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Blog 165: Las renovables son una gran opción, pero no son una opción sencilla

Publicado el 21 noviembre 2015 por Baurk @d3rbaurk

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Se habla mucho de energías renovables, de sus usos, su necesidad y de su implementación. Eso está muy bien, soy el primer interesado, pero falta un poco de léxico y algunas nociones importantes al respecto. No debemos considerar solo el instalar una fuente de energía renovable, como pueda ser un panel fotovoltaico, tenemos que saber tipos, perdidas, localización, orientación, que instalación queremos y otros aspectos, que nos digan si es óptimo instalar cualquier sistema de generación de energía renovable y el tiempo de retorno de la inversión. Dejaremos de lado el aspecto del marco legislativo, que es para darle de comer a parte y donde no hay un consenso. Lo que pretendo es aclarar algunos conceptos y desmentir mitos acerca de este complejo mundo.

Lo primero es que en todos los edificios de nueva construcción se debe instalar paneles solares térmicos (que no fotovoltaicos). Los panales solares térmicos calientan el agua y se puede usar para ducharse, con fines sanitarios. Esto permite ahorro energético, pero la legislación dice que se deberán instalar paneles fotovoltaicos, que generan electricidad, pero se reemplazan por los solares térmicos por cuestiones económicas. Es más fácil cumplir la cuota, la instalación es más sencillas y las pérdidas son prácticamente nulas, con lo cual, se necesitan menos paneles que en fotovoltaica, donde hay mayores pérdidas y deberíamos instalar más cantidad de paneles.

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Comprarse un panel fotovoltaico no quiere decir que ya este todo hecho o prácticamente hecho, al contrario, hemos empezado la casa por el tejado. Lo primero es ver cuantos días de sol al año tenemos en nuestra zona. Realizar los cálculos de orientación e inclinación, para los meses más desfavorables, siendo estos en invierno, donde tendremos más días nublados y menos radiación solar. ¿No es tan fácil como lo pinta, verdad? Una vez esto y sabiendo donde lo vamos a instalar (si es en un techo, debemos calcular que se soporte el peso de toda la estructura fotovoltaica), vamos a elegir los paneles y los componentes y calcular las perdidas por sombras (si tenemos) y las pérdidas de rendimiento del panel por año, para poder calcular el tiempo de retorno de la inversión.

¿Complicado? Aún no hemos llegado a comprar nada y aún falta. Ahora debemos elegir qué tipo de insolación queremos (podemos elegirla primero o hacer primero una estimación de la producción y los costes). Tenemos básicamente tres tipos:

  • Aislada: genero toda la energía que consumo y la que no consuma se pierde. Este sistema requiere de baterías, con lo cual, el presupuesto más o menos se dobla, porque las baterías son caras, cuanta más potencia y días de autonomía, más cantidad de baterías y más coste, tienen una vida de unos cinco años y además, necesitaremos una habitación especial solo para ellas, porque emiten vapores tóxicos. Un desembolso serio.
  • Mixta: quizá el sistema más sencillo y practico, que es el que funciona en Alemania. Este sistema establece una conexión con la red eléctrica para los momentos en que no generamos electricidad. Durante el día, si generamos más de lo que consumimos lo vertemos a la red, corriendo de manera inversa el contador y por la noche, nos abastecemos de la red. Esto provoca un ahorro significativo.
  • Vertido cero: es similar al mixto, salvo que nosotros, en este caso, no vertemos ni un solo vatio a la red. Nosotros generamos electricidad y si sobra, se pierde y para el resto de momentos donde nuestra producción no llega o no hay sol, tiramos de la red. Aquí también hay ahorro, pero menos que en la mixta.

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Espero no haberos quitado las ganas de instalar un sistema energético renovable. Según el modelo elegido, invertiremos más o menos dinero y lo recuperaremos antes o después. Ahora mismo, tal y como está la situación legal, el sistema de vertido cero es en principio el único con el que no pagaríamos peajes hasta 10kW, aunque es un aspecto que no está del todo claro, porque parece que tampoco pagaríamos nada por una instalación aislada, pero tampoco quiero garantizarlo. Como podéis ver, no es comprar un panel fotovoltaico, hay mucho más y eso  que no he hablado de magnetotérmicos especiales para corriente continua, cables y conectores de calidad para evitar pérdidas, que también cuestan lo suyo.

Alguien puede pensar, bueno, si poner un panel fotovoltaico es tanto lio, pongo un pequeño aerogenerador en el tejado de mi casa o en el patio trasero y problema resuelto. Nada más lejos de la realidad.

