Energas renovables y eficiencia energtica

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  • Energas renovablesy eficiencia energtica

  • Primera edicin, abril 2008

    de la edicin, 2008

    InstitutoTecnolgico de Canarias, S.A.

    del texto, 2008

    Julieta C. Schallenberg Rodrguez

    Gonzalo Piernavieja Izquierdo

    Carlos Hernndez Rodrguez

    Pedro Unamunzaga Falcn

    Ramn Garca Dniz

    Mercedes DazTorres

    Delia Cabrera Prez

    Gilberto Martel Rodrguez

    Javier Pardilla Faria

    Vicente Subiela Ortin

    ISBN

    978-84-69093-86-3

    Depsito legal

    TF 1000-08

    EJEMPLAR GRATUITO. PROHIBIDA SU VENTA.

    El copyright y todos los derechos de propiedad intelectual y/o industrialsobre el contenido de esta edicin son propiedad del ITC. No est permi-tida la reproduccin total y/o parcial de esta publicacin, ni su tratamientoinformtico, ni la transmisin de ninguna forma o por cualquier medio, elec-trnico, mecnico, por fotocopia o por registro u otros medios, salvo cuandose realice con fines acadmicos o cientficos y estrictamente no comercia-les y gratuitos, debiendo citar en todo caso al ITC.

  • Prlogo

    El presente libro, Energas renovables y eficiencia energtica, se destina a ser utilizado, de modoparticular, en la Enseanza Secundaria Obligatoria, en el Bachillerato y en Ciclos Formativos; y,de manera general, como libro divulgativo que trata la situacin energtica de Canarias, ha-ciendo hincapi asimismo en la eficiencia energtica, dada la necesidad de ahorro de energaen las islas. Se ha pretendido elaborar un libro que pueda ser ledo por cualquier persona sinformacin tcnica en la materia y lograr que, a travs de su lectura, pueda entender cmo esla generacin de electricidad y la produccin de energa a partir de fuentes energticas re-novables en el archipilago canario, y las particularidades de los sistemas elctricos aislados. Sucarcter divulgativo favorecer su aprovechamiento por jvenes, pero tambin por personasde todas las edades que sientan inters por los temas energticos de las islas.

    La edicin se estructura en tres bloques, cada uno con sus correspondientes captulos. El pri-mer bloque est dedicado a la energa en trminos generales y a la generacin de electrici-dad, abordando la problemtica de la produccin de electricidad en redes dbiles (islasaisladas). El segundo bloque aborda las energas renovables, exponiendo tanto las caracters-ticas generales de cada una de ellas como sus particularidades en Canarias. El tercer bloqueestudia el ahorro y la eficiencia energtica, estableciendo las bases para un uso racional de laenerga, proporcionando ejemplos prcticos.

    El bloque primero contiene 2 captulos, uno dedicado a la energa y otro a la electricidad. Elcaptulo que versa sobre energa ofrece una panormica de la evolucin de su historia, elpapel que juega en la sociedad moderna y la insostenibilidad del modelo energtico actual alargo plazo. El captulo sobre electricidad est dedicado a entender la dependencia de sta enla sociedad actual, cmo y dnde se produce, cmo se distribuye y cmo podramos alma-cenarla. Se enfatiza en las particularidades que tiene el sistema elctrico en redes aisladas(como las que tenemos en Canarias), y en caracterizar el sistema de produccin, distribuciny transporte de la electricidad en el archipilago canario.

    El bloque dos contiene 5 captulos, todos ellos dedicados a las distintas fuentes de energasrenovables, incluyendo la energa solar trmica, la solar fotovoltaica, la elica y otras energasrenovables de menor implantacin en Canarias, como son la biomasa, la hidrulica, la geotr-mica y las energas ocenicas. Es el ms extenso de los tres bloques que conforman el libro,puesto que se dedica un captulo a cada una de las energas renovables con mayor implanta-cin y potencial en Canarias: la energa elica y la solar (tanto trmica como fotovoltaica), yotro captulo a las dems energas renovables, que tambin son de relevancia en el archipi-lago aunque, de momento, su implantacin y perspectivas sean menores. En el bloque se ex-plican las caractersticas principales de cada una de estas energas, con el fin de entender sufuncionamiento y aplicaciones de forma genrica; adems se analiza el papel que desempeacada una de ellas en las islas en la actualidad y sus perspectivas futuras.

    Energas renovables y eficiencia energtica I 3

  • El tercer bloque abarca un tema tan amplio y difcil de enfocar como el del ahorro y la efi-ciencia energtica. Se comienza por explicar la diferencia entre ahorro y eficiencia energticay finaliza con ejemplos prcticos sobre el modo de economizar en la factura elctrica. Se hatratado de dar una perspectiva global de las medidas necesarias para disminuir el consumoenergtico.

    Es preciso destacar que el ahorro energtico es fundamental para el archipilago, sobre todoconsiderando la dependencia prcticamente absoluta de los combustibles fsiles que tienenlas islas, y que el consumo energtico per cpita en Canarias, lejos de disminuir, est aumen-tado ao a ao. En este contexto se ha de resaltar que el kWh ms limpio no es el ms re-novable, sino el que no se consume.

    De todos modos, llevar a la prctica, tanto en Canarias como a nivel global, medidas de aho-rro y eficiencia energtica, que a priori parece representar un reto tecnolgico menor que laimplantacin de energas renovables, est resultando de una complejidad extrema. Muchasvoces del mundo de la investigacin se alzan a favor de que el ahorro energtico se conviertaen una disciplina cientfica, ocupando as el lugar que le pudiera corresponder y esperando, deesta forma, lograr una mayor reduccin del consumo energtico.

    En Canarias, el objetivo esencial requiere en primer lugar alcanzar un crecimiento cero enconsumo energtico, para, en un futuro, poder hablar de disminucin de la demanda energ-tica.

    Finalmente, los autores consideran importante resaltar que, debido a que en la actualidad elsector energtico est sufriendo cambios importantes, algunos de los datos incluidos en estelibro pueden perder vigencia a corto plazo.

    4 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El conjunto del material, disponible en formato digital en www.renovae.org, ha sido confeccionado por miembrosdel InstitutoTecnolgico de Canarias.

  • ndice

    Bloque 1. Energa y electricidad................................................................11

    1. Energa ..............................................................................................................................................13

    1.1. Qu es la energa? ..................................................................................................................................................14

    1.2. Cmo ha sido la evolucin histrica de la energa? ............................................................................14

    1.3. Cmo se clasifican las fuentes de energa?................................................................................................16

    1.4. Cul es la dependencia energtica en nuestro entorno? ................................................................17

    1.5. A qu dedicamos la energa? ............................................................................................................................18

    1.6. Refleja nuestra factura elctrica el verdadero coste de la energa?............................................19

    1.7. Es sostenible el actual modelo energtico? ..............................................................................................19

    1.7.1. El agotamiento de los combustibles fsiles ....................................................................................20

    1.7.2. El efecto invernadero ..................................................................................................................................21

    1.7.3. La lluvia cida....................................................................................................................................................22

    1.7.4. La deforestacin ......................................................................................................................................................23

    1.7.5.Tensiones sociales ..........................................................................................................................................24

    1.8. Cmo diferenciar potencia de energa? ......................................................................................................24

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN..................................................................................................................25

    2. Electricidad ......................................................................................................................................27

    2.1. Puedes imaginar un mundo sin electricidad? ..........................................................................................28

    2.2. Dnde se produce la electricidad? ................................................................................................................28

    2.2.1.Trmicas ............................................................................................................................................................28

    2.2.1.1. Ciclo combinado ................................................................................................................................29

    2.2.1.2. Cogeneracin........................................................................................................................................30

    2.2.2. Hidroelctricas ................................................................................................................................................30

    2.2.3. Nucleares............................................................................................................................................................32

    2.2.4. Centrales de energas renovables ......................................................................................................33

    2.2.4.1. Parques elicos ....................................................................................................................................33

    2.2.4.2. Centrales solares fotovoltaicas....................................................................................................33

    2.2.4.3. Centrales solares trmicas de alta temperatura ..............................................................33

    Energas renovables y eficiencia energtica I 5

  • 6 I Energas renovables y eficiencia energtica

    2.2.4.4. Centrales marinas ..............................................................................................................................33

    2.2.4.5. Centrales geotrmicas ....................................................................................................................34

    2.2.4.6. Centrales minihidrulicas ................................................................................................................34

    2.3. Cmo es la red elctrica? ..................................................................................................................................35

    2.4. Cmo es el sistema de suministro elctrico? ..........................................................................................36

    2.5. Cmo vara un da de electricidad? ..............................................................................................................37

    2.6. Cmo vara un ao de electricidad? ............................................................................................................38

    2.7. Cmo se puede almacenar la energa elctrica? ..................................................................................39

    2.7.1. Centrales reversibles o de bombeo....................................................................................................39

    2.7.2. Pilas y bateras ................................................................................................................................................41

    2.7.3. El hidrgeno......................................................................................................................................................41

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN..............................................................................................................................43

    Bloque 2. Energas renovables ..................................................................45

    INTRODUCCIN A LAS ENERGAS RENOVABLES..........................................................................................46

    3. Energa solar trmica ..................................................................................................................49

    3.1. Cmo llega la energa del Sol a nuestro planeta? ................................................................................50

    3.2. Cules son los principales usos de la energa solar? ............................................................................51

    3.3. Cmo funciona la energa solar trmica? ..................................................................................................52

    3.4. Cules son los tipos de aprovechamiento de la energa solar trmica? ..................................53

    3.5. Energa solar trmica de baja temperatura................................................................................................54

    3.5.1. Sistemas de circulacin forzada ............................................................................................................54

    3.5.2. Sistemas termosifn ....................................................................................................................................54

    3.5.3. Instalaciones de circuito abierto............................................................................................................55

    3.5.4. Instalaciones de circuito cerrado ..........................................................................................................55

    3.6. Energa solar trmica de alta temperatura ................................................................................................55

    3.7. Qu aplicaciones tiene la energa solar trmica? ..................................................................................56

    3.7.1.Aplicaciones de la energa solar trmica de baja y media temperatura ........................56

    3.7.2.Aplicaciones de la energa solar trmica de alta temperatura ............................................58

    3.8. Puedo cubrir todas mis necesidades de agua caliente con energa solar trmica?............58

    3.9. Cmo se han de colocar los colectores solares? ..................................................................................59

  • 3.10. Por qu no existe un mayor desarrollo de los sistemas de energa solar trmicaen Canarias? ..............................................................................................................................................................59

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN..................................................................................................................61

    4. Energa solar fotovoltaica ..........................................................................................................63

    4.1. Cmo se genera electricidad con energa solar fotovoltaica? ......................................................64

    4.2. Cmo se mide la energa solar fotovoltaica? ..........................................................................................64

    4.3. Con qu material se fabrican los paneles solares fotovoltaicos?..................................................65

    4.4. Cules son las aplicaciones de la energa solar fotovoltaica? ..........................................................66

    4.4.1. Sistemas aislados ..........................................................................................................................................66

    4.4.2. Sistemas conectados a la red ..................................................................................................................68

    4.5. Dnde y cmo deberan situarse los mdulos fotovoltaicos? ......................................................70

    4.6. Se puede ser autosuficiente con energa solar fotovoltaica? ..........................................................71

    4.7. Funciona una instalacin fotovoltaica todo el ao? ............................................................................73

    4.8. Qu mantenimiento necesita una instalacin fotovoltaica? ............................................................73

    4.9. Cul es la vida de una instalacin fotovoltaica? ......................................................................................74

    4.10. Son rentables las instalaciones fotovoltaicas? ........................................................................................74

    4.10.1. Instalaciones aisladas..................................................................................................................................74

