Después de hablar de todas las alternativas fósiles al petróleo convencional y no convencional, como son el gas natural, el ‘shale gas’, el carbón y el uranio, llega el turno de hablar de las que deben ser las
verdaderas energías alternativas del futuro, como son las renovables. Como el
tema da para mucho, intentare no extenderme mucho y resumir brevemente la
situación y las expectativas.
Energías renovables hay unas cuantas, aunque la mayoría de
ellas si bien se presentan como una buena alternativa de generación eléctrica
de forma local, la mayoría presentan problemas a la hora de tratar de
incrementar su producción para generar a gran escala. Por ejemplo, la
Hidráulica es una fuente que si bien ha estado explotada durante mucho tiempo,
debido a sus características ofrece muy poco potencial adicional. Algo parecido
sucede con la eólica, así como con la mayoría de fuentes renovables de
generación energética.
Sobre la competitividad de las
tecnologías renovables respecto a las de combustibles fósiles, esta comparativa
realizada por GMO, estima la evolución de los precios de generación de fuente
solar, eólica o de carbón, que es la de menor coste en la actualidad. Según las
estimaciones, aproximadamente a 10 años vista se produciría un cambio en el
orden de las fuentes de energía según su productividad.
A nivel de generación a gran
escala, la fuente energía renovable con mayores expectativas es sin duda la
solar. Antes de empezar quiero dejar claro que existen 2 tipos de energía
solar, la solar térmica que aprovecha el calor del sol, y es la menos explotada
actualmente aunque es la que tiene mayores expectativas. La otra forma de
energía solar es la fotovoltaica, que
convierte la luz en electricidad, esta segunda es mucho mas común hoy en
dia, aunque se estima que su potencial sea algo mas limitado.
Paso a detallar a continuación los motivos.
El abaratamiento de las instalaciones fotovoltaicas
Gran parte de la mejora competitiva de la energía solar, se
explica por el impresionante reducción en el coste de las placas solares
fotovoltaicas que ha sucedido en los últimos años, motivado en parte por las
impresionantes mejoras debidas a las economías de escala y de eficiencia que se
han conseguido, y en parte, por el gran incremento en la demanda, que hace que
se haya producido una disminución del coste de los paneles que sigue la llamada
"Ley de Swanson" que vendría a ser un equivalente,
en el mundo de la fotovoltaica, a la "Ley de Moore" de los
microprocesadores.
La "ley" de Swanson afirma que los precios de
los paneles fotovoltaicos disminuyen del orden de un 20% cada vez que se dobla
la producción mundial de los mismos. En el siguiente grafico podemos ver el
abaratamiento real de las placas fotovoltaicas desde 1977 medido por $/Watt.
Como puede verse, en el año 1977 el coste de los paneles
era de 76,67 $/Wp, en cambio en 2013 el precio pasó a 0,74$/Wp.
Energía más
limpia
Otra razón para usar esta fuente de manera intensiva, está
en la disminución de emisiones de CO2 por esta fuente en un factor
de 16 - 32 veces respecto a las fuentes fósiles.
En el siguiente gráfico podemos ver la comparación con
otras fuentes energéticas:
En un estudio del MIT, se afirma
que se está desarrollando la tecnología para conseguir placas a un coste de
0,52$/Wp, esto haría que la generación fotovoltaica, competitiva con la
generación eléctrica usando carbón o "shale gas", incluso sin tener
en cuenta las emisiones de CO2, y por supuesto aún más rentable en
el caso de Europa, pues los precios de los combustibles fósiles son más altos
que en US.
UNA FUENTE DE
ENERGIA VIABLE ECONOMICAMENTE
En otro informe de la EPIA
(European Photovoltaic Industry Association) aparece el siguiente gráfico de la
tendencia histórica del EPBT para una instalación fotovoltaica en el techo de
una vivienda en el Sur de Europa (1.700 KWh/(año m2)) del tipo fijo,
es decir, sin seguimiento solar (en 1 ó 2 ejes)
Según un estudio de la Universidad de Comillas, que analiza el grado de proximidad a la "paridad
de red" en varios países como España, Italia, Alemania, México y Chile,
los resultados del estudio son muy claros: En Madrid se alcanza la paridad de
red al 100%, es decir, para el caso de la TarifaEléctrica de último Recurso (TUR) es rentable instalar una unidad de
generación fotovoltaica para el autoconsumo familiar en esos emplazamientos.
