ENERGIAS RENOVABLES: TIPOS

Las energías renovables son aquellas que se obtienen de fuentes naturales inagotables a escala humana, bien porque el recurso dispone de una cantidad de energía inmensa, bien porque el recurso tiene la capacidad de regenerarse de manera natural.

La utilización de energías renovables es muy antigua. Los molinos y la navegación a vela son dos ejemplos claros de este uso. En la actualidad, las energías renovables constituyen fuentes de abastecimiento energético autóctonas y respetuosas con el medio ambiente.

 

Diferencia entre Energias Renovables y  Energias Convencionales

RENOVABLES Limpias Inagotables Autóctonas Sin residuos Equilibran desajustes interterritoriales CONVENCIONALES Contaminan Limitadas Provocan dependencia exterior Generan residuos Utilizan tecnología o recursos importados

Tipos de fuentes de energía renovable

Existen diferentes fuentes de energía renovable, según los recursos naturales utilizados para la generación de energía.

·         Biocarburantes

·         Biomasa

·         Eólica

·         Geotérmica

·         Marina

·         Minieólica

·         Minihidráulica

·         Solar Fotovoltaica

·         Solar Térmica

·         Solar Termoeléctrica

ENERGIA HIDRAULICA

Existen fundamentalmente dos tipos de centrales hidroeléctricas:

• Centrales de agua fluyente, son aquellos aprovechamientos que mediante una obra de toma, captan una parte del caudal circulante por el río y lo conducen hacia la central para ser turbinado. Después, este caudal es devuelto al cauce del río. Estas centrales se caracterizan por tener un salto útil prácticamente constante, y un caudal turbinado muy variable, dependiendo de la hidrología. Por tanto, en este tipo de aprovechamiento, la potencia instalada está directamente relacionada con el caudal que pasa por el río.
• Centrales de pie de presa, son aquellas situadas aguas abajo de los embalses destinados a usos hidroeléctricos o a otros fines como abastecimiento de agua a poblaciones o riegos, susceptibles de producir energía eléctrica, ya que no consumen volumen de agua. Tienen la ventaja de almacenar la energía (el agua) y poder emplearla en los momentos en que más se necesiten. Normalmente son las que regulan la capacidad del sistema eléctrico y con las que se logra de mejor forma el balance consumo/producción.

En las centrales de agua fluyente el esquema básico de las mismas suele contar con todos o algunos de los siguientes elementos: un azud o presa de derivación, que desvía parte del caudal a través de un canal o tubería hacia una cámara de carga; desde ésta parte una tubería forzada que conduce el agua hasta la turbina. Ésta se encuentra en el edificio de la central junto con el generador eléctrico y los elementos auxiliares. Por último, un canal de descarga devuelve el agua al cauce del río.

La potencia de una central hidroeléctrica depende del caudal que pueda turbinar y del salto, es decir, de la diferencia de cotas del agua a la entrada y la salida de la central. En función de dichos parámetros (salto y caudal) se elegirá el tipo de turbina más adecuada.

Situación

A pesar de ser la tecnología de generación eléctrica más respetuosa con el medioambiente, la minihidráulica no ha gozado de buena imagen entre la sociedad. La creencia infundada de que las centrales minihidráulicas deterioran el ecosistema fluvial ha dañado de forma muy grave no sólo la imagen de esta tecnología sino la percepción que las distintas Administraciones Públicas tienen de la misma. No hay más que dar un paseo por los alrededores de una central minihidráulica para desmentir esta falsa creencia.

Los últimos años el sector se ha visto prácticamente estancado debido a la ausencia de nuevas concesiones o la ralentización para obtención de permisos en las concedidas y no alcanzará para 2010 ni siquiera el 60% del objetivo previsto en el Plan de Energías Renovables.

ENERGIA FOTOVOLTAICA

La energía fotovoltaica es la transformación directa de la radiación solar en electricidad. Esta transformación se produce en unos dispositivos denominados paneles fotovoltaicos. En los paneles fotovoltaicos, la radiación solar excita los electrones de un dispositivo semiconductor generando una pequeña diferencia de potencial. La conexión en serie de estos dispositivos permite obtener diferencias de potencial mayores.

Aunque el efecto fotovoltaico era conocido desde el siglo XIX, fue en la década de los 50, en plena carrera espacial, cuando los paneles fotovoltaicos comenzaron a experimentar un importante desarrollo. Inicialmente utilizados para suministrar electricidad a satélites geoestacionarios de comunicaciones, hoy en día constituyen una tecnología de generación eléctrica renovable.