    4.10.2. Instalaciones conectadas a la red elctrica ..................................................................................76

    4.11. Existen ayudas para la instalacin de sistemas fotovoltaicos conectados a red?..............77

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN..................................................................................................................79

    5. Energa elica ..................................................................................................................................81

    5.1. Cmo se produce el viento? ............................................................................................................................82

    5.2. Cmo se caracteriza el potencial elico de una zona?......................................................................83

    5.3. Cmo se puede aprovechar la energa elica? ......................................................................................84

    5.4. Cules son las partes fundamentales de un aerogenerador? ........................................................85

    5.5. Cmo se pueden clasificar los aerogeneradores? ................................................................................86

    5.6. Cules son las alternativas ms comunes de explotacin de la energa elicacon aerogeneradores? ..........................................................................................................................................87

    5.7. Cmo se puede estimar la energa elctrica generada por un aerogenerador? ................88

    5.8. Son rentables las instalaciones elicas?........................................................................................................89

    5.9. Cules son las ltimas tendencias en energa elica?..........................................................................90

    Energas renovables y eficiencia energtica I 7

  • 8 I Energas renovables y eficiencia energtica

    5.10. Por qu no se pueden conectar tantos aerogeneradores en Canarias comoen la Pennsula Ibrica? ........................................................................................................................................91

    5.11. Cmo se puede aumentar la contribucin de la energa elicaen las islas Canarias? ............................................................................................................................................91

    5.12. Cmo afecta la energa elica al medioambiente? ............................................................................94

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN..................................................................................................................95

    6. Otras energas renovables ........................................................................................................97

    6.1. Cmo se puede aprovechar la energa hidrulica? ..............................................................................98

    6.1.1. Cmo se genera la energa hidrulica? ............................................................................................98

    6.1.2. Cmo se pueden clasificar las centrales hidrulicas?................................................................98

    6.1.3. Cul es el papel de la energa hidrulica en Canarias? ........................................................102

    6.2. Cmo se puede aprovechar la biomasa? ................................................................................................103

    6.2.1. Qu es la biomasa? ..................................................................................................................................103

    6.2.2. Cules son las fuentes de biomasa que se utilizan con fines energticos?..................103

    6.2.2.1. Biomasa natural ................................................................................................................................103

    6.2.2.2. Biomasa residual.............................................................................................................................. 103

    6.2.2.3. Cultivos energticos ......................................................................................................................104

    6.2.3. Qu son los biocombustibles? ..........................................................................................................106

    6.2.3.1. Biocombustibles slidos................................................................................................................106

    6.2.3.2. Biocombustibles gaseosos ..........................................................................................................106

    6.2.3.3. Biocombustibles lquidos..............................................................................................................107

    6.2.4. Cules son las ventajas de utilizar la biomasa? ..........................................................................108

    6.2.5. Cmo se utiliza la biomasa en Canarias? ....................................................................................110

    6.3. Cmo se puede aprovechar la energa geotrmica?........................................................................111

    6.3.1. Produccin de electricidad ....................................................................................................................111

    6.3.2. Produccin de calor ..................................................................................................................................111

    6.4. Cmo se puede aprovechar la energa del mar?................................................................................113

    6.4.1. Las mareas ......................................................................................................................................................113

    6.4.2. Energa de las olas ......................................................................................................................................114

    6.4.3. El gradiente trmico ..................................................................................................................................116

    6.4.4. Las corrientes marinas..............................................................................................................................116

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN ..............................................................................................................117

  • Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica ..........................................119

    7. El ahorro y la eficiencia energtica ......................................................................................121

    7.1. En qu se diferencian el ahorro energtico y la eficiencia energtica?..................................122

    7.2. Por qu es necesario ahorrar energa? ....................................................................................................123

    7.3. Cules son los principales tipos de medidas de ahorro y eficiencia energtica? ............125

    7.4. Cules son las medidas de carcter tecnolgico? ..............................................................................125

    7.4.1. Medidas desde el punto de vista de la gestin de la oferta(generacin elctrica) ..............................................................................................................................125

    7.4.2. Medidas desde el punto de vista de la gestin de la demanda (usuario) ..................126

    7.4.2.1. Eficiencia energtica de los electrodomsticos: de la A a la G ..............................126

    7.4.2.2. Eficiencia energtica en la iluminacin ................................................................................128

    7.4.2.3. Cunto puedo ahorrar sustituyendo bombillas? ..........................................................130

    7.4.2.4. Medidas de mejora de la infraestructura ..........................................................................131

    7.5. Cules son las medidas de un consumo responsable?....................................................................136

    7.6. Cules son las medidas instrumentales? ..................................................................................................139

    7.7. Cmo interpretar la factura elctrica?......................................................................................................141

    7.8. Cmo puedes calcular cul es tu consumo elctrico? ....................................................................141

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN ........................................................................................................143

    Bibliografa ..............................................................................................................................................144

    Enlaces de inters ........................................................................................................................................146

    Instituciones ....................................................................................................................................................146

    ndice de fotografas ....................................................................................................................147

    Energas renovables y eficiencia energtica I 9

  • Energa y electricidad

  • 1.1. Qu es la energa?

    1.2. Cmo ha sido la evolucin histrica de la energa?

    1.3. Cmo se clasifican las fuentes de energa?

    1.4. Cul es la dependencia energtica en nuestro entorno?

    1.5. A qu dedicamos la energa?

    1.6. Refleja nuestra factura elctrica el verdadero coste de la energa?

    1.7. Es sostenible el actual modelo energtico?

    1.7.1. El agotamiento de los combustibles fsiles

    1.7.2. El efecto invernadero

    1.7.3. La lluvia cida

    1.7.4. La deforestacin

    1.7.5. Tensiones sociales

    1.8. Cmo diferenciar potencia de energa?

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    ndice

    Energa

    14

    14

    16

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    18

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    20

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  • 1.1. Qu es la energa?

    La energa es la capacidad que tienen los cuerpos paraproducir trabajo: trabajo mecnico, emisin de luz, ge-neracin de calor, etc.

    La energa puede manifestarse de distintas formas: gra-vitatoria, cintica, qumica, elctrica, magntica, nuclear,

    radiante, etc., existiendo laposibilidad de que se trans-formen entre s, pero respe-tando siempre el principio deconservacin de la energa.

    Prcticamente toda la energa de que disponemos pro-viene del Sol. El Sol produce el viento, la evaporacin delas aguas superficiales, la formacin de nubes, las lluvias,etc. Su calor y su luz son la base de numerosas reac-ciones qumicas indispensables para el desarrollo de losvegetales y de los animales, cuyos restos, con el pasode los siglos, originaron los combustibles fsiles: carbn,petrleo y gas natural.

    1.2. Cmo ha sido la evolucin hist-rica de la energa?

    Durante casi toda la historia de la humanidad, el hom-bre ha utilizado las energas renovables como fuente deenerga; no es hasta despus de la revolucin industrialcuando se inicia la utilizacin generalizada de los com-bustibles fsiles. Este ltimo periodo,de unos 200 aos, seha caracterizado por un consumo creciente e intensivode energa que prcticamente ha acabado con los com-bustibles fsiles. Con todo, representa un periodo muy

    pequeo en el conjunto de la historia de la humanidad,cuyo comienzo se puede cifrar hace unos 200 000 aos(si se considera desde el hombre de Neandertal) ounos 40 000 aos (si se considera desde el hombre deCroman).

    El hombre de las cavernas era esencialmente carnvoro;la nica energa de la que dispona era su propia fuerzamuscular, que utilizaba, fundamentalmente, para cazaralimentos.

    Con el descubrimiento del fuego el hombre primitivopudo acceder, por primera vez, a algunos servicios ener-gticos como cocinar, calentar la caverna y endurecerlas puntas de sus lanzas.

    Hace unos 8000 aos el hombre comienza a explotarla tierra con fines agrcolas y ganaderos y aprende a do-mesticar animales de tiro, por lo que ya no tiene que va-lerse slo de su fuerza muscular.

    Cuando ni su propia fuerza muscular, con la ayuda de lade los animales, fue suficiente para satisfacer las cre-cientes demandas energticas de las sociedades en ex-pansin, apareci la esclavitud, con lo que pas a utilizarla energa de muchos hombres al servicio de un n-mero reducido de hombres libres.

    Hace unos 2000 aos el hombre comienza a utilizarfuentes energticas basadas en las fuerzas de la natura-leza, como es la del agua y, hace unos 1000 aos, la delviento.Aparecen as los molinos de agua, primero, y losde viento, despus, que se utilizaron en sus orgenespara moler grano.

    Sabas que?

    14 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Principio de conserva-cin de la energa:Laenerga no se crea nise destruye, slo se

    transforma

    Hace unos 400 000 aos el hombrecomienza a hacer un uso cons-ciente del fuego; recoga las bra-sas y conservaba el fuego en lascavernas, aadindoles palitos.Ha-ce unos 10 000 aos aprendi aencender el fuego, frotando troci-tos de madera.

    El Imperio romano, desde el ao50 a. C. hasta el 150 d. C., utilizuna media de 500 000 esclavos alao. La abolicin de la esclavitudno comenz hasta bien avanzadoel siglo XVIII. Espaa no la abolihasta 1886.

  • Energa I 15Bloque 1. Energa y electricidad

    En la etapa prehispnica (antes de laconquista de las islas Canarias, s. XV), lapoblacin aborigen se caracteriza porser una sociedad agrcola primitiva, queno conoca el metal. Su principal fuenteenergtica era la fuerza humana, queobtiene sus caloras de la alimentacin.La base alimenticia de los aborgeneseran los cereales, aunque tambin inclu-an en su alimentacin animales de pe-queo y mediano tamao y la pesca.

    El utensilio alimenticio ms extendido yutilizado era el molino de mano (queconsiste en dos piedras circulares, pla-nas y superpuestas, de las cuales la dearriba es movida a mano directamenteo valindose de un mango), con el cualtrituraban los cereales. La otra fuenteenergtica utilizada era la lea, que seusaba tanto para producir calor comopara cocinar e iluminar.

    La conquista de Canarias supuso el co-mienzo de la importacin de los animalesde tiro y de los esclavos. Estos ltimosprovenan principalmente de frica.

    Con la conquista tambin llegaron losconocimientos de los conquistadores,quienes ya conocan los molinos deagua. Los primeros molinos de agua apa-recieron pocos aos despus de la con-quista. Hacia mediados del siglo XIX losmolinos de agua se haban extendidopor casi toda la geografa canaria, aun-

    que seguan utilizndose tambin los demano. Estos molinos de agua, al igualque los anteriores, tenan la finalidadprincipal de moler cereales.

    Los molinos de viento aparecen conposterioridad, hacia finales del siglo XVIII,y su utilizacin se extiende rpidamentepor todas las islas, pero marcan de ma-nera especial el paisaje de Fuerteven-tura.

    Durante estos siglos, desde el XV hastafinales del XIX, las necesidades energti-cas se fueron incrementando, los recur-sos eran escasos, por lo que se utilizaron,adems de los molinos, grandes canti-dades de lea.

    La introduccin de los combustibles f-siles en Canarias vino de la mano de la

    navegacin. El paisaje de los puertos ca-narios, al igual que ya haba sucedido enEuropa, fue cambiando y los grandes ve-leros (carabelas, fragatas, etc.) fueron de-jando paso a los grandes barcos devapor, que utilizaban carbn.

    El carbn fue usado en las islas duranteel siglo XIX y la primera mitad del sigloXX, fecha en la cual deja paso al petrleo,cuyo uso se extiende rpidamente, des-plazando en su totalidad al carbn quetermina por desaparecer del archipi-lago hacia 1960.