Como ejemplo, podemos ver como ha evolucionado la paridad
de red en el caso de Madrid, un emplazamiento indicativo de lo que sucede al menos
en la mitad de España.
Puede verse que la paridad de red se consigue ya en el
primer trimestre de 2012 debido al efecto combinado de las subidas de las
tarifas eléctricas y a la bajada continua de los costes de instalación de estos
sistemas de generación, y aún este estudio no tiene en cuenta las subidas
posteriores de tarifas y del IVA que pasó del 18% al 21% en Septiembre del
2012, todo lo cual ha hecho aún más favorable para el consumidor el uso de esta
tecnología.
Todo esto forma parte de un movimiento generalizado a
escala global para los países que cuentan con buenos índices de irradiación
solar, de tal forma que The Economist, afirma que
en 2013 se debería ya dejar de hablar de la energía fotovoltaica como
"energía alternativa" y pasar a ser considerada una energía más
dentro del "pool" de las convencionales
Lo expuesto hasta ahora cobra más sentido todavía a nivel
local, cuando vemos que si contabilizamos en términos absolutos, las tarifas
eléctricas de los diferentes países Europeos, la de de España (incluyendo todos
los conceptos) son de las más altas de toda la UE:
Así que a falta de unas políticas enérgicas que piensen
por el bien común, y con las recientes mejoras comentadas, es factible pensar
que tendencias en el futuro respecto a este tema, vayan encaminadas cada vez
mas, hacia un modelo basado en el autoconsumo y en las cooperativas de
generación, donde una multitud de socios son a la vez propietarios y
consumidores de la energía, en lo que también podrían ser bloques de pisos,
promoviendo así un modelo descentralizado pudiendo ser hasta cierto punto
energéticamente independiente de el oligopolio subministrador que tenemos hoy
en día.
Un ejemplo histórico lo podríamos encontrar en las cooperativas de electrificación rural que nacieron en US con el New Deal.
LOS PROBLEMAS SIN
RESOLVER DE LAS RENOVABLES
Una vez
hemos repasado algunos de los puntos para el optimismo, es el turno para que
veamos los puntos por los que las energías renovables todavía tienen todavía
grandes limitaciones y problemas sin resolver.
A excepción de la energía solar, hemos visto como las
demás fuentes de energía renovables no tienen las mismas buenas perspectivas de
cara al futuro. Algunas a pesar que en algunos años vista podrían llegar a ser
viables, cuentan con enormes problemas de cara a poder ser implantadas a gran
escala como sustitutas de las fuentes de energía usadas actualmente.
Con
respecto las fuentes de generación renovable, su problema principal es que
generan electricidad, y no combustibles líquidos de alta densidad energética como los que estamos acostumbrados a
usar. Como consecuencia de lo cual, se producen toda una sucesión de problemas
que tienden a limitar, e incluso desterrar, su implantación masiva.
La
tecnología de las baterías de hoy en día ha progresado mucho, pero su densidad energética sigue siendo
unas 100 veces menor que la de la gasolina o el diésel.
Otro de los problemas principales que nos encontramos, es
que tanto la energía nuclear como las renovables son consideradas simples extensiones
de los combustibles fósiles (fossil fuel extenders), es decir, pueden aumentar el poder de nuestros
combustibles fósiles pero no pueden existir sin ellos. Pensando en su
funcionamiento, vemos como para poder operar y mantener sus instalaciones, es
necesario un gran uso de combustibles fósiles. Podemos ver ejemplos de este
hecho en las diferentes fuentes de energía renovables.
