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Octubre 2002
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Especial Energía
Sectores. Energías renovables.

Introducción | Algunos enlaces... | Hidroeléctrica | Solar | Eólica | Biomasa o cultivos enérgeticos | Geotérmica | Energía de las olas y las mareas

Introducción

Suponen una oposición a los dos modos habituales de producción energética. Por un lado, observamos que el concepto principal asociado a las energías renovables es su carácter inagotable, a diferencia de la finitud de recursos de los combustibles fósiles. Pero además implican considerables ventajas medioambientales, suficientes como para alejarlas de las energías anteriormente citadas, así como de la nuclear.

La Unión Europea trabaja para impulsar las energías renovables, ya que ayudarían a reducir la dependencia energética del petróleo y el gas natural. Su objetivo es que, para el año 2010, el 12% del consumo dentro de la UE provenga de energías renovables, pero esto no debe ser contemplado como una solución mágica. Hoy por hoy, ningún sector puede hacerse cargo en exclusiva de las necesidades energéticas globales, y ese 12% parece un punto que difícilmente será alcanzado...

Una caracterización completa de energía renovable debería incidir en los siguientes puntos:

  • Se producen de forma continua y son inagotables: en último término, casi todas las formas de energías renovables provienen directa o indirectamente del sol. Así, la energía eólica es provocada por el viento, que a su vez es causado por la diferencia de presión creada con el aumento de temperatura del aire. La biomasa depende por completo de la luz solar, así como la energía hidráulica, cuyo ciclo se inicia con la evaporación. Por ello podemos asegurar su permanencia...
  • No contaminante: no produce emisiones de dióxido de carbono, y sus residuos son fácilmente tratables. A pesar de producir efectos negativos sobre el medio ambiente, éstos son muchos menores que en los casos de los combustibles fósiles y la energía nuclear.
  • No son fuentes autóctonas: existen, de una forma u otra, en todas las áreas geográficas. Aunque resulta evidente que existen zonas más propensas a su utilización de acuerdo a sus condicionantes climáticos.
  • Favorecen el equilibrio interterritorial: ya que suelen instalarse en zonas rurales.

En junio de 2002 el Consejo dio luz verde a la directiva sobre eficiencia energética de los edificios. Se trata de una serie de medidas destinadas a conseguir el mayor ahorro energético posible, teniendo en cuenta que los eficios consumen en torno al 40 % de la energía utilizadas en la Unión. La propuesta europea, pendiente de aprobación por el Parlamento, se basa en la utilización de energías limpias (como la solar) para las instalaciones de calefacción, agua caliente o electricidad. Algunas ciudades españolas, como Barcelona, Sevilla o Madrid, ya han adoptado medias en este sentido

Directiva para la eficiencia energética de los edificios

Página oficial del Código Técnico de la Edificación de España - Web desarrollado por el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja del CSIC.

Algunos enlaces:

Foro Europeo de Fuentes de Energía Renovables

Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA)

Portal Energías Renovables

IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía)

Eficiencia energética y energías renovables - Extenso informe elaborado por la IDAE sobre el estado del sector energético en España y la UE, analizando la posible influencia del uso de energías renovables (14 Mb en formato PDF)

Hidroeléctrica

El agua interviene en la producción de energía eléctrica de dos formas diferentes: como sistema de refrigeración para las centrales nucleares, y como materia prima para la generación de electricidad aprovechando la energía potencial de los caudales (hidroelectricidad). Será esta última aportación la que trataremos aquí.

Las centrales hidroeléctricas aprovechan la energía de un curso de agua como consecuencia de la diferencia de nivel entre dos puntos. Hay una gran variedad de instalaciones pero se podrían clasificar en tres grupos: centrales de agua fluyente, de pie de presa y de canal de riego o abastecimiento. Se consideran centrales minihidráulicas aquellas cuya potencia es igual o inferior a 10 MW. Aunque las grandes centrales hidroeléctricas no se consideran energías renovables, ya que su impacto ambiental es excesivo, serán tratadas conjuntamente con el resto.

Unión Europea

La media de producción de la energía hidroeléctrica en la Unión Europea ronda el 15% del total. Esta proporción aumenta considerablemente en países como Luxemburgo, Austria y Suecia, donde la mayor parte de la electricidad proviene del agua. Se trata de un recurso muy condicionado por la geografía de cada zona; así, en zonas como Holanda o Bélgica, la posibilidad de que la hidráulica pueda suponer una fuente desarrollada de energía es menor que en otras zonas. De hecho, en ambos países apenas supone el 2% de la producción eléctrica.