    Desde su introduccin en las islas, el pe-trleo se ha ido extendiendo a todas lasactividades demandantes de energa,convirtindose en la actualidad en labase del suministro energtico de Ca-narias.

    LA EVOLUCIN DE LA ENERGA EN CANARIAS

    Para construir la pirmide de Keops(Egipto) trabajaron simultnea-mente 100 000 esclavos que eranrenovados cada tres meses. Se ne-cesitaron diez aos para terminarla obra, lo que significa que se uti-liz una media de ms de 4 millo-nes de esclavos.

    Hace unos 8000 aos se domes-tic el primer animal para arras-trar cargas y arar, fue el bfalo deagua.Hubo que esperar 2000 aosms para domesticar al caballo.

    Trapiche en El Hierro

  • Hacia finales del siglo XVIII se produce un hecho tras-cendental: la invencin de la mquina de vapor, un dis-positivo que permita convertir el calor en fuerzamecnica (se quema el carbn, producindose calor,que es utilizado para evaporar agua; el vapor a su vezse utiliza para accionar dispositivos mecnicos).Y conla mquina de vapor lleg la 1. revolucin industrial,que tuvo enormes repercusiones en el mbito social yeconmico. Estas mquinas de vapor utilizaban carbncomo fuente de combustible y representaron el co-mienzo de la era fsil, generalizando el consumo de loscombustibles de origen fsil.

    Casi un siglo despus de las primeras mquinas devapor empieza a introducirse una nueva forma de ener-ga: la electricidad. Este hecho abri a la humanidad nue-vos horizontes. Ya no era necesario que el lugar delconsumo de la energa fuese el mismo en el que se ge-neraba y, adems, esta forma de energa se poda trans-formar fcilmente en luz, en calor, en fro, en movimiento,en energa mecnica, etc., pero no es hasta finales del sigloXIX cuando empieza a introducirse en la vida cotidiana.

    En la segunda mitad del siglo XIX aparecen los primerosmotores de combustin interna y, con ellos, los auto-mviles, y en el ltimo tercio de ese siglo se empiezana emplear como combustible el petrleo y sus deriva-dos. En la primera mitad del siglo XX empieza a utili-zarse el gas natural, y a partir de los aos 50 se ponenen funcionamiento las primeras centrales nucleares.

    Todo este intervalo de tiempo se ha caracterizado porla bsqueda por parte del hombre de nuevos artificiosy combustibles que facilitasen su trabajo y mejorasensu nivel de vida, pero tambin por un crecimiento del

    consumo energtico, al principio lentamente y en losltimos doscientos aos de forma mucho ms rpida,coincidiendo con un aumento del nivel de vida de losdenominados pases desarrollados. Problemas deriva-dos de este cambio de modelo energtico han sido elincremento de la contaminacin, el aumento de las des-igualdades sociales y el aumento de las diferencias entrelos pases pobres y ricos.

    1.3. Cmo se clasifican las fuentesde energa?

    Las fuentes de energa pueden clasificarse, atendiendoa su disponibilidad, en renovables y no renovables:

    Las energas renovables son aquellas cuyo potenciales inagotable, ya que provienen de la energa quellega a nuestro planeta de forma continua, comoconsecuencia de la radiacin solar o de la atraccingravitatoria de la Luna. Son fundamentalmente la

    16 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Sabas que?

    A diferencia de las corrientes de agua y de los vientosque accionaban los talleres preindustriales, el carbnera una fuente de energa que se poda trasladar deun lugar a otro. La mquina de vapor, por lo tanto, per-miti instalar industrias en nuevos lugares.

    Hizo posible un enorme desarrollo del transporte pormedio de locomotoras y barcos de vapor que usabancarbn. Esto favoreci el comercio, la emigracin y lascomunicaciones.

    Permiti mecanizar gran nmero de tareas y aumentarla produccin, por ejemplo, en telares, arados, segado-ras, etc.

    LA MQUINA DE VAPOR Y SU INFLUENCIA EN LA SOCIEDAD

    En la civilizacin preindustrial lapoblacin era artesanal y se pro-duca casi exclusivamente lo quese necesitaba; no exista la publi-cidad y los artesanos no tratabande incentivar el consumo de susproductos. Es lo contrario de loque ocurre en la sociedad actual,

    dado que la enorme cantidad deproductos que se generan en estapoca industrial han de venderse,para lo cual hay que animar elconsumo, fundamentalmente atravs de la publicidad, pasando aconsumir mucho ms de lo nece-sario.

  • energa hidrulica, solar, elica, biomasa, geotrmicay las marinas.

    Las energas no renovables son aquellas que existenen la naturaleza en una cantidad limitada. No se re-nuevan a corto plazo y por eso se agotan cuando seutilizan. La demanda mundial de energa en la ac-tualidad se satisface fundamen talmente con este tipode fuentes ener gticas: el carbn, el petrleo, el gasnatural y el uranio.

    Desde el punto de vista de la utilizacin de la energa,podemos clasificar la energa en primaria, secundaria y til.

    Energa primaria: es la que se obtiene directamentede la naturaleza y corresponde a un tipo de energaalmacenada o disponible, como por ejemplo el pe-trleo, el carbn, el gas natural, el uranio y las ener-gas renovables.

    Energa secundaria (tambin conocida como ener-ga final): se obtiene a partir de transformaciones dela energa primaria. Ejemplos de esta categora sonla electricidad o la gasolina.

    Energa til: es la que obtiene el consumidor des-pus de la ltima conversin realizada por sus pro-pios equipos de demanda, como por ejemplo laenerga mecnica gastada en un motor, la luminosaen una bombilla, etc. Algunas energas primarias

    pasan directamente a energa til, sin transformarsepreviamente en energa secundaria.

    1.4. Cul es la dependencia energtica en nuestro entorno?

    La dependencia energtica de la Unin Europea muestraun aumento constante. La Unin Europea cubre sus ne-cesidades energticas en un 50% con productos im-portados y, si no cambia su poltica energtica, antes de 20aos ese porcentaje ascender al 70%. Tal dependenciaexterna acarrea riesgos econmicos, sociales y ecolgicos.

    La Pennsula Ibrica tiene limitados recursos energticosconvencionales (no renovables), por lo que su sistemaenergtico se ha caracterizado siempre por poseer unaalta dependencia exterior, que ha ido aumentando enlos ltimos aos. De este modo, las importaciones deenerga en Espaa han pasado de representar el 61% enel ao 1985 al 75% en el momento actual.

    El caso de las islas de la Macaronesia (Canarias, Madeira,Azores y Cabo Verde) es ms crtico ya que carecentotalmente de recursos energticos convencionales. Elcaso extremo es el de Canarias donde la importacinde energa primaria representa casi un 98% del con-sumo interior.

    En la actualidad, las islas Canarias se suministran del petr -leo y sus derivados, importndolos por me dio de buques.

    Energa I 17Bloque 1. Energa y electricidad

    ORIGEN DE LA ENERGA PRIMARIA (AO 2006)

    En el presente, el sistemaenergtico mundial est fun-damentado en el consumo decombustibles fsiles que, porsu propia naturaleza, son pe-recederos. En trminos deenerga primaria, el conjuntode estos combustibles (pe-trleo, carbn y gas natural)representa el 86% del total.

    En Canarias esta cifra se elevaa casi el 99%.

    6%

    15%

    11% 82%

    6%

    7%

    1% 99%

    8% 89%

    80%

    Mundo Espaa

    Europa Canarias

    Consumibles fsiles NuclearEnergas renovables(incl. Hidrulica)

    Fuente: Estadsticas energticas de Canarias. Gobierno de Canarias

  • Durante los ltimos aos se ha fomentado la utilizacinde las energas renovables, que podran sustituir en granmedida a las convencionales, reduciendo de este modola dependencia energtica y aumentando la autonomade las islas. Los diferentes estudios energticos realiza-dos han dado como resultado altos valores de poten-cial de energas renovables; ello significa que se podragarantizar una autonoma energtica mucho mayor dela actual (a finales de 2007 el porcentaje de electrici-dad de origen renovable en Canarias rondaba el 4%).

    1.5. A qu dedicamos la energa?

    A nivel mundial, la mayor parte de la energa consumidase dedica a la produccin de electricidad y al trans-porte, sector este ltimo que muestra una tendenciaal alza, creciendo porcentualmente cada ao. En Espaael transporte representa alrededor del 40% del con-

    sumo de energa primaria y la electricidad algo ms del20%. El resto del consumo se distribuye entre el sectordomstico y los sectores productivos. Estos porcen-tajes son parecidos en casi todos los pases desarro-llados.

    En las islas Canarias estas cifras varan algo respecto ala media nacional, debido fundamentalmente al impactodel transporte martimo y areo, al poco peso espec-fico de la industria y a una mayor contribucin del sec-tor turstico. Se dedica aproximadamente un 24% de laenerga primaria a la produccin de electricidad y msdel 72% al transporte (del cual alrededor de un 35% sededica al transporte terrestre). Estas cifras varan con-siderablemente si se estima slo el mercado interno,que es aquel que no contempla el transporte externoa las islas, como el areo y el martimo.

    Sabas que?

    18 I Energas renovables y eficiencia energtica

    EE. UU. con el 6% de la poblacinmundial, consume el 30% de laenerga mundial. La India, con el20% de la poblacin mundial, con-sume slo el 2% de la energamundial. El 20% de la poblacinmundial consume el 80% de laenerga producida.

    La 1. mquina de vapor fue cons-truida en 1782 por el escocs Ja -mes Watt.

    El 1.er ferrocarril fue construido en1804.

    El 1.er automvil fue construido en1883 por Henry Ford en EE. UU.

    CONSUMO PETROLFERO EN CANARIAS

    53%50%

    4%46%

    13%34%

    Distribucin de los productos petrolferosen Canarias (ao 2006)

    Distribucin sectorial del mercado interiordel combustible en Canarias (ao 2006)

    Mercado interior

    Buques

    Aeronaves

    Transporte

    Produccin elctrica

    Otros

    Fuente: Estadsticas energticas de Canarias. Gobierno de Canarias

  • Un contexto muy diferente se vive en los pases en vasde desarrollo, donde casi 2000 millones de personasno tienen acceso a la electricidad. El consumo de ener-ga en estas zonas se limita principalmente al uso de lalea, que se utiliza, sobre todo, para cocinar los alimen-tos. El consumo energtico en estas reas es muy pe-que o en comparacin con el de los pases desa rro-llados.

    1.6. Refleja nuestra factura elctrica el verdadero coste de la energa?

    Las consecuencias positivas que ha tenido el consumode energa han llevado de la mano tambin otras ne-gativas que, por lo general, no han sido valoradas.

    En concreto, estos impactos no se han tenido en cuentaen las valoraciones econmicas, de forma que los cos-tes de la energa que se manejan habitualmente trata losrecursos de la atmsfera, los ocanos, los ros, la tierra,etc. como si fueran gratis. Con ello se externalizan otransfieren a la comunidad los costes que re presentanel ensuciamiento de la atmsfera, del agua y de los terre -nos, el ruido, la contaminacin en general y el agotamien -to de los recursos naturales. La comunidad ha de cargarcon esos costes en forma de dao contra la salud y losecosistemas.

    Esta situacin ha contribuido negativamente al desa -rrollo de las energas renovables, en la medida en quesus ventajas y su coste real no han sido adecuadamenteconsiderados en los procesos de toma de decisiones.

    1.7. Es sostenible el actual modelo energ tico?

    El desarrollo sostenible ha sido definido por la Comi-sin Mundial para el Medioambiente y el Desarrollode la ONU como aquel desarrollo que satisface lasnecesidades del presente sin poner en peligro la capa-cidad de las generaciones futuras para satisfacer suspropias necesidades. Esta opcin se basa en la idea deque es posible conservar el capital natural y cultural deun territorio sin comprometer su desarrollo presentey futuro.

