciclo cerrado natural de la Naturaleza. Sólo así podremos lograr un desarrollo sostenible.