Jaime Roso

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Portada………………………………………………………………………………………….pág 1

Índice…………………………………………………………………………………………….pág 2

Situación actual en España …………………………………………………………..pág 3-5

Tecnologías aplicadas……………………………………………………………………pág 6-12

Bibliografía…….……………………………………………………………………………..pág 13

Jaime Roso

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Durante los últimos años, la respuesta a los retos específicos del contexto energético español

se ha centrado en potenciar la liberalización y fomentar la transparencia en los mercados, el

desarrollo de las infraestructuras energéticas y la promoción del ahorro y la eficiencia

energética, así como de las energías renovables. Respecto a estas últimas, sus beneficios para

nuestro país son grandes con relación a sus costes que además tienden a bajar con el tiempo, a

medida que progresa la tecnología.

Como resultado de la política de apoyo a las energías renovables, en el marco del Plan de

Energías Renovables 2005-2010, el crecimiento de éstas durante los últimos años ha sido

notable, y así, en términos de consumo de energía primaria, han pasado de cubrir una cuota

del 6,3% en 2004 a alcanzar el 11,3% en 2010. Este porcentaje correspondiente al año 2010 se

eleva al 13,2% si se calcula la contribución de las energías renovables sobre el consumo final

bruto de energía, de acuerdo con la metodología establecida en la Directiva 2009/28/CE. El

gráfico siguiente muestra la estructura de este consumo.

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En cuanto al papel de las renovables en la generación eléctrica, su contribución al consumo

final bruto de electricidad ha pasado del 18,5% en 2004 al 29,2% en 2010. Estos datos

corresponden a un año normalizado, pues los datos reales indican un crecimiento desde el

17,9% en 2004 hasta el 33,3% en 2010.

Por otro lado, la contribución de la electricidad renovable a la producción bruta de electricidad

en España en 2010 fue de un 32,3% y su distribución por fuentes se puede observar en la

siguiente figura. En relación a la contribución de electricidad renovable del 33,3% en 2010 que

se menciona en el párrafo anterior, es conveniente aclarar que dicha contribución ha sido

calculada de acuerdo a la metodología de establecimiento de objetivos del PER 2005-2010,

esto es, sobre el consumo bruto de electricidad, el cual se calcula restando las exportaciones y

sumando las importaciones de electricidad a la producción bruta.

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Por último, las renovables en el transporte han dado durante estos últimos años un gran salto

adelante, sobre la base de los incentivos al consumo de biocarburantes1 en ese sector. De este

modo, el favorable tratamiento fiscal y la obligación de uso han llevado a un crecimiento

constante del consumo de biocarburantes (calculado en contenido energético) sobre el

consumo de gasolina y gasóleo (metodología definida en el PER 2005-2010), que han pasado

de representar el 0,39% en 2004 al 4,99% en 2010.

1. Los biocarburantes son combustibles líquidos o gaseosos para automoción producidos a partir

de biomasa, entendiéndose como tal la materia orgánica biodegradable procedente de cultivos energéticos y residuos agrícolas, forestales, industriales y urbanos.

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Biocarburantes

Un biocarburante o biocombustible es una mezcla de sustancias orgánicas que se utiliza

como combustible en los motores de combustión interna. Deriva de la biomasa, materia

orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente

de energía.

Para la obtención de los biocarburantes se pueden utilizar especies de uso agrícola tales como

el maíz o la mandioca, ricas en carbohidratos, o plantas oleaginosas como la soja, girasol y

palmas. También se pueden emplear especies forestales como el eucalipto y los pinos.

Al utilizar estos materiales se reduce considerablemente el dióxido de carbono que es enviado

a la atmósfera terrestre ya que estos materiales lo van absorbiendo a medida que se van

desarrollando, mientras que emiten una cantidad similar que los carburantes convencionales

en el momento de la combustión.

En Europa, Argentina y Estados Unidos ha surgido diversa normativa que exige a los

proveedores mezclar biocombustibles hasta un nivel determinado. Generalmente los

biocombustibles se mezclan con otros combustibles en cantidades que varían del 5 al 10%.

Los combustibles de origen biológico pueden sustituir parte del consumo en combustibles

fósiles tradicionales, como el petróleo o el carbón.

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Los biocarburantes más usados y desarrollados son el bioetanol y el biodiésel.

El bioetanol, también llamado etanol de biomasa, por fermentación alcohólica de azúcares de

diversas plantas como la caña de azúcar, remolacha ocereales . En 2006, Estados Unidos fue el

principal productor de bioetanol (36% de la producción mundial), Brasil representa el

33,3%, China el 7,5%, la India el 3,7%, Francia el 1,9% y Alemania el 1,5%. La producción total

de 2006 alcanzó 55 mil millones de litros.2

El biodiésel, se fabrica a partir de aceites vegetales, que pueden ser ya usados o sin usar.3 En

este último caso se suele usar colza, canola, soja ojatrofa, los cuales son cultivados para este

propósito. El principal productor de biodiésel en el mundo es Alemania, que concentra el 63%

de la producción. Le sigue Francia con el 17%, Estados Unidos con el 10%, Italia con el 7%

y Austria con el 3%.