    El mantenimiento del sistema energtico actual du-rante un plazo de tiempo de una o dos generacioneses, simplemente, insostenible porque:

    Est agotando las reservas de combustible.

    Contribuye al efecto invernadero.

    Energa I 19Bloque 1. Energa y electricidad

    El primer automvil llega a Canarias en 1902. Algo ms de unsiglo despus Canarias cuenta con casi un milln y medio de vehculos, englobando todo tipo de transporte por carretera

    En el siglo XVII el consumo energticoanual por habitante era de 3500 kWh ytoda la energa provena de fuentes ener-gticas renovables. En 1950 el consumoenergtico era de 11 400 kWh y en 1970de 20 200 kWh. En slo 20 aos se logr duplicar el consumo energtico de toda la historia de la humanidad (datosestos ltimos que demuestran claramente el despilfarro energtico que se produjo a raz de la introduccin del pe-trleo y antes de la 1. crisis del petrleo en 1973).

  • Contribuye a la contaminacin local y a la lluvia cida.

    Contribuye a la deforestacin.

    Origina riesgos para la paz mundial.

    1.7.1. El agotamiento de los combusti-bles fsiles

    El sistema energtico actual est fundamentalmente ba-sado en los combustibles fsiles. El ritmo de consumoes tal que en un ao la humanidad consume lo que lanaturaleza tarda un milln de aos en producir, por lo

    que el posible agotamiento de las reservas existentes esuna realidad que no admite discusin.

    La posibilidad de agotamiento del petrleo y del gasnatural ser una realidad en el plazo de 1 2 gene-raciones.

    Las reservas de carbn son menos limitadas (ymenos an si se incluyen los carbones de muy malacalidad). Sin embargo, este combustible es altamentecontaminante, de forma que su utilizacin estarcondicionada al desarrollo de tecnologas ms lim-pias para la quema del carbn.

    Sabas que?

    20 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La poblacin mundial actual es deunos 6500 millones de personas;en 1960 era de 3000 millones (seduplic en los ltimos 40 aos) yen el siglo XVII era de 400 millones.

    Dentro de 15 aos se estima quela poblacin mundial alcanzar los8500 millones de habitantes, loque conllevara un aumento delconsumo energtico mundial.

    35

    30

    25

    20

    15

    10

    5

    01930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

    GNL

    Polar

    Aguas profundas

    Pesados, etc.

    Oriente Medio

    Otros

    Rusia

    Europa

    US-48

    (escenario 2004)

    EL PICO DE LA PRODUCCIN DE PETRLEO Y GASES LQUIDOS

    Fuente: Association for the Study of the Peak Oil & Gas (2004) / Colin Campbell (2002)

  • Mucho antes del agotamiento de los recursos conven-cionales se estn produciendo tensiones en los preciosdel petrleo, ante la falta de capacidad mundial de man-tener el ritmo de crecimiento de la produccin quesera necesario para satisfacer la demanda.

    1.7.2. El efecto invernadero

    Sin nuestra atmsfera, la temperatura media de la Tie-rra sera de unos -18 C y no los 15 C actuales. Todala luz solar que recibimos alcanzara la superficie te-rrestre y simplemente volvera, sin encontrar ningnobstculo, al vaco. La atmsfera aumenta la tempera-tura del globo terrestre unos 30 C y permite la exis-tencia de ocanos y criaturas vivas como nosotros.Gracias a nuestra atmsfera, slo una fraccin de esecalor vuelve directamente al espacio exterior. El restoqueda retenido en las capas inferiores de la atmsfera,que contienen gases vapor de agua, CO2, metano yotros que absorben los rayos infrarrojos emitidos. Amedida que estos gases se calientan, parte de su calorvuelve a la superficie terrestre. Todos ellos actan comouna gran manta que impiden que salga el calor. Todoeste proceso recibe el nombre de efecto invernadero.

    La energa solar llega a la Tierra en forma de radiacinde longitud de onda corta (radiacin ultravioleta), altomar contacto con el suelo se refleja una parte, siendoel resto absorbido por ste. La radiacin absorbidavuelve a la atmsfera en forma de calor, que es una ra-diacin de longitud de onda larga (radiacin infrarroja).Al viajar hacia la atmsfera se encuentra con los mismosgases, que si bien antes dejaban pasar libremente a lasradiaciones de onda corta, actan de freno a las deonda larga, devolvindola otra vez a la Tierra, evitando

    que la energa escape hacia el exterior y calentandoms el resto del planeta. Cuanto mayor sea la concen-tracin de esos gases, mayor es la energa devuelta haciael suelo y, por tanto, mayor el calentamiento de la su-perficies.

    Energa I 21Bloque 1. Energa y electricidad

    Si se siguen consumiendo combus- tibles fsiles al ritmo actual: El petrleo se podra agotar enunos 45 aos.

    El gas natural se podra agotaren unos 70 aos.

    El uranio se podra agotar en unos60 aos.

    Estudios recientes han puesto dema nifiesto que, a lo largo del sigloXX, la temperatura media de la Tie-rra se ha incrementado en 0,6 C.

    Abandona la atmsfera menos radiacin en forma de calor

    debido a su absorcin por el CO2

    Contenido nor-mal de CO2

    Contenido elevado de CO2

    CO2

    Onda cortacomo energaluminosa

    Onda larga comoenerga calorfica

    Energa reflejada

    Energa devuelta

    Radiacinsolar

    EFECTO INVERNADERO

  • En los ltimos decenios, se ha producido en la atms-fera un sensible incremento de CO2 y de otros gasesde efecto invernadero. Segn estudios realizados por elIPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobreCambio Climtico reunido por la ONU) alrededor detres cuartas partes de las emisiones de CO2 antropo-gnicas (producidas por la actividad humana) que sehan producido en los ltimos 20 aos se deben a laquema de combustibles fsiles. El resto se debe, sobretodo, a la deforestacin. En la actualidad, los ocanos ylos suelos estn absorbiendo aproximadamente la mi -tad de estas emisiones; a pesar de lo cual las concen-traciones atmosfricas de CO2 se han incrementadoun 31% desde 1750 al ao 2000, y han pasado de 280partes por milln (ppm) a casi 370 ppm en el ao 2000.

    Entre algunas de las consecuencias ms palpa-bles del cambio climtico se encuentrael deshielo de parte de los casquetespolares, lo cual provocara un ascensodel nivel del mar, generando innume-rables catstrofes en todo el mundodebido a la inundacin de ampliaszonas costeras con el consiguientecoste humano y econmico, ademsdel aumento de las sequas y la pr-dida de muchos ecosistemas que nopodran adaptarse a un cambio tan r-pido. Otra de las consecuencias serala salinizacin del agua dulce de losacuferos al penetrar el mar tierraadentro. Hay que tener en cuenta quelas islas Canarias, como regin costera,sufrira de forma directa estos efectos.

    Por todo ello, el Protocolo de Kyoto tiene como obje-tivo disminuir las emisiones de gases de efecto inver-nadero, fijando una reduccin del 8% de estos gasespara el 2012, con respecto al nivel de emisin de 1990.Se podra concluir que aunque las reservas de com-bustibles fuesen eternas (que no lo son), a la larga, elplaneta Tierra no sera capaz de absorber las emisionesde CO2 que se desprenderan de su quema, por lomenos no sin terminar con la vida tal y como la cono-cemos.

    1.7.3. La lluvia cida

    La quema de combustibles fsiles libera una importantecantidad de xidos de azufre y de nitrgeno que su-fren transformaciones qumicas en la atmsfera al ser

    Sabas que?

    22 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La produccin de electricidad causa tam -bin otras tensiones sociales como con-secuencia del fuerte impacto local de al-gunas tecnologas. Pinsese, por ejemplo,en los desplazamientos forzosos de po-blacin que origina la construccin degrandes complejos hidroelctricos.

    Los cientficos consideran que un cam-bio climtico, en el sentido de un calen-tamiento global, a una velocidad que notendra precedente en la historia de laTierra, debe considerarse como unaposibilidad real. Segn las predicciones,la temperatura media aumentar de 1 a3,5 C antes de finales del siglo XXI.

    PROCESO DE GENERACIN DE LLUVIA CIDA

    Precipitacin hmeda:Lluvia cida Partculas

    Transformacin qumicaNO2 HNO3SO2 H2SO4

  • absorbidos por el agua de las nubes ylas gotas de lluvia, originando cidosmuy corrosivos.

    Las precipitaciones cidas pueden di-solver nutrientes de los suelos, ade-ms deterioran las hojas, todo esto setraduce en reducciones en la capaci-dad de realizar la fotosntesis y de ali-mentarse, lo que debilita las plantas,frena su crecimiento y las expone conms facilidad a las enfermedades y losparsitos. Los rboles de hoja perenneson ms sensibles al no disponer denuevas hojas cada ao. Estos cidoscontribuyen a la contaminacin globaldel planeta y corroen edificios, es-tructuras metlicas y coches. Ade- ms una vez incorporado al ciclo delagua, es tos cidos son imposibles deeliminar.

    1.7.4. La deforestacin

    La deforestacin contribuye tam binal aumento de CO2. La situacin se veagravada por la tala del bosque brasi-leo, ya que se ha talado un tercio delos rboles de Brasil, para fabricar car-bn vegetal y tambin para convertiresos terrenos en tierras de pastos.Tambin se puede agravar el pro-blema por los incendios forestales, elabandono de las tierras agrcolas, laconstruccin de infraestructuras que

    Energa I 23Bloque 1. Energa y electricidad

    Debido al cambio climtico se pre -vn impactos significativos en as-pectos tan dispares como las acti-vidades agrcolas, la salud humanao ciertos sectores financieros, co-mo el de los seguros. Los sistemasnaturales tambin sufrirn altera-ciones de importancia.

    El nivel del mar ha ascendido 20 cma lo largo del ltimo siglo y podrasubir 88 cm antes de finales delsiglo XXI.

    CONSUMO MUNDIAL DE ENERGA PRIMARIA PER CPITA (2006)

    DISTRIBUCIN DE LAS RESERVAS PROBADAS DE PETRLEO A NIVEL MUNDIAL (2006)

    > 3,0

    TEP (toneladas equivalentes de petrleo) por persona

    4,5-6,0 3,0-4,5 1,5-3,0 0-1,5

    742,7

    Miles de millones de barriles

    144,4 103,5117,2 59,9 40,5

    Fuente: Estadsticas energticas mundiales de BP (2005)

  • favorecen la erosin, etc. La deforestacin favorece laerosin, siendo una de sus graves consecuencias po-tenciales la desertizacin.

    1.7.5. Tensiones sociales

    Ya se ha comentado el enorme desequilibrio entre pasesricos y pobres en lo que a consumo energtico se re-fie re. Si a ello se aade la concentracin de los recursosde combustibles fsiles en unos pocos lugares y que losgrandes pases productores y los consumidores se sitanen lados opuestos del planeta, resulta un escenario po -co tranquilizador para el equilibrio sociopoltico mundial.

    Las ltimas guerras en Oriente Medio, conel control del petrleo como trasfondo,son una triste confirmacin de esta hip-tesis. En los prximos aos la concentra-cin de reservas petrolferas en OrienteMedio se incrementar progresivamente.Los EE. UU. aumentarn su dependenciadel petrleo importado. Pases que hastaahora no importaban petrleo pasarn aengrosar la lista de importadores.

    1.8. Cmo diferenciar potencia de ener ga?

    La potencia se mide en vatios (W). Se suelen utilizarmltiplos como kilovatios (kW) 1000 vatios, megava-tios (MW) 1 milln de vatios o gigavatios (GW) 1000millones de vatios. La energa se puede medir en va-tios-hora (Wh), o en unidades derivadas, como kWh.

