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Desertec: ¿por qué no funcionará la energía eléctrica producida en el norte de África?

Desertec es el nombre de un proyecto que pretende generar energía eléctrica a partir de paneles solares ubicados en el norte de África, desde allí la energía sería transportada a toda Europa a través de líneas eléctricas. Es un proyecto audaz y tentador. Sin embargo está encontrando muchos problemas para su desarrollo. Yo sostengo que Desertec nunca será una realidad a gran escala.

Desertec es un proyecto para generar electricidad con fuentes renovables en el norte de África y consumirla en Europa. (fuente Desertec)

Desertec es un proyecto para generar electricidad con fuentes renovables en el norte de África y consumirla en Europa. (fuente Desertec)

La energía solar es una fuente de energía muy prometedora, pero tiene sus problemas y contradicciones. Entre otras cuestiones es sorprendente que un país como Alemania con poca irradiación solar tenga un uso tan elevado de los paneles solares. Además, los paneles fotovoltaicos consumen un recurso valioso como es el suelo y para algunos presentan un elevado impacto paisajístico. Desertec solucionaba estos problemas.

  • Instalaba los paneles fotovoltaicos en áreas de gran irradiación solar como son los países del norte de África. Tendrían un gran rendimiento.
  • Los paneles serían instalados en terrenos de escaso valor, tanto económico como natural, al usarse parajes desérticos.
  • El proyecto fomentaría las economías locales de los países en los que se instalasen los paneles, y podría ser una forma encubierta de “subvencionar” a la industria europea de fabricación de paneles solares (o lo poco que quede).

Hasta aquí las bondades. Los problemas de un proyecto de esta magnitud son básicamente dos:

  • Medioambientales: Habría que instalar nuevas líneas de transmisión de electricidad con los problemas que eso conlleva. Estas líneas tendrían una longitud enorme.
  • Geopolíticas: Ningún gobierno se arriesgará a importar la energía de otro país, y menos aún de países con inestabilidad política.

Nos vamos a detener en esta última consideración. ¿No importamos petróleo de países inestables?

Es cierto, importamos petróleo de países que están fuera del ámbito de la OCDE. Sin embargo, el petróleo se puede almacenar y hay un pequeño margen de maniobra para cambiar de suministrador (como ocurrió cuando Libia en el año 2011 dejó de exportar crudo). La electricidad, en cambio no se puede almacenar, un problema en el suministro provoca un grave problema de gestión. A la hora de la verdad los países recelan de importar electricidad. Temen que si hay algún problema les corten el grifo (como ocurrió en el invierno de 2009 con el suministro de gas ruso a Europa). Eso explica porqué hay tan pocas interconexiones entre países realmente serias.

Por otro lado, hoy por hoy no hay alternativa al petróleo para algunos usos (como la automoción). Sin embargo, sí hay alternativas a Desertec: Cualquier sistema de generación de electricidad existente.

Desertec tampoco crea un un marco de generación más barato a día de hoy, ni permite generar electricidad en horas nocturnas en los países consumidores (lo que paliaría la gran desventaja de la energía fotovoltaica hoy día).

En definitiva, Desertec es un proyecto muy ilusionante que no será viable mientras no exista una forma barata y asequible de almacenar energía eléctrica.

La montaña rusa de las renovables

El pasado mes de enero saltaba la noticia. El Ministerio de Industria comunicaba que se paralizaban las subvenciones a las energías renovables.

 

Se podría entender una paralización de la energía termosolar. Muchos eran los analistas que indicaban lo caro de la tecnología y lo poco desarrollada que estaba/está. En este contexto era comprensible que se ralentizasen los nuevos proyectos (respetando los ya comenzados) para evaluar el desarrollo de esta tecnología tan prometedora. Se trataría así de evitar la formación de otra burbuja, como la acontecida con la fotovoltaica en 2008.

Se podría entender también (desde el punto de vista gubernamental) una reducción de los cupos a la fotovoltaica para reducir el volumen de primas sufragado. El anterior gobierno ya consiguió indirectamente una gran reducción de las nuevas instalaciones por la aplicación de medidas retroactivas, que desincentivaron a los promotores.

No se entiende en cambio, la paralización de un sector tan dinámico como el de la eólica. Muchos puestos de trabajo están en peligro (algunos hablan de hasta 33 000 empleos). Y lo que es peor, un tejido empresarial que tanto ha costado crear podría ser destruido. Las empresas de construcción volverán a medrar al calor de una economía pujante y créditos baratos. Pero la deslocalización de las plantas productivas del sector renovable es un proceso irreversible.