Otras alternativas, como el biopropanol o el biobutanol, son menos populares, pero no pierde

importancia la investigación en estas áreas debido al alto precio de los combustibles fósiles y

su eventual término.

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Biogás

El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos

específicos, por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción

de microorganismo y otros factores, en ausencia de oxígeno (esto es, en un

ambiente anaeróbico). Este gas se ha venido llamando gas de los pantanos, puesto que en

ellos se produce una biodegradación de residuos vegetales semejante a la descrita.

La producción de biogás por descomposición anaeróbica es un modo considerado útil para

tratar residuos biodegradables, ya que produce un combustible de valor además de generar un

efluente que puede aplicarse como acondicionador de suelo o abono genérico.

Este gas se puede utilizar para producir energía eléctrica mediante turbinas o plantas

generadoras a gas, en hornos, estufas, secadores, calderas u otros sistemas descombustión a

gas, debidamente adaptados para tal efecto.

La producción de biogás por descomposición anaeróbica es un modo considerado útil para

tratar residuos biodegradables, ya que produce un combustible de valor, además de generar

un efluente que puede aplicarse como acondicionador de suelo o abono genérico. El resultado

es una mezcla constituida por metano (CH4) en una proporción que oscila entre un 50% y un

70% en volumen, y dióxido de carbono (CO2), conteniendo pequeñas proporciones de otros

gases como hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno (H2S).

El biogás tiene como promedio un poder calorífico entre 18,8 y 23,4 megajulios por metro

cúbico (MJ/m³). Este gas se puede utilizar para producir energía eléctrica mediante turbinas o

plantas generadoras a gas, en hornos, estufas, secadores, calderas u otros sistemas de

combustión a gas, debidamente adaptados para ese uso.

Cuando el gas se procesa para obtener biogás natural concentrado y comprimido (BNCC),

puede ser utilizado para inyectarse en la red de gas natural o usarse para el funcionamiento de

vehículos a motor.

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Eólica

La energía eólica es la fuente renovable que experimentó un mayor crecimiento en España

durante la anterior década. La producción eléctrica del sector eólico en 2010 fue superior a los

43.700 GWh, contribuyendo en un 16% a la cobertura total de la demanda eléctrica nacional, y

superando, en algunas ocasiones, una cobertura del 50% de la demanda horaria.

La energía eólica es energía generada por la utilización del viento. Desde la antigüedad, este

tipo de energía ha sido utilizada por el hombre, sobre todo para impulsar embarcaciones

desarrollar la navegación y en los molinos de viento.

En la actualidad, la energía eólica, se considera una importante fuente de energía porque es

una fuente de energía limpia que no genera contaminación y no daña el medio ambiente. Las

grandes turbinas o aerogeneradores (especies de molinos de viento), se colocan en áreas

abiertas donde se puede obtener una buena cantidad de viento. Y a través del movimiento

capturado por un generador, se puede generar electricidad. En la actualidad, sólo el 1% de la

energía generada en el mundo proviene de este tipo de fuente de energía eólica. Sin embargo,

el potencial de explotación es grande. En la actualidad, la capacidad mundial de energía eólica

de 238,4 GW (gigavatios).

Los países que generan más energía eólica son: China (62.700 megavatios), Estados Unidos

(46.900 MW), Alemania (29.000 megavatios), España (21.600 MW), India (16.000 MW), Francia

(6800 MW), Italia (6700 MW), Reino Unido (6500 MW), Canadá (5200 MW) y Portugal (4000

MW)

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Geotermia y otras energías del ambiente

La energía geotérmica es uno de los recursos energéticos más importante y menos conocido,

que puede ser aprovechado, en determinadas condiciones técnicas, y medioambientales,

para la producción de electricidad y para usos térmicos.

Actualmente en España no existen instalaciones geotérmicas de alta entalpía para generación

de electricidad, aunque sí existe un gran y creciente interés en desarrollar proyectos de este

tipo en el corto-medio plazo.

En cuanto a la geotermia para usos

térmicos, la potencia actual

instalada en España se estima que

supera los 100 MWt, sobre todo

por el gran desarrollo en los

últimos años de los

aprovechamientos geotérmicos

mediante bombas de calor.

Los principales retos tecnológicos

de la geotermia para usos térmicos

son reducir el coste de generación

térmico, mediante la reducción de

los costes de ejecución del

intercambio geotérmico y el

incremento de los ahorros proporcionados por estos sistemas, y mediante el aumento de la

eficiencia de las bombas de calor geotérmicas. El potencial geotérmico de baja y muy baja

temperatura en zonas con potenciales consumidores se ha estimado en más de 50.000 MWt.