    Para entender esta terminologa veamos el siguienteejemplo: una bombilla de 100 W tiene una potencia de100 W siempre, est encendida o no, pero no consumeenerga mientras est apagada. Si a lo largo de un datenemos esa bombilla encendida durante 3 horas, laenerga consumida por la bombilla es de 300 Wh/da(100 W x 3 h = 300 Wh).

    Sabas que?

    24 I Energas renovables y eficiencia energtica

    1 kWh permite: Mantener encendida una bombilla de 100 W durante 10 horas. Elevar 1 tonelada a 360 metros de altura en una hora. Fundir el aluminio necesario para fabricar 6 botes de refrescos. Calentar unos 29 litros de agua para una ducha caliente.

    La potencia elctricahabitualmente insta-lada en una viviendamedia (una familia deunos 4 miembros) ennuestras islas es de 5kW, y la energa con-sumida anual mente esde unos 7000 kWh/ao. Aproximadamente un tercio deese consumo (2200 kWh/ao) se dedica a calentar aguaen un termo elctrico.

    1 cal 4,18 julios (J)

    1 kWh (kilowatio hora) 3,6 MJ

    1 kWh 1,36 CV (caballo de vapor)

    1 kWh 3413 BTU

    1TEP (tonelada equivalente de petrleo) 41,8 GJ

    1TEC (tonelada equivalente de carbn) 0,7 TEP

    1 GWh 223,3 TEP

    1000 barriles de petrleo 132,05 TEP

    CONVERSIN DE UNIDADES ENERGTICAS BSICAS

  • Energa I 25Bloque 1. Energa y electricidad

    La poblacin aborigen canaria, era autosu-ficiente desde el punto de vista energtico?Preguntado de otra forma: consegua susrecursos energticos en las islas o tenaque recurrir al exterior?

    A medida que ha ido avanzado el tiempo,la sociedad canaria, se ha ido haciendo msautosuficiente desde el punto de vistaener gtico, o menos?

    Qu diferencia hay entre energa primariay electricidad?

    Los combustibles fsiles durarn siempre?Y las energas renovables?

    Las fuentes energticas que utilizaba la po-blacin aborigen canaria, eran renovableso no?

    Cmo explicaras que la importacin deenerga primaria represente ms de un 99%del consumo interior de Canarias mientrasque el porcentaje de electricidad de origenrenovable ronda el 2%?

    Es equitativo (igualitario) el consumo deenerga en el mundo?

    En el ao 2100, podrn los pases del mun -do seguir con el mismo modelo energticoque en la actualidad? Por qu?

    El efecto invernadero: es bueno o malo?Preguntando de otra forma: es necesariopara la vida en el planeta? Cules son susefectos beneficiosos y cules los negativos?

    Cules son las consecuencias del modeloenergtico actual?

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

  • 2.1. Puedes imaginar un mundo sin electricidad?

    2.2. Dnde se produce la electricidad?

    2.2.1. Trmicas

    2.2.2. Hidroelctricas

    2.2.3. Nucleares

    2.2.4. Centrales de energas renovables

    2.3. Cmo es la red elctrica?

    2.4. Cmo es el sistema de suministro elctrico?

    2.5. Cmo vara un da de electricidad?

    2.6. Cmo vara un ao de electricidad?

    2.7. Cmo se puede almacenar la energa elctrica?

    2.7.1. Centrales reversibles o de bombeo

    2.7.2. Pilas y bateras

    2.7.3. El hidrgeno

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    ndice

    Electricidad

    28

    28

    28

    30

    32

    33

    35

    36

    37

    38

    39

    39

    41

    41

    43

  • 2.1. Puedes imaginar un mundo sinelectricidad?

    La electricidad es la forma ms sofisticada de energaque existe en la actualidad y permite su transporteentre lugares lejanos de forma econmica y eficaz.

    Si preguntramos a cualquier persona del mundo desa-rrollado si se imagina un mundo sin electricidad, la res-puesta que obtendramos seguramente sera: no. Nohay nada ms que mirar a nuestro alrededor y com-probar cmo nuestro modo de vida y el funciona-miento de la sociedad moderna se fundamentan en lautilizacin cotidiana de la electricidad. La electricidadnos permite una mayor calidad de vida, una vida msconfortable, donde muchas tareas son ejecutadas poraparatos elctricos, desde lavar la ropa en la lavadora aalmacenar informacin en ordenadores o conservarnuestros alimentos en la nevera,enfriar o calentar nuestrasviviendas y, ltimamente, hasta cocinar y secar la ropa.

    Esta gran dependencia de la sociedad actual de la ener-ga elctrica conlleva un mayor consumo, cuyas conse-cuencias afectan no slo al medioambiente, sino tambina la salud; desde los sistemas de produccin de energaelctrica, que en su mayora utilizan recursos energti-cos no renovables (carbn, gas, petrleo o uranio) alimpacto causado por los sistemas de distribucin deenerga. Conocer todos los pasos que sigue la electrici-dad desde que se produce hasta que encendemos unasimple bombilla nos llevar a tomar conciencia sobre lanecesidad de hacer un buen uso de la misma y a adop-tar hbitos y medidas para su ahorro y su mejor apro-vechamiento.

    2.2. Dnde se produce la electricidad?

    Para la generacin de electricidad a gran escala se re-curre a instalaciones denominadas centrales elctricas,que constituyen el primer escaln del sistema de sumi-nistro elctrico.

    Dependiendo de la fuente primaria de energa utilizada,las centrales generadoras se pueden clasificar en lostipos que se citan a continuacin.

    2.2.1. Trmicas

    En una central trmica se convierte la energa qumicade un combustible en energa elctrica. Segn el com-bustible utilizado se las denomina centrales trmicas decarbn, de fuel o de gas.

    Sabas que?

    28 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Thomas Alba Edison (1847-1931), adems de in-ventar la bombilla tambin construy la primeracentral elctrica de la historia, que suministrabaelectricidad a 7200 bombillas. A raz de esta ex-periencia se inaugur el primer servicio de luzelctrica en la ciudad de NuevaYork, que daba luza 85 clientes.

    La 1. central elctrica de Canarias se inaugur la nochede fin de ao de 1893, fue una central hidroelctrica,tena una potencia de unos 50 kW y estaba situada enlas inmediaciones de Santa Cruz de La Palma. La electri-cidad no lleg a Santa Cruz de Tenerife hasta 1897 y aLas Palmas de Gran Canaria hasta 1899.

    PRINCIPIO DE LA GENERACINDE ELECTRICIDAD

    Caldera

    Turbinade vapor

    Transformador

    Generadorelctrico

    Agua

  • Todas las centrales trmicas constan, en su forma mssimple, de una caldera y de una turbina que mueve ungenerador elctrico. La nica diferencia entre ellas es elcombustible; por tanto, la caldera deber adaptarse alcombustible utilizado.Todos los dems sistemas y com-ponentes son bsicamente los mismos.

    La caldera es un aparato que sirve para convertir elagua en vapor. El vapor producido, que sale de la cal-dera, mueve la turbina y sta, a su vez, el generadorelctrico. El calor necesario para elevar la temperaturay presin del agua lo proporciona la quema del com-bustible, ya sea carbn, fuel o gas. El rendimiento deestos sistemas no suele sobrepasar el 33%, desaprove-chndose la mayor parte de la energa en prdidas decalor a lo largo de todo el sistema. A esto habra queaadir las prdidas en el transporte y distribucin de laelectricidad a travs de las lneas de alta, media y baja

    tensin. El rendimiento de una central convencional enCanarias, incluyendo distribucin hasta los puntos deconsumo, estara alrededor del 25%.

    2.2.1.1. Ciclo combinado

    En la actualidad se estn construyendo numerosas cen-trales de las denominadas de ciclo combinado, que sonun tipo de central que basa su funcionamiento en elacoplamiento de dos ciclos diferentes de produccinde energa, uno con turbina de vapor y otro con turbinade gas. En el ciclo combinado los gases calientes de es-cape del ciclo de turbina de gas entregan el calor ne-cesario para mover la turbina de vapor acoplada. Estaconfiguracin permite un empleo ms eficiente delcombustible. Cada una de estas turbinas est acopladaa su correspondiente generador para producir la elec-tricidad como en una central trmica convencional.

    Electricidad I 29Bloque 1. Energa y electricidad

    Se estima que cada ao se vierten10 millones de toneladas de pe-trleo en los mares del mundo, encerca de 10 000 accidentes.

    El Mediterrneo es la cuenca ma-rina ms contaminada del mundo;representa el 1% de la superficiemarina, pero recibe el 20% de losvertidos mundiales de hidrocar-buros.

    Turbina de gasGenerador

    Aire

    Gas natural

    Entrada de aguaRecuperador de calor Turbina de vapor

    Generador

    EscapeQuemadorsecundario

    Gases calientesde la turbina

    Vapor aalta presin

    Vapor a baja presin

    ESQUEMA DE CENTRAL DE CICLO COMBINADO

  • Con este sistema se consiguen rendimientos del ordendel 50%,muy superiores al de las plantas trmicas con-vencionales, en las que el rendimiento ronda el 30%. Enlas islas de Gran Canaria yTenerife hay instaladas plan-tas de ciclo combinado.

    En Canarias las centrales trmicas son las encargadasde garantizar la produccin elctrica. Cada isla tiene unao varias centrales trmicas, que son de poca potenciaen comparacin con las que se construyen en el con-tinente. En las islas mayores el combustible que se uti-liza en las centrales suele ser el fueloil y el gasoil, y enlas islas ms pequeas (La Gomera y El Hierro), el di-sel-oil. En las islas de Gran Canaria yTenerife se planteacomenzar a introducir tambin el gas natural para suuso en las centrales trmicas.

    2.2.1.2. Cogeneracin

    Los sistemas de cogeneracin son sistemas de produc-cin simultnea de electricidad y calor, partiendo deun nico combustible.

    El proceso de produccin de electricidad es el con-vencional (ciclo de combustin turbina generadorelctrico) pero en el caso de la cogeneracin se utilizanlos gases de escape (si se emplean turbinas de gas) o elvapor (si se usan turbinas de vapor), que salen a altastemperaturas, para producir calor, que se utiliza direc-tamente en distintos procesos industriales.

    El rendimiento global de este tipo de centrales puedealcanzar el 70%.

    En Canarias slo las islas de Gran Canaria yTenerife po-seen instalaciones de cogeneracin, ubicadas en hote-les, hospitales e industrias.

    2.2.2. Hidroelctricas

    Son centrales que generan electricidad mediante elaprovechamiento de la energa potencial del agua em-balsada en una presa.

    30 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Todas las plantas desaladoras de Canarias (incluyendolas de agua de mar y salobre) pueden desalar unos600 000 m3 de agua cada da (un m3 de agua son1000 litros). Para desalar toda esa agua se necesitaranunos 2 GWh/d de electricidad, lo que representaraalrededor del 8% de la produccin elctrica diaria deCanarias.

    Recuerda:Energa potencial = masa gravedad alturaEp = m g h.

    Para producir un kilo de tomatesen Canarias se necesitan unos100 litros de agua. Para desalaresa agua se necesitaran aproxi-madamente 100 gramos de fuel.

    El consumo especfico en las cen-trales trmicas de Canarias oscilaen torno a 0,25 gramos de fueloilpor kWh producido de electrici-dad. Los combustibles utilizadosen Canarias son: fueloil, gasoil ydisel oil.

    Sabas que?