España

La hidroelectricidad en España fue muy importante en el pasado; a principios de los años 40 suponía más del 90% de la producción total de energía, siendo la térmica convencional la única alternativa hasta la entrada en funcionamiento de la primera central nuclear, a finales de los 60. Pero ya a comienzos de los 70 la energía térmica pasa a ser la principal fuente productora. El incremento de la energía nuclear, unido a las desfavorables condiciones hidrológicas registradas a partir de 1980, hacen que hoy en día su peso en la industria sea mucho menor (en 1995 solo representaba el 20% del total).

En cualquier caso, la hidroeléctrica sigue siendo una energía de relativa importancia en España; su producción oscila dependiendo de las características del año hidrológico, aunque la potencia instalada se mantiene constante desde los años 90. Una de las principales ventajas de esta energía, es que permite responder con rapidez a picos de consumo, mejorando de forma considerable la seguridad del suministro.

Fuentes: www.energias-renovables.com , Libro blanco del agua en España 2000

Minihidráulica

En España existían, a prinicipios del año 2000, un total de 662 centrales mininidráulicas, que generaban 300 ktep (toneladas equivalentes de petróleo). Se trata de una energía considerada como renovable, ya que su impacto ambiental no es excesivo. En apariencia, no afecta de forma significativa a la salud ambiental de los cauces en que se instalan. La potencia instalada desde 1990 ha crecido de forma constante en la última década, a pesar de que la producción se ha estancado durante el periodo 1996-1999. No obstante, también hay que tener en cuenta la forma en que afecta a la producción las condiciones climáticas de cada periodo.

La minihidráulica en España. Artículo de Cristina Gutiérrez, aparecido en energética21.com

Bibliografía Bibliografía

Energía solar

Solar fotovoltaica

Se basa en el llamado efecto fotovoltaico que se produce al incidir la luz sobre materiales semiconductores. De esta forma se genera un flujo de electrones en el interior de esos materiales y una diferencia de potencial que puede ser aprovechada.

La unidad base es la célula fotovoltaica. Las células se agrupan en paneles sobre una estructura que suele ser de metales ligeros como el aluminio. Los paneles permiten generar electricidad en emplazamientos aislados donde no llega la red eléctrica. Esa electricidad es acumulada en baterías. También se emplea para telecomunicaciones, señalizaciones, alarmas, etc que, de este modo, no necesitan conectarse a la red.

Pero hay otras aplicaciones conectadas a red que incluyen grandes centrales y pequeñas instalaciones. En ambos casos, la energía producida es vertida a la red eléctrica. La fotovoltaica es la base energética de los satélites artificiales y de pequeños instrumentos de uso cotidiano que funcionan gracias a la radiación solar, como relojes o calculadoras.

Bibliografía Bibliografía

Solar térmica

La energía del sol, al ser interceptada por una superficie absorbente, se degrada y aparece el efecto térmico. Se puede conseguir de dos maneras: sin mediación de elementos mecánicos, es decir, de forma pasiva; o con mediación de esos elementos, lo que sería de forma activa.

La solar activa puede ser de baja, media y alta temperatura, según el índice de concentración. Los colectores solares térmicos de las viviendas utilizados para proporcionar agua caliente sanitaria son de baja temperatura. Suelen ser colectores planos vidriados y también se utilizan en el calentamiento de viviendas, en calefacciones o en usos industriales y agropecuarios. La solar de alta temperatura es la que se emplea en las centrales que concentran muchos rayos solares para alcanzar temperaturas por encima de los 700°C. Se utilizan para la producción de electricidad.
Ver bibliografia

Fuente: www.energias-renovables.com

Unión Europea

La producción de energía solar fotovoltaica europea supone el 19% de la mundial. Los principales productores, no obstante, son Japón (39%) y Estados Unidos (32%). En cuanto a la potencia instalada, la Unión Europea posee el 21% del volumen mundial, distribuido de la siguiente forma (datos de 1999):

Alemania
11%
Italia
3%
Francia
2%
Países Bajos
2%
España
2%
Austria
1%
Resto UE
1%

En ese mismo año, el crecimiento de potencia instalada fue especialmente destacado en Holanda, que duplicó con creces la media de crecimiento de la Unión (un 9%).

España

La energía solar fotovoltaica (es decir, la que genera electricidad) posee un rendimiento y una importancia relativamente escasa en nuestro país. Su producción (16,9 GWh en 1999) es la menor de todas las renovables, aunque es evidente su desarrollo en los últimos años, en los que siempre ha presentado índices ascendentes. En cualquier caso, se trata de una modalidad útil en determinadas circunstancias, por el ahorro de coste que supone.

Si atendemos a las principales empresas productoras, observamos que el mercado español queda repartido entre BP Solar (un 42% de la producción estimada en 2000) e ISOFOTON (con unos niveles similares), mientras que la tercera compañía es ATERSA/ASTRASOLAR. En cuanto a producción, es BP Solar la que acumula un mayor porcentaje, con cercas del 47% de la energía solar producida en nuestro país.