Urge, por tanto, demandar al ministerio de Industria que mediten lo que tengan que meditar y que devuelvan la tranquilidad al sector con un marco regulatorio y un sistema de primas que permita el sostenimiento de la industria nacional. Este periodo de “meditación” no se debe alargar más de un mes. La misma premura que se le ha exigido al gobierno en otros temas debe exigírsele en éste asunto.

Un Gobierno, al llegar al poder debe asumir los compromisos que adquirió el regulador precedente. Así ocurre con los tratados internacionales que firma España. Sorprende, y mucho, que seamos tan escrupulosos (como debe ser) con los foráneos, y no respetemos el marco regulatorio con la industria nacional.

El parón a las renovables es injusto porque las trata a todas por igual. Si razonable era paralizar las primas a la termosolar, si cuestionable era electrocutar el sector fotovoltaico (y ya van dos veces) no se justifica de ninguna forma la detención a la que se enfrentan los aerogeneradores y sus fabricantes. Necesitamos un sector estable, no una montaña rusa.

Ventajas de las instalaciones fotovoltaicas de cubierta sobre las de suelo

La administración está favoreciendo las instalaciones de techo con respecto a las de suelo con unas primas mayores a las primeras. Hay varias razones que propician este criterio.

INSTALACIONES DE SUELO

Las instalaciones de suelo, también llamados huertos solares han acaparado los grandes titulares de los medios de comunicación una vez que han sido inauguradas. Son grandes instalaciones en las que se generan economías de escala que abaratan los precios de los componentes utilizados. Promover este tipo de instalaciones podría parecer una buena política al tratar de desarrollar una industria que todavía necesita de subvenciones. Para analizar este tipo de instalaciones veamos un esquema del recorrido que realiza la electricidad desde que se genera en un huerto solar hasta que es utilizada por un consumidor:

Esquema de las instalaciones desde los huertos solares hasta el consumidor.

(Los esquemas mostrados son muy sencillos y evitan representar otros elementos existentes, como los inversores, la diferencia entre las líneas de alta tensión y las de media tensión…)

INCONVENIENTES

  • Lejanía de la producción al consumo

Vemos que hay un largo recorrido (que pueden ser cientos de kilómetros) desde la generación de la energía hasta su consumo. Realmente, esta circunstancia también ocurre con el resto de centrales eléctricas (carbón, nucleares..). La diferencia estriba en que esta situación no se da en el caso de las instalaciones fotovoltaicas sobre cubierta.

Cada paso del proceso (transformación a frecuencias más altas para su transporte, transporte por redes de alta tensión…) requiere un coste económico (instalaciones que hay que mantener) y un coste energético (pérdidas energéticas que hay que asumir, aunque éstas sean reducidas no se pueden despreciar).

  • Los huertos solares desplazan suelo que podría ser utilizado para el cultivo de alimentos

Los huertos solares emplean por lo general suelo rústico (el más barato), que anteriormente se había utilizado para fines agrícolas. Una parte de la población mundial sufre de malnutrición, y en este contexto no parece adecuado desocupar extensiones de tierras fértiles para una ocupación distinta de la producción de alimentos. El freno que se le ha dado a los biocombustibles ha sido en parte por esta razón. Es cierto que hay parques solares que se han instalado en tierras con nulo aprovechamiento agrícola. Sin embargo, por todo lo anterior no es interesante desde el punto de vista gubernamental incentivar la desocupación de cultivos alimentarios. Otro tema distinto en el que no voy a entrar es que esos cultivos no sean rentables o que también estén subvencionados.

  • El relativo impacto visual de los huertos solares

Los huertos solares generan un impacto visual sobre el medio. Este impacto es muy relativo, y yo personalmente los encuentro atractivos para la vista (claro que soy ingeniero). Sin embargo, su instalación no es conveniente en áreas sensibles medioambientalmente hablando, o que tengan un paisaje destacado.

VENTAJAS

Los huertos solares también han tenido ventajas.

  • Dinamizan áreas remotas

Han dinamizado de alguna forma algunos pueblos de áreas rurales, que ahora tienen una fuente de ingresos complementaria.

  • Han mejorado las redes de transporte de energía eléctrica

Las infraestructuras de transporte desde los huertos solares hasta la red de transmisión principal han sido en muchos casos promovidas y financiadas por los promotores de los parques solares. Mal que les pese a muchas compañías eléctricas que reniegan de las renovables, estas infraestructuras ahora las utilizan estas mismas compañías para distribuir su energía y les han venido muy bien. Por cierto, que las empresas que más empeño ponen en lo caras que son las renovables son precisamente las que menos han invertido en ellas y más les interesa la reducción de primas (como Unión Fenosa o Gas Natural).