  • Electricidad I 31Bloque 1. Energa y electricidad

    Isla Tecnologa N. grupos Potenciainstalada (kW)

    Gran Canaria Turbina de vapor 8 467 370

    Turbina de gas 7 321 890

    Motor disel 5 84 000

    Total Gran Canaria 873 260

    Tenerife Turbina de vapor 7 394 220

    Turbina de gas 10 368 520

    Motor disel 20 104 302

    Total Tenerife 867 262

    Lanzarote Turbina de gas 2 60 950

    Motor disel 25 161 560

    Total Lanzarote 222 510

    Fuerteventura Turbina de gas 3 78 260

    Motor disel 20 120 498

    Total Fuerteventura 198 758

    La Palma Motor disel 8 58 240

    Turbina de gas 1 24 300

    Total La Palma 82 540

    La Gomera Motor disel 10 22 760

    Total La Gomera 22 760

    El Hierro Motor disel 9 13 197

    Total El Hierro 13 197

    CENTRALES DE UNELCO-ENDESA INSTALADASEN CANARIAS A FINALES DE 2006

    Lanzarote

    FuerteventuraGran Canaria

    TenerifeLa Palma

    La Gomera

    El Hierro

    Elaboracin propia. Fuente: Estadsticas Energticas de Canarias. Gobierno de Canarias

    Centrales elctricas

  • Sabas que?

    32 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La instalacin de centrales hidroelctricas depende dela posibilidad de construir embalses o presas en los cau-ces de los ros, para retener el agua, y transformar laenerga hidrulica en energa elctrica. La generacin deenerga elctrica se produce al dejar caer el agua desdeuna cierta altura; esta agua mueve los labes de una tur-bina que, a su vez, acciona un generador, produciendoelectricidad.

    La energa hidrulica posee dos ventajas principales res-pecto a los combustibles de origen fsil y nuclear : unade ellas es que el agua (que es el combustible) no seconsume ni empeora la calidad, nicamente es explo-tada; y otra de las ventajas es que no tiene problemasde produccin de desechos.

    Los aprovechamientos minihidrulicos han permitido eldesarrollo de regiones aisladas en todo el mundo. Estospequeos proyectos estn diseados para utilizar elcaudal de un ro o arroyo mediante la desviacin del to-tal o de parte del caudal hacia un canal y posteriormenteconducirlo a una turbina por medio de una tubera.

    En Espaa se definen las centrales minihidrulicas comoaquellas con una potencia menor de 10 MW.

    2.2.3. Nucleares

    Una central nuclear de fisin, que son las que se utilizanen la actualidad, es la que emplea para la generacin deenerga elctrica elementos qumicos pesados, como eluranio o el plutonio, los cuales mediante una reaccinnuclear, proporcionan calor. Este calor se emplea paraproducir vapor y, a partir de este punto, el resto de los

    procesos en la central son anlogos a los de una cen-tral trmica convencional.

    Las instalaciones nucleares son construcciones muycomplejas por la variedad de tecnologas industrialesempleadas y por las elevadas medidas de seguridad conque se las dota. Las caractersticas de la reaccin nu-clear hacen que pueda resultar peligrosa si se pierde sucontrol y la temperatura sube por encima de un de-terminado nivel al que se funden los materiales emple-ados en el reactor (que es donde se lleva a cabo lareaccin nuclear en cadena), o si se producen escapesde radiacin nociva por sta u otra causa, como fue elcaso del accidente nuclear ocurrido en Chernobil en1986. La energa nuclear se caracteriza por producir,adems de una gran cantidad de energa elctrica, resi-duos nucleares que hay que almacenar en depsitosaislados y controlados durante largo tiempo. Sin em-bargo, no producen gases de efecto invernadero ni uti-lizan combustibles fsiles convencionales.

    Barras de controlIntercambiador de calor (generacin de vapor)

    Vaporde agua

    Vaporde agua

    Evaporador

    Agua fraBomba

    Circuito primario de CO2lquido gas

    Turbina de vapory generadorde electricidad

    Ncleo del reactor

    Bomba

    Agua

    ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTODE UNA CENTRAL NUCLEAR

    Las centrales nucleares no sonviables en Canarias, al no ser ren-tables por su pequea dimensin.

    Francia es el pas de la Unin Eu-ropea que ms energa nucleartiene instalada, representando unporcentaje de ms de un 75% desu demanda elctrica.

  • 2.2.4. Centrales de energas renovables

    2.2.4.1. Parques elicos

    Conjunto de aerogeneradores que se ha popularizadoen los ltimos aos debido a que la energa elica seconsidera una energa limpia (respetuosa con el me-dioambiente), ya que no requiere una combustin queproduzca residuos contaminantes ni destruir recursosnaturales.

    No obstante, la cantidad de energa producida de ori-gen elico es an una mnima parte de la que se con-sume por los pases desarrollados y del potencial querepresenta.

    2.2.4.2. Centrales solares fotovoltaicas

    Los paneles solares fotovoltaicos transforman la radia-cin solar directamente en electricidad. Las plantas ocentrales solares fotovoltaicas estn constituidas poruna serie de paneles fotovoltaicos conectados en seriey/o en paralelo, que vierten la electricidad producida ala red elctrica.

    En la actualidad, en casi toda Europa se est fomen-tando la construccin de este tipo de centrales a travsde incentivos econmicos.

    2.2.4.3. Centrales solares trmicas de alta tem-peratura

    Utilizan el calor de la radiacin solar para calentar unfluido y producir vapor para mover un generador, comoen una central trmica convencional, pero en la que elcombustible es el Sol.

    2.2.4.4. Centrales marinas

    Dentro de las centrales que se instalan en el mar po-demos distinguir : las centrales maremotrices, las de olasy las que aprovechan las corrientes marinas. Las cen-trales maremotrices aprovechan los cambios de alturade las mareas para mover las turbinas, mientras que lasde olas utilizan el movimiento de stas con el mismo fin.

    Electricidad I 33Bloque 1. Energa y electricidad

    ALMACENAMIENTO DE LOSRESIDUOS NUCLEARES

    Los RESIDUOS RADIOACTIVOS DE MEDIA-BAJA ACTI-VIDAD conllevan un proceso de compactacin y solidi-ficacin, introducindolos en bidones de 200 l. El perio-do hasta considerarlos exentos de radioactividad es de200 a 300 aos.

    Para los RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD se efecta unprimer periodo de reposo, en piscinas, entre 10 y 15aos (normalmente en la misma central) y ms tardeun almacenamiento intermedio y, por ltimo, el defini-tivo.

    Almacenamiento intermedio hmedo (en piscinas queproporcionan blindaje y refrigeracin) o seco (en con-tenedores que aseguran tambin blindaje y refrigera-cin). La permanencia es de 40 a 70 aos.

    Almacenamiento definitivo (Almacenamiento Geol-gico Profundo AGP):

    Estructuras Profundas (a unos 500 metros), geolgica-mente estables, que garanticen capacidad de transmi-sin del calor, estanqueidad y facilidad para implantacinde sistemas de vigilancia.

    El periodo de reposo es de 20 000 a 100 000 aos!

    Slo existe una instalacin de AGP, que est situada enNuevo Mjico (EE.UU.); pero dicha instalacin est des-tinada a residuos militares y no a residuos de centraleselctricas.

  • 2.2.4.5. Centrales geotrmicas

    La energa geotrmica es la que procede del calor in-terno de la Tierra. Existe una gran diferencia entre latemperatura de la superficie terrestre y la de su interior.El calor concentrado en el interior tiende a escapar deforma natural como ocurre en las fuentes hidroterma-les o en los giseres.Tambin se puede extraer a partirde perforaciones en yacimientos localizados en el sub-suelo.

    2.2.4.6. Centrales minihidrulicas

    Son las centrales hidrulicas cuya potencia es de 10MW o menos.

    En el aspecto medioambiental todas ellas poseen lasventajas de las energas renovables (energa limpia, au-tctona e imperecedera), aunque tambin presentanuna serie de posibles inconvenientes, segn el tipo derenovable de que se trate.

    34 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Unelco-Endesa 90,5%

    Renovables 5,7%Cogeneracin 2,8%

    CONFIGURACIN DEL PARQUE DE GENERACINEN CANARIAS SEGN POTENCIA ELCTRICA. AO 2006

    Unelco-Endesa

    Cogeneracin

    Otras centralesconvencionales

    Renovables

    Fuente: Estadsticas Energticas de Canarias. Gobierno de Canarias

    Otras centrales convencionales 1%

  • La geotrmica, frente al resto de las renovables, pre-senta la gran ventaja de producir electricidad de formaconstante (en este sentido funciona casi como unacentral convencional), a diferencia de las otras centra-les mencionadas que dependen de la disponibilidad delviento, sol, etc.

    Todas estas centrales, excepto las fotovoltaicas, tienenen comn el elemento generador en s, que no es otroque un generador elctrico,movido mediante una tur-bina, que ser distinta dependiendo del tipo de energaprimaria que se utilice.

    A pesar de todos los tipos de centrales renovables in-dicadas, la mayor parte de la energa elctrica generadaproviene de los tres primeros tipos de centrales: tr-mica convencional, hidrulica y nuclear.

    2.3. Cmo es la red elctrica?

    La energa elctrica no se pue-de almacenar tan fcilmentecomo el carbn o los barrilesde petrleo. Una vez produ-cida en las centrales, debe co-menzar su viaje a travs de laslneas de alta tensin hacia loscentros de consumo.

    La Pennsula Ibrica est cu-bierta por una densa red detransporte de energa elctrica conectada con la redelctrica de Europa, que incluye desde "autopistas" (lasprincipales lneas de alta tensin) hasta ramales secun-

    darios, como el cable que lleva electricidad al frigorficoen los hogares.

    El transporte de energa elctrica a larga distancia debehacerse con el mayor voltaje posible, para reducir al m-nimo las prdidas en el cable. Los transformadores sonlos aparatos encargados de modificar el voltaje de lacorriente.

    En las islas Canarias, por tratarse de un archipilago deorigen volcnico, la profundidad entre el continente ydicho archipilago es muy grande, como tambin lo esentre las islas. Esto impide que se pueda transportar laelectricidad a travs de cables submarinos, excepcinhecha entre las islas de Lanzarote y Fuerteventura, ques estn interconectadas.

    El resto de las islas constituye cada una un solo sistemaelctrico no interconectado, conformando autnticasislas elctricas. En estas islas, la electricidad que se pro-

    duce en cada una de ellas tiene que ser igual a la quese consume y viceversa, resultando un sistema de con-trol ms complicado y de produccin ms caro.

    Electricidad I 35Bloque 1. Energa y electricidad

    Las islas de Lanzarote y Fuerte-ventura estn interconectadas porun cable submarino de 30 kV depotencia limitada de 20 MVA, conuna longitud de 15 km y que llega auna profundidad mxima de 100 m.

    La corriente elctrica se producey transforma en trifsica y la con-sumimos en nuestros hogares enmonofsica (380V en trifsica equi-vale a 220V en monofsica).

    Sabas que?

    Torren transformador

    Distribucinde alta tensin

    Renovables

    Casa

    Edificio

    Industria

    Suministro de media y baja tensin

    EL CAMINO DE LA ENERGA EN CANARIAS

  • 2.4. Cmo es el sistema de suministroelctrico?

    El sistema de suministro elctrico est formado por elconjunto de elementos necesarios para la generacin, eltransporte y la distribucin de la energa elctrica, ademsde los mecanismos de control, seguridad y proteccin.

    A continuacin se describe brevemente cada una delas etapas del sistema.

    1. GeneracinLa electricidad se genera en las centrales elctricas. Elhecho de que la electricidad, a nivel industrial, no sepueda almacenar y se deba consumir en el momentoen que se produce, obliga a disponer de centralescon potencias elevadas para hacer frente a las pun-tas de consumo y que, a su vez, sean lo suficiente-mente flexibles como para adaptarse a la demanda.

