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Al hilo de la paridad de costes en la electricidad fotovoltaica

mardi, septembre 27th, 2011

La sostenibilidad, la competitividad y la seguridad de suministro son los elementos fundamentales que guían la política energética de la UE desde sus inicios. El siguiente paso lógico dentro de esta Política Energética Común ha sido implementar planes de eficiencia, parte de los cuales se basan en integrar la producción de energías renovables en el mix energético como clave para la generación de electricidad libre de CO2. Pero el golpe psicológico del accidente nuclear en Japón ha resituado la estrategia de algunos gobiernos como el alemán que, avanzándose a la lógica del mercado y utilizando el más puro sentido común, cosa a la que no nos tiene habituados los políticos, ha decidido realizar un cambio radical en su estrategia energética, poniendo en marcha todas sus capacidades para erradicar las mortales centrales nucleares de su territorio y apostando sin fisuras por las renovables con fechas concretas. Ahora ya no cabe duda de que la riqueza y prosperidad de las economías del futuro se basan en ellas. Esperemos que el efecto mimético se extienda a otros países, aunque en algunos como Francia, cuya apuesta desde hace décadas se basa en la radiactividad, van a tardar en reaccionar.

En España el lobby nuclear, con su influencia e intereses comunes en medios de comunicación y políticos, ha tratado de minimizar el « efecto Fukushima » y sigue desarrollando su táctica de atacar las energías renovables como poco viables, atribuyéndoles un sobrecoste que no es tal, especialmente a la fotovoltaica.

El mercado solar ha experimentado un crecimiento ascendente imparable en los últimos años y se pronostica el mantenimiento de esta tendencia en un período sostenido de tiempo, de una década como mínimo. La conjugación del descenso del gasto en materia prima y fabricación, más los avances en investigación hacen que los costes de generación de electricidad respecto a cualquier otra tecnología estén a punto de igualarse. En los próximos años, valdrá lo mismo producir electricidad con módulos fotovoltaicos que con centrales térmicas, hidroeléctricas, nucleares… Habremos alcanzado la paridad. A pesar de la crisis mundial, de los lobbies de presión y de las absurdas limitaciones burocráticas de algunos gobiernos como el español, la potencia acumulada instalada hasta 2010 a nivel global supera los 40 GW. Más de 5 millones de hogares europeos disfrutan del consumo de electricidad de tecnología fotovoltaica totalmente limpia y renovable.

Avance de las renovables

Precisamente es en el viejo continente donde esta opción ha tenido su mayor evolución, aportando al cómputo global un 70% de capacidad acumulada (de la cual, más de la mitad corresponde a Alemania). En el último año, los europeos hemos instalado 13 GW, mientras que el resto del mundo sólo ha aportado 3 GW. También aquí tenemos la industria tecnológica más avanzada en este campo con Alemania, de nuevo, a la cabeza. Los costes de producción, instalación y distribución han caído en picado, creando un escenario perfecto para su extensión mundial. Gracias al impulso de I+D+i para la automatización y eficiencia de los procesos productivos, a la importante bajada del precio del silicio y a unos marcos regulatorios propicios (a excepción de algunos países como España), se prevé que en la próxima década los costes actuales caigan entre un 35 y un 50%. Es el resultado del comienzo de maduración de un sector jovencísimo que está teniendo un fuerte impacto positivo a todos los niveles y que se está convirtiendo en una fuente de energía imprescindible en Europa. Su contribución es decisiva para que en 2020 el 20% del consumo eléctrico provenga de producción renovable y, si se hace un esfuerzo a la altura de las circunstancias, la reivindicación cada vez más extendida de que en 2050 se alcance el 100% de fuentes energéticas limpias, es perfectamente posible.

Amanece un nuevo mundo en el que las energías sucias productoras de CO2 y residuos radiactivos altamente nocivos han quedado evidentemente obsoletas, pero no ceden el paso a soluciones acorde a los nuevos tiempos a pesar de la incertidumbre, la inseguridad y el cambio climático a que nos conducen. Frente a ello, tenemos una sociedad cada vez más concienciada, que apuesta por la sostenibilidad, la seguridad y el desarrollo tecnológico limpio que nos garantiza la energía solar fotovoltaica.

Ya no hay excusas, podemos tocar la paridad con la punta de los dedos, su irrupción es inminente en Italia y Alemania, y de ahí al resto de Europa. Sin darnos cuenta, los módulos fotovoltaicos pasarán de ser un producto cuyos nichos de mercado se encuentran a nivel industrial y financiero entre fabricantes, inversionistas y empresarios de los sectores más variados, a un bien de consumo general extendido entre la población como lo son hoy teléfonos móviles y ordenadores portátiles. Los costes bajan y las oportunidades crecen, quedarse atrás en la implementación estratégica de la fotovoltaica y de las renovables en general supone quedarse atrás a todos los niveles de la economía, supone cerrar puertas a posibles salidas a la crisis; supone perder la oportunidad de estar en los primeros puestos del crecimiento económico planetario en lo que queda de década.

Artículo de Aitor Manero
Director de Marketing y Comunicación de Eurener

El tiempo y la tasa de retorno energético en la energía solar térmica

mercredi, août 17th, 2011

Termosifón de Eurener sobre tejado de viviendaHay estudios que afirman que la energía necesaria para crear una célula fotovoltaica se recupera en el periodo de los 2 a 5 primeros años de su funcionamiento. Si la célula fotovoltaica dejara de funcionar antes de esa fecha, habría supuesto un gasto energético en vez de una fuente de energía: hubiera sido mejor no fabricarla. Pero sabemos que la media de vida útil de una célula solar supera ampliamente los 40 años.