Por ejemplo, el
viento es renovable, pero los aerogeneradores no lo son. Los aprovechamientos
de energías de fuentes renovables no son autosuficientes y su construcción,
instalación y mantenimiento son completamente dependientes de la disponibilidad
del petróleo y de las demás energías fósiles.
Otro ejemplo lo podemos encontrar en el caso de los coches
eléctricos, si los pensamos como sustitutos totales del coche tradicional, esto
requeriría su fabricación a gran escala,
y es aquí cuando nos encontramos con limitaciones de materiales fósiles
y finitos, entre los que podemos encontrar entre muchos otros, el cobre o el
litio, este último, indispensable para la fabricación de las baterías que
llevan este tipo de vehículos. Viendo como un coche eléctrico actual como el
Volt necesita alrededor de unos 15 Kg de litio, y debido a su procedimiento de
extracción, es muy complicado que esta cifra pueda aumentarse mucho.
El litio tiene cierta abundancia, pero no es sencillo de
extraer, ya que típicamente se tiene que hacer un procedimiento que lleva mucho
tiempo y es complicado de multiplicar.
Hay que tener en cuenta que tanto el litio como el cobre,
son materiales finitos, y aunque actualmente no tengamos restricciones de
oferta, eso no significa que puedan aparecer en las próximas décadas, más aun
si empezamos a usarlos de forma aun mas extensiva que en la actualidad.
Muchas de estas energías son las verdaderas armas de que
disponemos para abastecernos de energía en el futuro. No obstante y a pesar de
tener un futuro brillante y ser cada vez mas económicamente sostenibles, estas,
tienen limitaciones a la hora de dejar de ser meras energías marginales y pasar
a ser las principales proveedoras de energía.
Algunas de estas fuentes renovables no se espera que dejen
de tener aportaciones meramente marginales al mix energético global, como la eólica.
Otras con mejores perspectivas como podría ser la solar, tienen como problema
principal, las limitaciones principales que conlleva convertirse en
subministradora a gran escala. El problema principal es que para eso seguimos
necesitando las energías fósiles para aumentar su producción, en aspectos como
que se necesita petróleo para extraer los materiales necesarios para su construcción,
para el transporte de los materiales, o el ensamblaje de las piezas.
Además hay que considerar que estos materiales (algunos
mencionados como el cobre, el litio, y otros como el cadmio, el neodimio,…),que
se extraen por minería, son finitos, y expuestos cada uno a su propio pico de
producción.
Respecto a la viabilidad económica de las energías
renovables, Otro aspecto a tener en cuenta es que un hipotético incremento
desmesurado del precio del petróleo, hace que la extracción de los materiales
necesarios para las renovables se vuelva carísima si no económicamente inviable,
repercutiendo de forma directa en la viabilidad de las propias fuentes de
energía renovables y en su crecimiento.
Todos estos son puntos que debemos tener en mente, ya que
a pesar de tener todo el potencial a pequeña y mediana escala que estas fuentes
de energía renovables ofrecen, no hay que olvidar las limitaciones existentes
en su implantación a gran, que se antojan de difícil solución, que no solo
dependen de mejoras tecnológicas, sino de la existencia y viabilidad económica
de materiales finitos.
En el próximo artículo, vamos
a relacionar la importancia de las fuentes energéticas comentadas en los artículos
anteriores en la economía.
Si no
te quieres perder futuros artículos, sigue mi blog o mi cuenta de Twitter:
@antonipedra
Me gustaría añadir algunos comentarios a tu artículo:
- Para aprovechar el potencial de las renovables haría falta "electrificar" muchas cosas, como por ejemplo el transporte pasando mucho al tren o tranvía o los sistemas de calefacción.
- Al ser tecnologías de producción variable haría falta una gran inversión en formas de almacenamiento de energía. Un ejemplo de esto són las centrales hidráulicas reversibles que podrían producir electricidad cuando las renovables bajen la producción y bombear agua presa arriba durante los picos de producción.