Fuente: www.portalenergia.com

Asociación de la Industria Fotovoltaica

ASENSA (Asociación Española de Empresas de Energía Solar y Alternativas) - Donde podrá encontrar un directorio sobre empresas dedicadas a la producción y fabricación

www.solarweb.com

Bibliografía Bibliografía

Eólica

Unión Europea

El crecimiento de este tipo de energía en cuanto a capacidad instalada se ha mantenido en un alto nivel, cercano al 40% en los últimos seis años. El objetivo fijado por la EWEA (Asociación Europea de Energía Eólica) para el año 2010 es la instalación de 60.000 MW.

A finales del año 2000, la Unión Europea poseía una potencia instalada de 12.769 MW. Alemania posee casi la mitad de esta cifra, mientras que Dinamarca y España aportan algo más de la sexta parte. El desarrollo en el resto de países de la Unión es mucho más bajo, como puede observarse en la siguiente tabla:

Alemania
6113
Dinamarca
2300
España
2235
Holanda
446
Italia
427
Reino Unido
406
Suecia
231
Grecia
189
Irlanda
118
Portugal
100
Austria
77
Francia
66
Finlandia
38
Bélgica
13
Luxemburgo
10
Total Unión Europea
12769

Fuente: EWEA (Asociación Europea de Energía Eólica)

España

Tecnológicamente es la más desarrollada de todas las energías renovables. Su uso, a pesar de ser muy antiguo (piénsese en los antiguos molinos papeleros, por ejemplo) no conoció cierta difusión hasta los años 90, cuando se crearon planes de promoción de energías renovables. Hoy en día es la energía renovable más competitiva. Se trata, además, de uno de los sectores con más crecimiento. A ello ha contribuido el abaratamiento de los costes, propiciado por las mejoras tecnológicas aplicadas a los aerogeneradores y la mejora de las condiciones de venta de energía producida a la red; mientras que en 1990 la inversión media en España por kW instalado era de unos 1500 €, en 2000 se situaba en torno a los 850 €.

La potencia media de los aerogeneradores instalados en España es de 550 kW, en 2001, aunque ya hay máquinas instaladas de 1.650 kW. Los parques eólicos suelen sumar potencias que van de los 10 a los 50 MW. Cada parque cuenta además con una central de control de funcionamiento que regula la puesta en marcha de los aerogeneradores, controla la energía generada en cada momento, recibe partes meteorológicos, etc.

Sin duda alguna, se trata de una de las renovables con más empuje; desde sus comienzos, la curva de progresión tanto en potencia instalada como en producción eléctrica es altamente positiva, y en un futuro inmediato está prevista la creación de nuevos parques eólicos. A pesar de que su rendimiento no está entre los más altos, la popularidad de esta forma de producción la ha convertido en una de las renovables con más peso en la producción de electricidad.

Fuentes: www.energias-renovables.com , La energía eólica del 2001 (artículo de Álvaro López publicado en energetica21.com) ,

Empresas

Gamesa Eólica

Energía Hidroeléctrica de Navarra (EHN)

Ecotecnia SCCL

Bibliografía Bibliografía

Biomasa o cultivos energéticos

La biomasa comprende toda la materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales transformados a partir de la misma. Se puede decir que, en último término, el proceso natural que origina toda la materia prima necesaria para generar energía de esta forma la produce el proceso de fotosíntesis. En sentido estricto, la biomasa fue prácticamente la única fuente de energía hasta la introducción del carbón en la Revolución Industrial. Hoy en días se pueden distinguir tres materias primas:

  • Cultivos energéticos: suelen ser plantas de tipo herbáceo (cardo) o leñoso (chopo, eucalipto)
  • Residuos forestales, agrícolas, ganaderos, lodos de depuración de aguas residuales o emisiones de gas en vertederos controlados (el llamado biogás)
  • Productos transformados química o biológicamente de determinadas especies vegetales o de los aceites domésticos usados para convertirlos en biocombustibles (metanol y etanol)

    Bibliografía Bibliografía

Los tres usos fundamentales de la biomasa son los siguientes:

  • Producción térmica: es la forma más sencilla, utilizada sobre todo en hogares. Existen algunos usos industriales, como en secaderos, calderas y hornos cerámicos. Pero también puede alimentar calderas para calefacción de centros públicos o comunidades de vecinos (el pueblo segoviano de Cuéllar, por ejemplo, dispone de una central de estas características).
  • Producción eléctrica: la electricidad se puede producir por combustión (integrada en un ciclo de vapor, con lo que se pueden obtener rendimientos de hasta 50 MW) o por gasificación (aprovechando la fermentación de materiales residuales que producen gas, que es conducido a una central térmica que produce electricidad).
  • Elaboración de combustibles limpios: como el biodiesel (obtenido a partir de aceites vegetales como el de girasol, colza...) o los bioalcoholes (procedentes de materias azucaradas que producen etanol mediante fermentación).