Una de las principales virtudes de la tecnología fotovoltaica es su aspecto modular, pudiéndose construir desde enormes plantas fotovoltaicas en suelo hasta pequeños paneles para tejados.

Tecnología

El efecto fotovoltaico se basa en la capacidad de los electrones de un material para excitarse y promocionar a un nivel energético superior. La diferencia entre los niveles, denominada gap, puede salvarse en determinados materiales denominados semiconductores mediante los fotones que componen la radiación solar.

Hasta época muy reciente el desarrollo de esta tecnología estaba basado, casi exclusivamente, en la obtención de materiales que permitieran una mejor eficiencia en la conversión de la energía solar en energía eléctrica. Actualmente los últimos desarrollos pasan por las células multiunión, que apilan células con distinto gap, o la concentración, que enfoca la radiación solar hacia una zona específica, de forma que la cantidad de material semiconductor sea menor.

Se trata de una tecnología que depende mucho de la investigación, principalmente en los materiales utilizados, por lo que en el futuro se prevé un aumento del rendimiento de las placas y, por lo tanto, una reducción de los costes.

Situación en España

España ha desarrollado una fuerte industria fotovoltaica. Esta industria, que ha crecido alrededor de unos niveles de radiación solar excepcionales, ha convertido a España en el país con más potencia instalada fotovoltaica a nivel mundial.

El último Real Decreto que regula la tecnología fotovoltaica, el RD 1578/2008, ha limitado mediante la asignación de unos cupos de producción anuales la implantación de esta tecnología en España. Estos cupos, al ser menores que el ritmo de crecimiento anual experimentado en el pasado, están provocando una contracción del sector fotovoltaico por lo que se corre el riesgo de perder la posición de liderazgo que habíamos alcanzado en esta tecnología.

ENERGIA TERMOSOLAR

La energía solar termoeléctrica o energía termosolar es la tecnología que usa el calor del Sol para generar electricidad. Este proceso se lleva a cabo en las llamadas centrales solares termoeléctricas o centrales termosolares, que se empezaron a construir en Europa y Japón a principios de los 80. Las ventajas de esta fuente de energía es que es limpia, abundante y renovable: cada diez días, la Tierra recibe una energía del Sol que equivale a todas las reservas conocidas de petróleo, gas y carbón.

Actualmente conviven varios tipos de centrales solares termoeléctricas. España está excelentemente posicionada en este sector, ya que cuenta con diversas plantas termosolares y un potente sector industrial que participa en proyectos en todo el mundo.

 

 Energía solar termoeléctrica o termosolar

 

¿Cómo funciona la energía solar termoeléctrica?

El funcionamiento de una planta termosolar es similar al de una central térmica, pero en lugar de carbón o gas utiliza la energía del sol. Los rayos solares se concentran mediante espejos en un receptor que alcanza temperaturas de hasta 1.000 ºC. Este calor se usa para calentar un fluido y generar vapor, que mueve una turbina y produce la electricidad. Aunque las primeras centrales sólo podían operar durante las horas de irradiación solar, hoy en día es posible almacenar el calor para producir de noche.

Tipos de centrales solares termoeléctricas

Actualmente existen tres grandes tipos de centrales termosolares. La forma de producir la electricidad es similar; la diferencia radica en cómo se concentra la energía del sol.

Central de torre

 Utiliza un conjunto de espejos orientables (denominados heliostatos) que concentran los rayos solares en un receptor situado en una torre. Es una tecnología probada, eficaz y rentable a medio plazo. Las primeras centrales experimentales de este tipo se construyeron en Almería (España) y Nio (Japón) en 1981. El reto actual pasa por reducir los costes de construcción de las plantas termosolares de torre.

Central de disco parabólico

 Esta clase de central termosolar, utiliza un espejo en forma de disco parabólico para concentrar los rayos del sol en un motor Stirling situado en el foco de la parábola, por eso también se denomina central de disco-Stirling. El calor acumulado eleva la temperatura del aire, lo cual acciona el motor Stirling y mueve una turbina que genera electricidad. La planta de disco parabólico más conocida es la de Mojave (Estados Unidos).

Central de cilindro parabólico

 Este tipo de plantas son las más prometedoras desde el punto de vista comercial. Usan espejos en forma de cilindros parabólicos por cuyo eje discurre una tubería donde se concentran los rayos del sol. La tubería contiene un fluido que se calienta y genera vapor que mueve una turbina. Están operativas centrales solares cilindroparabólicas en España y otros países.

ENERGIA EOLICA

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).

Evolución anual y acumulada de la potencia eólica instalada en España 1998-2012