Hola Miquel,
Sobre el primer punto, es la consecuencia directa del hecho que las energías renovables solo son capaces de generar electricidad y no combustibles líquidos de alta densidad energética como los combustibles fósiles a los que estamos acostumbrados. Este hecho provoca la tendencia a la electrificación masiva del sistema, que tiene como contrapartida la necesidad de usar materiales que sean buenos conductores, y que en su mayoría o son económicamente inviables o limitados a nivel de reservas, si no los 2 a la vez. El material por excelencia para este uso seria el cobre.
En el segundo punto comentas el hecho de la generación variable, y es que al basar la producción energética en la electricidad, hace que se necesiten maneras de poder almacenar energía, algo que no es lo mas cómodo ni mas barato. Alternativas factibles existen pocas, como la que mencionas pero que a gran escala no nos sirven de mucho, siendo pues otro de los grandes problemas que se van a encontrar las renovables a medida que se vayan expandiendo.
Encuentro tus 2 puntos de vista muy interesantes, muchas gracias por compartirlos con todos nosotros.
Saludos.
Enhorabuena Antonio por tu excelente análisis.
Si no he entendido mal la normativa actual sobre este tema, en España es poco menos que "ilegal" montarse una instalación doméstica para autoconsumo de energía solar (o cualquiera casi) ... lo cuál nos deja pocas disyuntivas que no pasen por librarnos del "gobierno ladrón" que "disfrutamos" hace decenios, para reducir nuestro coste energético privado al menos. ¿Cómo casar todo esto?
Uno de los pasos en la dirección correcta es la educación a la que tu contribuyes con tus artículos, gracias por ello.
Hola José Luis,
En verdad la nueva normativa no considera ilegal el autoconsumo eléctrico, simplemente lo hace inviable económicamente.
Por ejemplo, no recoge el Balance Neto, es decir, la posibilidad de compensar el exceso de producción de unas horas del día con el consumo de otras.
Por otra parte, se establece un peaje de respaldo por el uso de la red, y por unos importes completamente abusivos. Esto quiere decir que el usuario de autoconsumo deberá pagar cada kWh que produzca de forma limpia, tanto si la consume, como si acaba regalándola en la red. Si esto no fuera poco, este peaje de respaldo puede ser modificado, generando todavía más inseguridad a los posibles ‘usuarios’.
En definitiva, actualmente tenemos una legislación totalmente contraria al autoconsumo.
Gracias por tus interesantes comentarios.
Un saludo.
El tema es que los costes de los autoproductores son muy elevados... para los demás.
Si un autoproductor produce 100 y consume 30 en un periodo de tiempo da 70 a la red... pero si produce 0, por ejemplo cuando está nublado, y consume sus 100 la red debe ser capaz de darle 100... como todos los autoproductores producen igual, esto implica que la red debe tener otra tecnología que cree 100 pra este señor... y no amortizarla salvo cuando a él le da la gana.
El coste de la autoproducción debe tener en cuenta su coste y el de respaldo... ya que yo que no produzco nada sólo consumo, soy fácil de prever y amortizo las instalaciones que me sumiunistran... soy más barato.
En resumen: el que produce 100, tiene que tener 200 instalados: 100 por su parte y 100 por parte del otro que le da cuando él quiere... yo sólo tengo 100.
Lo del respaldo es lógico, el coste lo incurre el que autoproduce... otra cosa es que se instale las placas solares y las baterías para acumular cuando le sobra... sin conectarse al red. Eso nadie le puede impedir... pero, claro, no es rentable.
Lo que quieren los autoproductores es que ellos producen y el otro está obligado a comprarles cunado les sobra, le interese o no... y cuando él consume que le paguen los demás su parte de instalación que no se amortiza...
Como siempre: "con el dinero del vecino mi padre mató un cochino".
Por otra parte sí se pueden coseguir combustibles líquidos a través de la electricidad: puedes conseguir H2.
Otra cosa es cómo conservar este hidrógeno líquido sin peligro...
Otra forma es la sintesis de elementos a través de otros: metano y propano con H2 y C. Es posible aunque la energía que se usa sea elevada...
Incluso se pueden conseguir biodiesel a través del uso de la energía para los cultivos (luz) y del CO2 que se crea en la combustión de otras cosas... incluso nosotros.