El caso que nos ocupa, la energía solar térmica, consiste en el aprovechamiento de la energía del astro rey para producir calor que aprovechamos principalmente para usos domésticos destacando la producción de agua caliente sanitaria aunque también tiene otras aplicaciones como, por ejemplo, para la calefacción (radiadores, suelo radiante…), para cocinar alimentos o para la producción de energía mecánica y, a partir de ella, de energía eléctrica. Adicionalmente puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que emplea el calor en lugar de la electricidad para producir frío de manera que podemos acondicionar el aire de los locales, aunque este uso es menos frecuente.

Tanto en viviendas particulares como en instalaciones deportivas y hoteles los equipos solares compactos proporcionan la solución más sencilla y rentable para la producción de agua caliente sanitaria. La circulación del fluido caloportador entre los captadores y el intercambiador de calor del acumulador se realiza por efecto termosifón, sin necesidad de bomba de circulación ni elementos de regulación. En algunos casos el acumulador del termosifón tiene una cubierta externa de acero con una protección de plástico y un tratamiento en horno de alta temperatura, obteniendo una protección absoluta para lluvia, sol y aire de mar. Los resultados son una extrema durabilidad y un diseño que equilibra la estética visual con las ventajas técnicas.

Existen varios modelos de termosifones que responden por su capacidad a diferentes necesidades. Hay versiones de 120, 160, 200 y 300 litros de acumulación, e incluso de más, y se suministran con estructuras de soporte de fácil montaje. Estos equipos, disponibles tanto con circuito abierto como cerrado, pueden suministrar el 90% de las necesidades de agua caliente anual para una familia de 4 personas, dependiendo de la radiación y el uso. Son sistemas que evitan la emisión de hasta 4,5 toneladas de gases nocivos para la atmósfera, principalmente CO2. El tiempo de retorno energético de las instalaciones de energía solar térmica es de unos dos o tres años aproximadamente. La vida útil de algunos equipos puede superar los 25 años con un mantenimiento mínimo, dependiendo de factores como los niveles de cal y de sal en el agua.

Para medir con más eficacia el tiempo de retorno se ha implantado lo que denominamos tasa de retorno energético (TRE), en inglés denominada energy returned on energy investment (EROEI) que compara el tiempo de retorno energético de un dispositivo frente a la vida útil estimada de dicho dispositivo, con la finalidad de determinar su eficiencia energética real. La estimación de la TRE es aparentemente sencilla: se trata de calcular, de manera matemática y precisa, la cantidad de energía primaria que es necesario aportar para llevar a cabo todos los procesos implicados en la extracción energética de la fuente que se evalúa. Pero la práctica demuestra que el cálculo de estos tiempos y tasas es complejo, en el que son más determinantes los factores tecnológicos que los ambientales.

Podemos desglosar el TRE en una fórmula matemática. Es el cociente de la cantidad de energía total que es capaz de producir una fuente de energía y la cantidad de energía que es necesario emplear o aportar para explotar ese recurso energético:

TRE= E total fuente / E total invertida

Un cociente menor o igual que 1 indica que la energía de la fuente es menor o igual a la energía consumida. Por el contrario, un cociente mayor que 1 indica que la energía total es mayor que la energía invertida y queda, en consecuencia, un saldo neto positivo. Expresando la energía total que es capaz de producir la fuente como suma de la energía invertida y la energía neta, el cociente se puede expresar como:

TRE= E invertida+E neta / E invertida

Sin embargo, y aunque medir la TRE de un proceso físico sencillo es algo exento de ambigüedad, no existe un acuerdo estandarizado sobre qué actividades deben ser incluidas en la medida de la TRE de un proceso económico. Dar una respuesta precisa a todas las preguntas que se plantean en el estudio de cada caso es laborioso. Por ejemplo, ¿hasta dónde hay que llevar la cadena de procesos necesarios para explotar una fuente de energía? Si se emplean puntales de acero para reforzar las perforaciones en las minas ¿es preciso incluir en el cálculo de la TRE del carbón la energía utilizada en la fabricación de ese acero? ¿y la energía empleada en la construcción de las fundiciones que fabricaron el acero? ¿y la empleada en la manufacturación de las piezas e infraestructuras para el funcionamiento de esas fundiciones? En algún punto hay que establecer el momento cero de la inversión inicial porque sino entraríamos en la dinámica de ¿qué fue antes, el huevo o la gallina? Por este motivo, aunque no exista un estándar, a la hora de comparar las TRE de dos fuentes energéticas es necesario que estas hayan sido calculadas con criterios homologables: por ejemplo, considerar la energía empleada en la fabricación de los materiales necesarios, pero ya no la de construcción de las plantas más allá del primer eslabón de la cadena de suministros.

Una fuente de energía será tanto mejor cuanto mayor sea su TRE, puesto que eso implica que se obtiene una mayor cantidad de energía neta utilizable por cada unidad de energía invertida en ella. Por el contrario, una tasa de retorno inferior a la unidad implica que esa fuente no es rentable en términos energéticos: para su funcionamiento consume más energía de la que produce.

Nos encontramos ante una tecnología, la solar térmica, cuyo vector energético es de enorme rentabilidad en todas sus vertientes. Año tras año va acortando minutos, horas y días a este tiempo de retorno de la energía invertida hasta el punto de que distintos estudios de prestigiosas universidades afirman que en menos de una década será más costoso extraer energía de las clásicas y cada vez más anquilosadas fuentes fósiles que de cualquiera de las formas de energías renovables. Además, hay que sumarle todas las ventajas medio ambientales y sociales de las fuentes de energía renovable que son muy difíciles de cuantificar pero que a nadie se le escapa que existen y que son enormes. Es decir, su rentabilidad a todos los niveles es formidable.

Artículo de Aitor Manero
Director de Marketing y Comunicación de Eurener