    2. TransporteLa red de transporte es la encargada de enlazar lascentrales con las redes de distribucin, uniendo lascentrales con las subestaciones de transformacin.Las lneas de transporte estn interconectadas entres, de manera que pueden transportar electricidadentre puntos muy alejados, en cualquier sentido ycon las menores prdidas posibles. Debido a su vol-taje las redes de transporte se denominan tambin

    de alta tensin. Las lneas de la red de transportepueden ser areas o subterrneas.

    En Canarias, las lneas de transporte son de 66 kV,excepto las que unen las dos centrales de Gran Ca-naria ( Jimnar y Barranco deTirajana) y las dos cen-trales deTenerife (Candelaria y Granadilla), que vana 220 kV.Todas las islas, excepto El Hierro y La Go-mera, tienen red de transporte. Estas dos islas, de-bido a su menor demanda elctrica, no tienen redesde alta tensin sino redes de distribucin, que unendirectamente las centrales con los centros de trans-formacin.

    3. Subestaciones de transformacinSon las encargadas de reducir la tensin (voltaje) dela electricidad desde la tensin de transporte a la dedistribucin.

    4. DistribucinLa red de distribucin est constituida por las lneasque van desde las subestaciones hasta los centros detransformacin. Las lneas de la red de distribucinpueden ser areas o subterrneas.

    En Canarias, las lneas de distribucin son de 22 kV.Debido a su voltaje las redes de distribucin se de-nominan de media tensin.

    36 I Energas renovables y eficiencia energtica

    DIAGRAMA DEL SISTEMA DE SUMINISTROELCTRICO Y DISTRIBUCIN EN CANARIAS

    Central generadora

    Estacinelevadora

    66-220 kV

    220-380V

    Cliente residencial

    Centro de transformacin

    66-220 kV

    Red de transporte

    Cliente industrial 3-6 kV

    Subestacinde transporte

    Red de distribucin

    22 kV

    22 kV

  • 5. Centros de transformacinLos centros de transformacin son los encargadosde realizar la ltima transformacin, reduciendo delvoltaje de distribucin al voltaje de utilizacin (deno-minado tambin de baja tensin). El voltaje de utiliza-cin es de 380 V (en tres fases), en el caso de usodomstico, y de entre 3 y 6 kV, en el de uso industrial.

    A partir de su generacin, la electricidad inicia su viajepor los tendidos de las lneas de alta, media y baja ten-sin. Finalmente, cuando conectamos un aparato a unenchufe y cerramos el circuito, obtenemos trabajo tilde la corriente elctrica (luz, calor, movimiento, etc.).Todo este viaje tiene lugar en una red enormementecompleja que llamamos red elctrica, la cual conectatodos los centros de produccin con todos los puntosde consumo.

    2.5. Cmo vara un da de electricidad?

    El consumo de electricidad, al igual que el de agua o eltransporte, tiene una variacin diaria muy marcada ybastante predecible. En las islas Canarias la demandasuele seguir las pautas siguientes: a partir de las docede la noche, el consumo de electricidad cae rpida-mente y llega al mnimo en la madrugada (horas valle).Hacia las 6 de la maana comienza a crecer otra vez,llega a una primera punta a media maana (horaspunta), se reduce ligeramente hacia el medioda y tieneun segundo pico a primera hora de la noche. Este l-

    timo pico es mayor que el del medioda en invierno,mientras que en verano prcticamente se igualan.

    La demanda suele seguir prcticamente el mismo pa-trn durante toda la semana pero, mientras que en losdas laborables el consumo es similar, los fines de semanay festivos este consumo disminuye, siendo ms acucian-te el descenso los domingos y festivos que los sbados.

    Esta curva de demanda o de carga est compuesta pormuchos consumos: domsticos, industriales, etc. De-pende de diversos factores: temperatura (en los dascalurosos los equipos de aire acondicionado funcionana pleno rendimiento), horas de luz, festividades, etc.

    Como la electricidad a escala industrial no se puede al-macenar, es necesario mantener una base de carga (degeneracin elctrica) funcionando continuamente, conuna estrategia que permita tanto cubrir la demandabsica, como los picos de demanda que puedan surgir.

    Un frigorfico es un ejemplo de demanda bsica: su con-sumo de electricidad es regular y previsible. Por el con-trario, una ola de calor puede disparar la demanda deelectricidad, debido a la utilizacin del aire acondicio-nado de manera imprevisible.

    En la Pennsula Ibrica las centrales nucleares y trmicas,con un funcionamiento regular, satisfacen la demandabase, mientras que los picos de demanda se solventan

    Electricidad I 37Bloque 1. Energa y electricidad

    Mircoles

    ViernesSbadoDomingo

    Jueves

    470

    Potencia(MW)

    420

    370

    320

    270

    220

    1701 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas

    CURVA DE CARGA DIARIA TIPO DE ISLA CAPITALINA

  • poniendo en marcha grupos trmicos de fuel o disely las centrales hidroelctricas, ms giles a la hora dealcanzar el estado operativo, de parar y de reaccionarante las eventualidades de la demanda.

    En las islas Canarias, por contra, slo se dispone de gru-pos trmicos de medio-pequeo tamao (en compa-racin con los de la Pennsula Ibrica), que funcionancon fuel o disel, solventando los picos de demandacon pequeos grupos disel.

    El sistema se regula prcticamente segundo a segundo,intentando reducir al mnimo tanto la sobreproduccinde electricidad como no poder satisfacer la demanda.

    Esta regulacin se consigue gracias a reguladores develocidad que miden la frecuencia de la red elctrica (queha de ser de 50 Hz) y decide cunto combustible inyec-tar en funcin de si la demanda est creciendo o bajan-do (que se corresponde con una frecuencia ligeramentepor debajo de 50 Hz o por encima, respectivamente).

    Cuando se va la luz, hay un fallo en un grupo o hay pi-cos de demanda, en el caso de las islas Canarias, seponen en marcha los grupos de arranque rpido pararegular el sistema elctrico.

    Para que el sistema resulte ms econmico y fcil de re-gular, hay que intentar aplanar la curva de demanda.

    Para ello se fomenta, por ejemplo, la tarifa nocturna, quees mucho ms barata y que estimula a consumir du-rante la noche. Esta tarifa es aprovechada, sobre todo,por las industrias que hacen turnos nocturnos.

    Tambin se podra proponer otro tipo de medidas degestin de la demanda, con el fin de aplanar la curva decarga (este tema se tratar ms en detalle en el bloque3 del presente libro).

    2.6. Cmo vara un ao de electricidad?

    El consumo de electricidad en Europa y en la PennsulaIbrica tambin vara a lo largo del ao, siguiendo unaspautas ms o menos comunes: suele ser mnimo en ve-rano, que coincide con periodo vacacional y altas tem-peraturas, y alcanza un mximo en invierno, por logeneral en diciembre, principalmente debido al uso ex-tendido de la calefaccin. Aunque en los ltimos aosse ha desplazado la punta mxima anual a algunos dasde verano, a causa del empleo masivo del aire acondi-cionado por las, cada vez ms frecuentes, olas de calorque azotan la Pennsula Ibrica y Europa (debidas fun-damentalmente al cambio climtico). Por lo general lascentrales nucleares proporcionan la base de produccin,que vara poco a lo largo del ao. El resto de la de-manda lo cubren las centrales trmicas e hidroelctricas.

    Si el ao hidrulico es bueno y hay mucha agua dispo-nible, las centrales trmicas reducen sus horas de fun-cionamiento. Por el contrario, cuando hay sequa, debenfuncionar a pleno rendimiento. En un ao normal, lascentrales hidrulicas proporcionan poca energa en losltimos meses de verano, cuando la disponibilidad deagua es mnima. Un ao seco, por lo tanto, significa unsobrecoste en la produccin de energa, pues es nece-sario quemar ms combustible de lo habitual.

    Sabas que?

    38 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La longitud total de la redelctrica en Espaa es dems de 600 000 km;podradar 15 veces la vuelta a laTierra.

    En el sistema elctrico canario operanvarias empresas, entre las que destacanUnelco-Endesa y Red Elctrica Espaola(REE). REE ejerce las funciones de ope-racin del sistema elctrico. Unelco-En-desa ejerce funciones de generacin,distribucin y comercializacin; tambines la propietaria de la red de transporte.Esta empresa produce el 90% de la elec-tricidad en Canarias. El 10% restante co-rresponde a otras empresas,mayormen-te a productores de energa elica.

  • En el caso de las islas Canarias la situacin general es di-ferente; presentan un consumo ms uniforme a lo largodel ao, que se cubre prcticamente en su totalidad concentrales trmicas. El algunas islas el consumo es algomayor en verano que en invierno, debido escencial-mente a que no suele ser necesaria la calefaccin eninvierno y al aumento de la poblacin en verano; stees el caso de las islas pequeas como El Hierro. En otras

    islas, con una gran afluencia de turismo durante la pocainvernal (como es el caso de Gran Canaria y Tenerife),el consumo es prcticamente el mismo, siendo algomayor en invierno que en verano.

    2.7. Cmo se puede almacenar la ener-ga elctrica?

    No es fcil almacenar la energa elctrica, pero existenmtodos para hacerlo de manera ms o menos indirecta.

    2.7.1. Centrales reversibles o de bombeo

    Representan el sistema de almacenamiento de electri-cidad ms desarrollado y empleado. Las centrales hi-droelctricas reversibles consumen electricidad cuandobombean (de noche) y producen electricidad cuandose deja caer el agua (de da). Estas centrales hidroelc-

    Electricidad I 39Bloque 1. Energa y electricidad

    Da del mesAgosto

    Da del mesAgosto

    Da del mesDiciembre

    Da del mesEnero

    450

    Potencia (MW)

    400

    350

    300

    250

    200

    150

    10

    Potencia (MW)

    9

    8

    7

    6

    5

    4

    3

    2

    1

    0

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas

    CURVA DE CARGA DIARIA TIPO DE LA GOMERAINVIERNO VS VERANO

    CURVA DE CARGA DIARIA TIPO DE ISLA CAPITALINAINVIERNO VS VERANO

    Un buen ao hidrulico significa menos consumo de combustible

  • tricas son capaces de aprovechar la energa elctricasobrante que se produce durante las horas valle (de-manda baja, de noche). Para ello disponen de un em-balse situado en una cota inferior al embalse superioro principal. Durante las horas punta (demanda alta, deda), el agua del embalse superior se deja caer, produ-ciendo as electricidad la central hidroelctrica; estaagua se almacena en el embalse inferior. Durante lashoras valle, la electricidad excedentaria (que sobra trasrealizar el consumo) producida por las centrales trmicaso nucleares se enva a la central de bombeo para ele-var el agua. sta queda almacenada en el embalse supe-rior, lista para ser usada en las prximas horas punta.

    Durante la noche se aplica la tarifa nocturna,mucho mseconmica que la diurna; por esta razn la electricidad(el kWh) se vende ms cara de da de lo que se compra

    de noche (cuando se bombea). Este tipo de centrales estmuy extendido debido a su rentabilidad econmica.

    En la actualidad, en Espaa, existen centrales de bombeocon una potencia total instalada de 5000 MW (la po-tencia hidroelctrica total en Espaa es de 20 000 MW).

    Adaptaciones de las centrales de bombeo a las islasCanarias

    Aunque las centrales de bombeo convencionales (queintentan comprar electricidad ms barata por la nochey venderla ms cara por el da) no se han instalado enCanarias, s se ha adaptado el concepto de central dehidro-bombeo a las particularidades de las islas.As, enel caso de la isla de El Hierro, se est desarrollando unproyecto que pretende abastecer a la isla de electrici-dad con energas renovables, para lo que se utilizar unacentral hidroelica. El principio de funcionamiento deesta central se puede explicar en 2 pasos:

    1. Cuando la produccin de energa elica sea mayorque la demanda elctrica: se bombea agua con ener-ga elica a un embalse superior, aprovechando el ex-cedente de electricidad de origen elico que no sepuede conectar a la red elctrica.