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No hablemos de instalar aerogeneradores a la ligera. Poner uno pequeño, encima de una casa no es solución, porque en primer lugar, debemos tener en cuenta el ruido que generan las aspas al girar, que no es poco, aunque en uno de pequeño volumen, puede llegar a no percibirse. El problema reside en otro aspecto. Aunque no lo veamos, en la parte superior de los edificios, se generan remolinos y fluctuaciones del viento. Posiblemente es el peor sitio, ya que se generan muchas pérdidas. Vemos las distancias que se deberían dejar para que fuera un flujo de aire ‘limpio’ y queda claro que no es la mejor opción, ya que el coste de elevar tanto el aerogenerador es un problema. No es negar que se instale, solo tener en cuenta las perdidas y la cantidad de viento que sopla en la zona, ya que hay que tener en cuenta las velocidades de trabajo de un aerogenerador.

Un aerogenerador no está siempre trabajando ni trabaja a pleno rendimiento desde la primera rachita de viento, nada más lejos de la realidad. Debemos tener claro, que un aerogenerador no empieza a trabajar hasta los 3m/s (10.8Km/h). Hasta los 10m/s (36Km/h), el rendimiento aun no es el máximo, pero la generación está en un punto medio y ya tenemos una generación más o menos buena. Llegamos hasta los 17m/s (61.2Km/h), que es el punto en que el aerogenerador genera al máximo. Desde este punto hasta los 25m/s (90Km/h) es cuando el aerogenerador da el máximo rendimiento. Pasado este punto, el aerogenerador debe entrar en modo veleta (dejar de funcionar y moverse según las rachas de viento) y deja de generar. Debo destacar que son datos relativos según aerogenerador, son una aproximación, salvo los 3m/s, que prácticamente todos empiezan a trabajar desde esta velocidad y los 25m/s que es cuando dejan de funcionar. Estos son datos bastante generalizados.

No hemos terminado. Un aerogenerador de 10Kw, por ejemplo, no generara nunca los 10Kw de electricidad, primero, porque según la altura, rugosidad del terreno y densidad del aire, debemos aplicar factores correctivos, que reducen esta generación en unos 500W (hablando a groso modo), además, debemos tener en cuenta las perdidas eléctricas, como son la del cableado, transformador, etc, con lo que hablaríamos de una generación neta final de unos 9Kw, aproximadamente. Quiero también que se considere, que del viento se extrae el 60% de su potencial, es un límite estándar, denominado ‘Limite de Betz

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Destacar además, que no se puede poner un aerogenerador en cualquier parte (referido a los grandes, de 2MW por ejemplo, de 100 metros de altura). Lo primero es realizar un estudio del potencial eólico de la zona, ver el rumbo del viento, ya que si aparecen dos rumbos opuestos, ya se descartaría la zona, por no ser la mejor opción. Debemos ver la cantidad de horas útiles de generación. Menos de un 40% de horas anuales, es un mal sitio, siendo el 40% un valor muy bajo por mi parte, normalmente es más alto (el 100% no existe)

Si las velocidades del viento, son bajas, el aerogenerador está trabajando muy por debajo de su rendimiento más óptimo, por lo que sería un desperdicio económico el invertir, seria tirar el dinero, literalmente. Se buscan zonas de al menos 15m/s durante al menos el 30% de horas anuales de producción. No solamente influye el viento, también debemos tener en cuenta la accesibilidad (las aspas de los aerogeneradores pueden medir 50 metros fácilmente), la orografía del terreno, la elevación respecto al mar, climatología e incluso, el tipo de suelo. No es tan sencillo.

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¿Queréis que os cuente un secretito? La zona más óptima para instalar aerogeneradores no está dentro de la península, sino está en frente a la península. Hablo del mar. Es sencillo de entender. No hay elevaciones de terreno, es totalmente plano en un punto y a 30km desde el punto en que nos encontramos, con lo que el viento es fijo y lineal, sin alteraciones y variaciones por el terreno. No necesitas hacer carreteras nuevas, eliminar maleza o buscar rutas para trasladar los componentes del aerogenerador, es más sencillo o quizá no tanto. Aquí debemos tener en cuenta que estamos en el mar, las bases no son fáciles de construir, los barcos deben ser estables durante la construcción, etc, etc. Quizá son los más complejos a la hora de montarse, los aerogeneradores en general.

No hablemos de las renovables sin saber. No es llenar España de aerogeneradores y placas fotovoltaicas, no son las cosas así. Debemos hacer un estudio de viabilidad, instalar las cosas en un sitio que del máximo rendimiento, orientar bien los elementos generadores, tener en cuenta las limitaciones y si vamos a generar para vertir a la red, la cosa se complica más, porque nos tenemos que adaptar a las tensiones que pasan cerca de donde vamos a crear nuestro parque generador, que encarece el precio. Es muchísimo dinero el que hay que invertir para todo esto, no podemos hablar tan simplistamente sobre generación e instalación de fuentes de energía renovables. Seamos serios.


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