INSTALACIONES DE TECHO

Esquema de las instalaciones de cubiertas solares hasta el consumidor

Las cubiertas solares  no acaparan tanta atención mediática. Muchas veces son promovidas por pequeños inversores que invierten en ellas los ahorros de muchos años. Lógicamente, los inconvenientes de las instalaciones de suelo son ventajas de las instalaciones de techo.

  • Proximidad al suministro

La principal ventaja de las instalaciones de techo es su proximidad al consumidor. Además, esta energía se produce en las horas de mayor consumo (horas centrales del día del verano), por lo que se contribuye a descongestionar las redes de transporte energético.

  • Evitan ampliar instalaciones congestionadas

Muchos polígonos industriales, sobre todo los más antiguos, tienen graves problemas de suministro eléctrico. Hay que pensar que las instalaciones se dimensionaron hace décadas cuando los requisitos de las industrias eran mucho más modestos. En estos momentos acometer una ampliación en estas áreas tan densamente utilizadas es complejo técnicamente y caro. La implantación de cubiertas solares en estos parques evitarían estas onerosas ampliaciones de instalaciones. La misma ventaja se puede asignar a las instalaciones de cogeneración (dentro de los polígonos).

  • Fiabilidad en el suministro

Las instalaciones sobre techo son de pequeña potencia y están muy distribuidas. Este tipo de suministro es mucho más fiable que una única instalación, en la que un fallo pondría en jaque al sistema.

  • Reducido impacto visual

Las cubiertas solares sobre naves industriales apenas producen impacto visual. Sí es cierto que deben evitarse la instalación de paneles solares sobre cubiertas de viviendas en los cascos antiguos, pero son casos reducidos .

INCONVENIENTES

Las instalaciones sobre cubierta suelen ser más caras por kw instalado (sin tener en cuenta las subvenciones), dado que la instalación en altura es más compleja, se requiere soportación a medida y el reducido tamaño de la instalación impide negociar un mejor precio con los distribuidores por volumen de compra.

RESUMEN

Las instalaciones fotovoltaicas sobre cubierta representan por su proximidad al consumidor mejores rendimientos energéticos y menores costes de operación que los grandes huertos solares. Es por tanto lógico, que la administración apoye su desarrollo con unas primas mayores.

Principales países productores de energías renovables

La inversión en energías renovables no es rentable a corto plazo. Dado que se requiere una fuerte determinación política para llevarla a cabo sólo algunos países se han decantado decididamente por este tipo de energías.

10 principales países por producción de energía renovable (datos en GW). En asterisco países que figuran entre los diez principales productores de petróleo.

No es determinación política, es necesidad

Hay otros factores que influyen en la determinación política, como los recursos naturales con que cuenta un país. De la lista anterior sólo tres países figuran entre los diez primeros productores de petróleo del mundo (marcados con asterisco).

Por tanto, para la mayoría de estos países su interés en las energías renovables es una apuesta de futuro al no poseer recursos autóctonos.

Llama la atención de la gran inversión realizada por EE.UU. y por China, a pesar de contar con fuertes recursos petrolíferos. Si relacionamos la potencia eléctrica generada con el producto interior bruto de cada país (con el tamaño de su economía) obtendremos un dato más real del esfuerzo que está haciendo cada uno.

Top Countries creating renewable energy (relation with GDP)

Principales productores de energia renovale en relacion al pib. En asterisco países entre los diez mayores productores de petróleo.

El esfuerzo de España se muestra así titánico. Se posiciona como el país que más ha invertido en energías renovables en relación al tamaño de su economía. El tiempo juzgará si esta ansia inversora llegó demasiado pronto desviando recursos necesarios en otros ámbitos. Desde mi punto de vista la inversión es acertada, aunque no se han medido bien los tiempos (ni las subvenciones).

China es el segundo país que más está invirtiendo en energías renovables, en relación a su tamaño. Además de lanzar con fuerza una industria de la que ya son una importante referencia se empiezan a oír voces de una mayor concienciación de la política china sobre su impacto en el medio ambiente. Es extraña esta repentina concienciación medioambiental china, y habrá que observar su evolución.

Nos llama la atención también Brasil, que es un gran productor de petróleo en la lista. Sin embargo, tenemos que tener en cuenta que Brasil genera energía renovable por su gran producción hidroeléctrica y de biocombustibles. En este caso Brasil apostó por los biocombustibles hace más de una década dada su gran potencial agrícola. El etanol producido en Brasil es beneficioso para la lucha contra el cambio climático al emitir menos CO2 del que consume. No todos los biocombustibles pueden decir lo mismo.