Hola Ricardo,
Esta claro que lo mejor sería que el autoconsumo no dependiera de otras fuentes de energia y que fuera viable economicamente, pero para eso todavía queda un poco.
YO veo la situación actual de impaso hasta que llegue este dia, y lo logico es que se diera algo mas de facilidades para que el proceso de cambio se empiece a producir, ya que este tipo de variaciones suelen necesitar mucho tiempo, y si consigues que un alto % de consumidores empiecen a adoptar este tipo de energía, pues todo esto que ya tienes de adelantado.
De momento con la legislación actual todo va a seguir igual, y por tanto, la adopción de formas de energia alternativas va a seguir siendo marginal.
Gracias por compartir tus interesantes ideas.
Un saludo.
Sí, de nuevo un artículo muy interesante. Con los pros y los contras de las energías renovables queda de manifiesto que tenemos una situación muy seria a solventar, y es un nuevo modelo energético para una nueva sociedad. Como he comentado en alguna ocasión, es opinión contrastada que ni todas las renovables juntas satisfacen nuestro consumo energético actual a base de combustibles fósiles, y has mostrado que incluso al pretender ser más "ecológicos" y apostar por las renovables aparece el uso de los combustibles fósiles, lo cual muestra que estamos aún muy lejos de saber cómo desligarnos de ellos, en el camino que se emprendió hace ya un par de siglos o casi tres. De lo que hablo, en otras palabras, es de un progreso bien entendido, porque nuestros antepasados pudieron vivir sin todo lo que tenemos actualmente; pero no era lo mismo, ni es deseable un retroceso de calibre impensable. Sí lo es un replanteamiento y, posiblemente, la renuncia a ciertos conceptos de consumo y crecimiento.
Un saludo.
Hola Israel,
La verdad es que el objetivo de conseguir generar la misma energía que producimos actualmente sin usar combustibles fósiles es ahora mismo una quimera. Si nos dedicáramos a consumir parte de estos combustibles fósiles que todavía son relativamente abundantes en aras de ayudar a la generación renovable, aumentaríamos en gran medida el margen de que disponemos para ir realizando la transición hacia nuevas fuentes de energía.
La reducción de parte de nuestro consumo actual es sin duda otra de las formas de afrontar el problema, aunque como veremos en el próximo artículo esto tendría algunas consecuencias poco agradables.
Gracias de nuevo por tus comentarios.
Un saludo.
Lo que sí podríamos reducir sería el impacto del rápido declive de las reservas de energía no renovable si pudiésemos realizar autoconsumos particulares en nuestras casas.
En países cómo el nuestro el porcentaje de energía consumida por los hogares y algunas industrias que podría obtenerse con energía solar (y otras) de autoconsumo es muy considerable y posiblemente en muchos hogares se podría ser autosuficiente.
De hecho algunas industrias ya lo son (estoy recordando una explotación ganadera en León que cría vacuno para carne, dónde entra el ternero recién nacido y sale al año (¿o eran dos años?) troceado en bandejas para el súper y en la que toda la planta se abastece de energía eléctrica del metano que producen los animalitos ...
Lo dicho... el problema del autocosumo es que no estamos acostumbrados a hacer la vida según consigamos la energía...
Ahora yo estoy escribiendo en el ordenador de noche, con la luz encendida... y exijo que pueda hacerlo... no pienso en que si soy autoproductor deneré de irme a la cama a las 8:30 porque ya es de noche y mis plaquitas no em dan electricidad...
Claro la otra solución es que alguien ponga una central térmica para los días nublados y las noches... pero claro ¿cuanto cuesta que se amortice sólo durante 1-4 horas al día? Por tener que tener instalada la producción de energía flexible para el pico (día nublado o noche, sin aire, con mucho frio o calor), mientras que casi siempre serán valles... sin tanto consumo.
Una solución sería que el que quiera producir se ponga su propio generador... o baterías... así no habría respaldo para él y lo que le sobre que nos lo venda a los no productores...
Pero la conexión sólo de suministro... no de consumo.