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Hidroeléctrica

Se denomina energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía a aquella que se obtiene del

aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua

o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza

hídrica sin represarla; en caso contrario, es considerada solo una forma de energía renovable.

Se puede transformar a muy diferentes escalas. Existen, desde hace siglos, pequeñas

explotaciones en las que la corriente de un río, con una pequeña presa, mueve una rueda de

palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la

utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas de presas, aunque estas

no son consideradas formas de energía verde, por el alto impacto ambiental que producen.

Dichas características hacen que sea significativa en regiones donde existe una combinación

adecuada de lluvias, desniveles geológicos y orografía favorable para la construcción de

represas. La energía hidráulica se obtiene a partir de la energía potencial y cinética de las

masas de agua que transportan los ríos, provenientes de la lluvia y del deshielo. El agua en su

caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual trasmite la

energía a un alternador el cual la convierte en energía eléctrica.

Otro sistema que se emplea es conducir el agua de un arroyo con gran desnivel, por una

tubería cerrada, en cuya base hay una turbina. El agua se recoge en una presa pequeña y la

diferencia de altura proporciona la energía potencial necesaria.

Otro más consiste en hacer en el río una presa pequeña y desviar parte del caudal por un canal

con menor pendiente que el río, de modo que unos kilómetros más adelante habrá ganado

una cierta diferencia de nivel con el cauce y se hace caer el agua a él por una tubería, con una

turbina.

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Solar

La energía solar es una fuente de energía de origen renovable, obtenida a partir del

aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.

Las diferentes tecnologías solares se clasifican en pasivas o activas según cómo capturan,

convierten y distribuyen la energía solar. Las tecnologías activas incluyen el uso de paneles

fotovoltaicos y colectores térmicos para recolectar la energía. Entre las técnicas pasivas, se

encuentran diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática: la orientación de

los edificios al Sol, la selección de materiales con una masa térmica favorable o que tengan

propiedades para la dispersión de luz, así como el diseño de espacios mediante ventilación

natural.

La fuente de energía solar más desarrollada en la actualidad es la energía solar fotovoltaica.

Según informes de la organización

ecologista Greenpeace, la energía solar

fotovoltaica podría suministrar electricidad

a dos tercios de la población mundial en

2030.

Actualmente, y gracias a los avances

tecnológicos, la sofisticación y la economía

de escala, el coste de la energía solar

fotovoltaica se ha reducido de forma

constante desde que se fabricaron las

primeras células solares comerciales, aumentando a su vez la eficiencia, y su coste medio de

generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales en un

creciente número de regiones geográficas, alcanzando la paridad de red. Otras tecnologías

solares, como la energía solar termoeléctrica está reduciendo sus costes también de forma

considerable.

El sector solar fotovoltaico contó en 2010 con 3.787 MW de potencia instalada, que

produjeron 6.279 GWh. El sector está compuesto en 2010 por más de 500 empresas, sin

considerar promotores, de las cuales un 10% son empresas fabricantes de materia prima,

células, módulos fotovoltaicos y otros componentes. En cuanto a los costes, es previsible que

se mantengan los descensos recientes, si bien, no con la misma intensidad. Según los estudios

realizados se prevé un descenso en los costes de inversión desde el rango de 2,5 €/W a 3,0

€/W en 2010 hasta un rango de entre 1,1 €/W a 1,3 €/W en 2020. En cuanto a la tipología de

las instalaciones, se prevé una mayor penetración en edificaciones, con instalaciones de

pequeña o mediana potencia, desde un modelo previo donde predominaban las grandes

instalaciones en suelo. El potencial es inmenso, debido al alto recurso disponible y a la

versatilidad de la tecnología, que permite su instalación cerca de los centros de consumo

fomentando la generación distribuida renovable.

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Solar termoeléctrica

El sector solar termoeléctrico contó en 2010 en España con 632 MW de potencia instalada,

que produjeron 691 GWh. Actualmente, las empresas españolas lideran el desarrollo del

sector a nivel mundial, participando prácticamente en todas las iniciativas que se llevan a cabo.

Para los próximos años se espera un descenso de costes intenso, debido a la optimización de la

fabricación de componentes, especialmente del campo solar, y a la penetración de otras

tecnologías como las de receptor central (torre) o disco Stirling.

El potencial del sector es muy grande y en caso limita los objetivos planteados. Las propuestas

planteadas están enfocadas, principalmente, al impulso de la I+D+i en España, destacando la

fabricación de componentes y la mejora de sistemas de almacenamiento e hibridación con

otras tecnologías que permitan un descenso de costes y una penetración segura en el sistema

eléctrico. Otras propuestas normativas tienen especial importancia, pues es necesario un

nuevo marco a partir de 2013 que permita alcanzar los objetivos establecidos.

Jaime Roso

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