EE.UU. comenzó los estudios sobre paneles solares o aerogeneradores mucho antes que cualquier otro país, sin embargo no ha sabido (o querido) primar este tipo de energía lo suficiente. EE.UU. está investigando otras vías como la captura de carbono usando carbón (una gran parte de la energía eléctrica del país se obtiene del carbón) o yacimientos no convencionales de gas o petróleo. Parece claro que la potente industria petrolífera no quiere perder posiciones.

RESUMEN

La apuesta de un país por las energías renovables no es sólo para luchar contra el cambio climático o para desarrollar una industria (y puestos de trabajo). En muchos casos la razón última es una gran dependencia de fuentes energéticas foráneas. Invertir en energías renovables (para países como España, Italia o Alemania) es casi una obligación dada su fuerte dependencia energética exterior.

Trámites para poner en marcha una instalación fotovoltaica (y recibir prima)

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Programas gratuitos para calcular instalaciones fotovoltaicas

El cálculo de una instalación fotovoltaica es complejo, se necesita un programa informático para gestionar todos los factores que influyen, desde los más obvios (irradiación, temperaturas e inclinación de la localización) a los más difusos (correcciones por albedo, sombras, suciedad, tipo de módulo o inversor…). Hay programas de cálculo que tienen una amplia difusión (como PV-Sol o PV-Syst), pero tienen un coste económico (entre 600 y 1200 euros según la versión). Una empresa instaladora se los puede permitir, pero no es el caso de un particular que piense en colocar unos módulos sobre su cubierta o una pequeña empresa que quiera comprobar los datos que le proporcionan diferentes instaladores para su cubierta.

Una alternativa es el uso de programas gratuitos. Algunos de ellos se pueden consultar on-line. Estos programas gratuitos no disponen de toda la potencia de cálculo de los programas de pago, pero dan buenas aproximaciones si la instalación no es excesivamente compleja. En la entrada de hoy analizaremos 3  alternativas que existen.

PV-GIS

PV-GIS

El Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) ha sido desarrollado por la Comisión Europea. No requiere la descarga de ningún software, se puede gestionar desde el navegador del sistema operativo.

VENTAJAS

Está siendo optimizado continuamente.

Datos de irradiación universalmente reconocidos, de hecho otros programas los utilizan. Además, el sistema permite el cálculo desde cualquier ubicación en Europa o África.

Está disponible en español en teoría (además de alemán, inglés, francés e italiano). Al ser un programa promovido por la comisión europea se ha traducido a las principales lenguas de la UE. Digo en teoría porque la última actualización no parece disponible en varias lenguas (entre ellas el español).

El programa tiene en cuenta sombras de montañas y permite introducir (de forma algo rudimentaria) sombras producidas por edificaciones cercanas.

Es muy intuitivo de manejar.

DESVENTAJAS

No permite introducir datos de módulos o inversores, aunque sí permite comparar diferentes tecnologías de módulos. Es el principal problema. No sirve para calcular una instalación, sólo para ver el potencial de una cubierta, en realidad fue el propósito con el que fue creado. Que cualquier persona pudiese calcular de forma rápida el potencial de generación de energía eléctrica de su tejado.

No calcula eficientemente las pérdidas propias de la instalación. Por defecto el programa estima unas pérdidas del 14% para la instalación, pero es una aproximación.

El dato de partida para el cálculo es la potencia pico de la instalación. Con lo que ya se deben haber realizado cálculos previamente (o contar con un presupuesto) para contar con esta potencia.

DESIRE 1

DESIRE

El programa Desire (acrónimo de Dynamically Expandable Simulation Environment of Renewable Energy Systems) es un programa realizado por la Universidad HTW de Berlín. Es actualizado por estudiantes y profesores y no está centrado en la fotovoltaica sino que tiene aplicaciones para las renovables en general (incluye también programas de cálculo para la solar térmica, por ejemplo).

El programa se puede descargar (hay que darse de alta en la página web primero), o se puede consultar en línea (recomiendan usar Mozilla Firefox para ello).

VENTAJAS

El programa incluye 100 módulos en su base de datos. No obstante se pueden añadir características de otros módulos. También se pueden añadir datos de inversores. Esta característica lo posibilita para un cálculo más ajustado.

El programa está disponible en español, además de inglés y alemán. Aunque la página web no esté traducida al español.

DESVENTAJAS

Sólo contiene datos meteorológicos para 10 ubicaciones en Europa. Las tres españolas son Murcia, Madrid y Palma de Mallorca. Afortunadamente se pueden introducir datos meteorológicos propios.

Sólo se pueden simular sombras del horizonte, no de objetos cercanos.