La utilización de biomasa supone liberación de dióxido de carbono a la atmósfera, aunque, en realidad, el CO2 liberado fue previamente captado por la vegetación en su ciclo de crecimiento; siempre y cuando se respete el ciclo natural, la biomasa se puede considerar como renovable y poco contaminante. Por otro lado, no produce apenas emisiones con azufre o nitrógeno, ni partículas sólidas.

Uno de sus principales problemas es que la aplicación real de esta energía aún no es rentable en muchos de sus posibles usos, aunque se trate de un recurso abundante.

Unión Europea

La aportación de la biomasa al mercado de las renovables suponía en 1995 un 55% del total de la energía primaria, si se incluye la energía derivada de los Residuos Sólidos Urbanos (R.S.U). En ese año, los países con mayor producción de esta energía eran Francia, Suecia y Finlandia, mientras que España se situaba en cuarto lugar.

Se trata de la energía renovable más importante en todos los países de la Unión, y una de las energías que más deben desarrollarse para cumplir los objetivos fijados para el crecimiento de las renovables. Este hecho vendrá determinado por la aportación al consumo de la biomasa, que difiere en gran medida en el seno de los quince. Así, mientras que en países como Suecia, Finlandia o Austria, alcanzan un 20% del mismo, en otros (es el caso de Reino Unido, Luxemburgo o Bélgica) ronda en torno al 1%.

Ver gráfica sobre biomasa en la UE

Fuente: www.dersa.es

España

La utilización de la biomasa en España tiene muy poco peso en la producción de energía eléctrica (sólo el 5,9% se dedica a ello, el resto es empleado en la generación de energía térmica), aunque la potencia instalada haya doblado su capacidad desde comienzos de la década de los 90. Donde sí resulta una energía muy importante es en cuanto consumo final, aspecto en el que la biomasa se sitúa como la energía renovable más potente. En 1990, la biomasa producía dos tercios de la energía final procedente de fuentes renovables, aunque su importancia relativa ha descendido durante la última década. No obstante, algunas previsiones indican que para el año 2010 el consumo final de esta energía volverá s niveles similares a los de 1990; eso es, al menos, lo que se espera de acuerdo a los actuales planes de energías renovables elaborados por el gobierno, donde la biomasa se hará cargo del 74% del incremento de las renovables. En su conjunto, las energías limpias deberían suponer el 12% del consumo para esa fecha, de acuerdo con las indicaciones de Bruselas.

 

Fuente: www.energias-renovables.com - La biomasa en España (artículo de Jesús Fernández y Hugo Lucas)

Bibliografía Bibliografía

Geotérmica

La energía geotérmica es la que se genera aprovechando el calor interno de la tierra. Básicamente funciona como una central térmica normal, con la diferencia de que aquí el calor es provocado de forma natural.

Se trata de una de las fuentes menos utilizadas en la Unión. De hecho, en 1999 solo existían tres países que contaran con producción de electricidad a partir de energía geotérmica: Italia (2,8 millones de tep), Francia y Portugal (estos últimos con tan solo 0,1 millones de tep).

Para más información, consultar el Programa europeo de energía geotérmica , o la página de la International Geothermal Association

Bibliografía Bibliografía

Energía de las olas y las mareas

Es una de las energías renovables menos aplicada. Consiste en el aprovechamiento de la energía provocada por los movimientos del mar, especialmente por las mareas, más regulares y fáciles de predecir que las olas. En la actualidad existen muy pocas instalaciones de este tipo. La más importante está situada en Francia, en el estuario del río Rance; fue construida en 1966, y tiene una potencia instalada de 240 MW. La energía está generada por el paso del agua, fruto de la diferencia de altura entre las mareas.

No obstante, existen muchas más formas de aprovechar la energía del mar. Existe la posibilidad de aprovechar la diferencia térmica entre las aguas superficiales y profundas, para transformarla en electricidad; es una forma conocida desde 1930, y en la actualidad Estados Unidos estudia la realización de varios proyectos de este tipo (ya existen uno en funcionamiento, en Hawai, desde 1981). Otras opciones son el aprovechamiento de las olas, o la creación de dispositivos de "desborde de canal", es decir, crear saltos de agua artificiales para producir electricidad mediante turbinas.

Fuente: La energía en la cresta de la ola, artículo de France Bequette

Más información en la red temática Wave Energy, dependiente de la Unión Europea

Bibliografía Bibliografía