El cálculo no tiene en cuenta el consumo propio de la instalación.

RET-Screen 4

RET-Screen

Desarrollado por el Ministerio de recursos naturales de Canadá es un archivo descargable (44 MB) que se ejecuta en Excel. Requiere Excel 2000 o superior y unos mínimos conocimientos de esta aplicación.

El programa de instalación está disponible en varios idiomas, además del español. Aunque el programa en sí (la extensión Excel) está en inglés.

Al igual que Desire permite el cálculo de otros sistemas de energía (es muy completo en este aspecto).

VENTAJAS

Se permite la inclusión de módulos de forma manual, también incluye una base de datos. Los principales datos de los inversores se pueden introducir manualmente.

Uno de los pocos programas (gratuitos) que realiza el cálculo de la instalación considerando las pérdidas propias de la instalación.

También realiza un cálculo de la viabilidad financiera de la instalación.

INCONVENIENTES

No simula ningún tipo de sombreado.

Datos meteorológicos propios sólo disponibles para las principales ciudades. Aunque se pueden introducir datos meteorológicos manualmente.

Es complejo de utilizar, no es muy intuitivo. Sin embargo, el formato Excel permitirá a los más avezados “tunearlo” para conseguir datos personalizados.

CENSOLAR

CENSOLAR

Asif incluye un enlace a ésta aplicación que se puede consultar en línea o descargar. Se trata de un programa muy básico para calcular instalaciones aisladas.

VENTAJAS

Sencillez.

El programa está basado en el Pliego de Condiciones Técnicas para Instalaciones de Energía Solar Fotovoltaica Aisladas de Red, del IDAE. Por lo que está específicamente desarrollado para las instalaciones españolas.

Está diseñado para instalaciones aisladas y es el único que incluye cálculos para un acumulador.

INCONVENIENTES

Sólo cuenta con datos meteorológicos relativos a las principales ciudades. Simula los módulos e inversores con los parámetros básicos. No incluye base de datos de módulos.

No permite la inclusión de tipos de inversores (aunque calcula la instalación en función de su rendimiento).

Simula pérdidas por sombreado de forma muy rudimentaria (hay que proporcionarle un porcentaje).

Los datos generados en la página on-line son muy escasos.

CONCLUSIONES

Los programas gratuitos permiten comprobar los datos proporcionados por un instalador de una cubierta, y comprobar aproximadamente la generación de energía que va a producir. Sin embargo, no son útiles para el cálculo de una instalación por parte de un instalador.

Recomendaciones de Seguridad en trabajos en cubierta y III (instalación paneles fotovoltaicos)

Todos los elementos de la línea de vida deben estar homologados (incluyendo el anclaje, el cables, el arnés, el mosquetón…)

VIENTO:

La presencia de viento en los trabajos en altura siempre es un factor de riesgo. Pero a ¿qué velocidad del viento se deben abandonar los trabajos? El Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el trabajo (INSHT) recomienda no efectuar trabajos en altura cuando la velocidad del viento sea superior a los 50 km/h (NT 448). Por tanto, no hay una norma clara al respecto. Mi recomendación es que se incluya un baremo claro en el plan de Seguridad y Salud. Si en el Plan de Seguridad y Salud se establece que a una velocidad mayor a los 50 km/h no se debe trabajar en la cubierta, esa afirmación se convierte en norma de obligado cumplimiento. En mi experiencia lo que se debe evitar a toda costa son los costes adicionales. Y decirle a los empleados que dejen el montaje de una instalación a mitad de mañana porque hace mucho viento acarrea el coste de su salario el resto del día, que se puede perder. Para evitar esta circunstancia lo mejor es prever la velocidad del tiempo con antelación y si será excesiva evitar el desplazamiento de los operarios, que podrán realizar otras actividades en otra localización. La Agencia Estatal de Meteorología proporciona previsiones de velocidad del viento con hasta 7 días de antelación.

Yo incluso disminuiría el umbral de la velocidad del viento según el tipo de trabajos. Subirse 20 metros de altura sobre una plataforma de tipo brazo articulado es ya bastante entretenido un día sin viento. No es necesario añadirle emoción, incluso si los trabajos no precisan abandonar la plataforma.

CASCO

Sólo es necesario si hay riesgo de caídas de objetos. En los trabajos en la cubierta no suele haber este peligro, por lo que no es exigible en la mayoría de los casos.

Más información:

Nota informativa: trabajos de montaje de instalaciones fotovoltaicas sobre cubiertas. (Ministerio de Trabajo e Inmigración).

NTP 448: Trabajos sobre cubiertas de materiales ligeros

NTP 634: Plataformas elevadoras móviles de personal