    2. Cuando la produccin de energa elica sea menorque la demanda elctrica: se deja caer esa agua, quepone en marcha las turbinas hidrulicas, produciendoelectricidad cuando la isla lo demande.

    40 I Energas renovables y eficiencia energtica

    BENEFICIOS AMBIENTALES DE LA CENTRALHIDRO-ELICA DEL HIERRO

    Tipo Media evitada EquivalenciaDisel evitado 6000 toneladas/ao Equivaldra a ms de 40 000 barriles de petrleo que se evitara impor-

    tar por barco hasta la isla; ello supondra un ahorro de ms 1,8 millo-nes de e anuales en la compra de disel para la central.

    CO2 evitado 18 700 toneladas/ao Este CO2 sera el que podra fijar un bosque de entre 10 000 y 12 000hectreas (superficie equivalente a ms de 20 000 campos de ftbol).

    SO2 evitado 100 toneladas/ao

    NO2 evitado 400 toneladas/ao Estas emisiones seran las que emitira una guagua que recorriese unos600 millones de kilmetros.Tambin seran las que emitiran 1000 gua-guas que diesen ms de 5500 vueltas a la isla de El Hierro, cada una.

    Emisin de partculas 7 toneladas/ao Estas emisiones seran las que emitira una guagua que recorriese unos30 millones de kilmetros.Tambin seran las que emitiran 1000 gua-guas que diesen unas 280 vueltas a la isla de El Hierro, cada una.

    Central trmica de Jinmar (Gran Canaria)

  • Con este sistema se puede aprovechar una mayor partede la energa elica disponible en la isla. Este tipo de sis-temas se puede adaptar a otras islas, quiz no paraabastecer toda la demanda, pero s parte de ella. Paralograrlo se han de dar algunas condiciones mnimas co-mo una orografa adecuada (altura suficiente como parapoder tener 2 embalses a distintas cotas, ms o menosuno encima de otro) y viento suficiente. Segn estudiosrealizados, aprovechamientos de este tipo parecen serfactibles en las islas de Gran Canaria, Lanzarote yTenerife.

    2.7.2. Pilas y bateras

    Las pilas y bateras son capaces de almacenar electricidaden forma de energa qumica si bien no son una buenmodo de almacenar electricidad comercial, pues tienenuna potencia limitada y se pierde mucha energa en elproceso de conversin de energa elctrica a energaqumica.No obstante, las pilas son imprescindibles paraproporcionar electricidad a pequeos aparatos port-tiles, con una gama de tensiones baja, en torno a los 10V.Las energas renovables, como la elica y la solar foto-voltaica, generan electricidad de forma discontinua, queno siempre se puede almacenar o inyectar a la red. Losconsumos de los sistemas aislados alimentados conenergas renovables tienen una demanda que no seadapta en gran medida a la generacin (por ejemplo, enuna casa se necesita luz de noche, cuando no hay sol).

    Las bateras resultan necesarias para los sistemas quehan de suministrar electricidad y no disponen de redelctrica. Estos sistemas suelen ser de pequeo tamaoy tienen diversas aplicaciones, como, por ejemplo, parala electrificacin de una casa rural a la cual no llega lared elctrica.

    Las pilas y bateras desechables han de reciclarse, ya quesus residuos pueden ser contaminantes por el tipo desustancias que contienen. Por eso actualmente se tiendea eliminar de su composicin los compuestos txicos ya favorecer el empleo de bateras y pilas recargables.

    2.7.3. El hidrgeno

    El hidrgeno, pese a ser el elemento ms abundante enel universo, no es una fuente primaria de energa, yaque generalmente se encuentra asociado a otros ele-mentos, como es el caso del agua donde se encuentraformando una molcula con el oxgeno. Se trata de unvector energtico, es decir, una forma secundaria deenerga que se debe transformar a partir de otras fuen-tes primarias.

    La discontinuidad de las renovables hace que sea nece-sario el almacenamiento de la energa para su utilizacincuando se demande. Estas energas encuentran en elhidrgeno una forma de almacenamiento. El hidrgenoproducido a partir de renovables, para su posterior uti-lizacin en el transporte o para producir electricidad ycalor, permite adaptar la generacin a las necesidades.

    El hidrgeno est siendo considerado mundialmentecomo medio de almacenamiento energtico, debido asu extraordinaria flexibilidad. Adems de ser utilizado

    Electricidad I 41Bloque 1. Energa y electricidad

    EL HIERRO: EMPLAZAMIENTO IDEALPARA UNA CENTRAL HIDRO-ELICA

    Depsito superior

    Depsito inferior

    Central hidrulicaParque

    Valverde

    Puerto de la Estaca

    Superficie 278 km2 Configuracin del sistemaAltura 1501 m Parque elico 10-12 MWPoblacin 10 500 habitantes Central hidroelctrica 10 MWDemanda elctrica actual 38,7 GWh (2006) Potencia de bombeo 10 MWPotencia central elctrica (disel) 13,2 MW Depsito superior 500 000 m3

    Punta de demanda 6,9 MW Depsito inferior 225 000 m3

    Grado de penetracin de energas renovables 80%

  • en pilas de combustible, para alimentar motores elc-tricos, el hidrgeno tambin puede usarse como com-bustible en turbinas de gas, en ciclos combinados o enmotores de combustin interna en vehculos.

    Pilas de combustible

    Para extraer hidrgeno del agua hay que descompo-ner la molcula a travs de un aporte de energa elc-trica, proceso que se lleva a cabo en un electrolizador.Posteriormente se almacena el hidrgeno y se trans-porta, en forma de gas, hasta el lugar de consumo. Fi-nalmente, se recombina el hidrgeno con el oxgenoutilizando pilas de combustible, para producir electrici-dad, calor y devolver a la naturaleza la misma cantidadde agua que previamente se haba utilizado.

    En los ltimos aos ha tenido lugar un notable desarrolloen electrolizadores y pilas de combustible, y algunas com-paas han comenzado a comercializar estos dispositivos.En comparacin con otros mtodos de almacenamientode energa, este sistema es todava caro hoy en da.

    Sabas que?

    42 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En 10 ciudades europeas, entre lasque se encuentran Madrid y Barce-lona, funcionan ya guaguas de hidr-geno, como parte de un proyecto dela Comisin Europea. En Canarias seapuesta por poner en marcha untransporte basado en el hidrgeno.

    El hidrgeno es el elemento ms li-gero y abundante de la naturaleza.Constituye aproximadamente el 80%de la masa de toda la materia del uni-verso, y se encuentra en el 90% de lasmolculas. El Sol es casi 100% hidr-geno puro, y toda la energa que nosenva proviene de la fusin de los to-mos de hidrgeno.

    Interior de un electrolizador

    H

    H

    HO2

    O2O2

    H

    H

    H

    H

    H HH

    HHHO2

    HO2

    O2O2

    Fuente de alimentacin

    Resistencia del electrolito

    nodo Ctodo

    H2

    Reduccinelectroqumica

    Oxigenacinelectroqumica

    1/2 02 e-e-

    OH-OH-

    H2O O2

    H2

    OH-OH-

    H2OH2Oe-e-

    K+Solucinde KOH

    H+

    OH

    K+

    Hidrgeno

    Oxgenodel aire

    Calor

    Agua

    Energaelctrica

    Circulacinde electrones

    Entrada dehidrgeno

    Iones positivosde hidrgeno

    CatalizadorElectrolito

    Salida de agua

    Electrodo

    Entradade oxgeno

    ELECTROLIZADOR: DEL AGUASE OBTIENE H2 Y 02 FUNCIONAMIENTO DE

    LA PILA DE COMBUSTIBLE

  • Electricidad I 43Bloque 1. Energa y electricidad

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    Dnde se produce la electricidad?

    Cita los distintos tipos de centrales elctricasque conoces.

    Las centrales de ciclo combinado y la cogene-racin se engloban dentro de las centrales trmi-cas. Qu ventajas ofrecen frente a las centralestrmicas convencionales?

    Qu tipo de centrales elctricas se utilizan enCanarias?

    Cul es el porcentaje que representan las cen-trales que funcionan a partir de energas reno-vables en Canarias?

    En Canarias el agua de mar se desala utilizandocombustibles fsiles. Se podra afirmar que elconsumo de agua (procedente de desaladoras)es directamente proporcional a la importacinde petrleo?

    Qu diferencia existe entre demanda punta,valle y demanda base?

    Cmo se transporta la electricidad generadaen las centrales elctricas?

    De todas las centrales elctricas renovables queconoces, cul es la que proporciona una gene-racin elctrica constante y que, por lo tanto,se puede utilizar para cubrir la demanda base?

    Se consume la misma cantidad de electricidaden todas las islas? Por qu?

    En una misma isla, se consume la misma cantidadde electricidad de da que de noche? Por qu?

    En una misma isla, se consume la misma cantidadde electricidad en verano que en invierno? Porqu?

    Se puede almacenar la electricidad? De qumodo?

    Por qu son especialmente interesantes lascentrales hidro-elicas en Canarias? Explica contus propias palabras cmo funciona la centralhidro-elica de El Hierro.

    Qu papel crees que va a jugar el hidrgenoen un futuro prximo?

  • Energas renovables

  • Cul es el origen de las energas reno-vables y cules son?

    Las energas renovables son aquellas que se producende forma continua y son inagotables a escala humana; serenuevan continuamente, a diferencia de los combusti-bles fsiles, de los que existen unas determinadas can-tidades o reservas, agotables en un plazo ms o menosdeterminado.

    Las principales formas de energas renovables que exis-ten son: la biomasa, hidrulica, elica, solar, geotrmica ylas energas marinas.

    Las energas renovables provienen, de forma directa oindirecta, de la energa del Sol; constituyen una excep-cin la energa geotrmica y la de las mareas.

    Cul es la actual situacin de las ener-gas renovables?

    En la actualidad, la contribucin de las energas renova-bles (con respecto al consumo total de energa prima-ria) a nivel mundial ronda el 8% y en Europa es del 6%;estos porcentajes corresponden casi exclusivamente aenerga hidrulica y biomasa.

    Existe una creciente concienciacin a nivel mundial enlo que se refiere a la problemtica energtica, debidofundamentalmente a:

    La gran dependencia energtica del exterior de lospases industrializados.

    El agotamiento y encarecimiento de los recursosenergticos fsiles.

    Los recientes descubrimientos sobre el origen an-tropognico (causado por el hombre) del cambioclimtico.

    Europa representa el 15% del consumo energticomundial y, si no se fomentan polticas de promocin delas energas renovables, la dependencia de las importa-ciones de petrleo podra llegar al 90% en el 2020.

    Todas las previsiones realizadas por distintos organis-mos indican un enorme incremento en el uso de las

    Sabas que?

    46 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La energa procedente del Sol y que llega a la Tierra enun ao es mayor que toda la energa almacenada en todaslas reservas de combustibles fsiles en el mundo. Si sepudiese aprovechar tan solo el 0,002% de dicha radia-cin solar, se podra abastecer toda la demanda energ-tica mundial y todava sobrara energa.

    Las energas renovables provienen casi todas del Sol

  • energas renovables a medio plazo. La Unin Europease ha fijado como objetivo triplicar la aportacin actualde las energas renovables en el ao 2020, llegando al20% del consumo total de energa primaria y al 10%de biocarburantes en Europa.

    En Canarias, la contribucin de las renovables siguesiendo muy baja pese a poseer un elevadsimo poten-cial de la prctica totalidad de los recursos energticosrenovables. El porcentaje de renovables ronda el 1% delconsumo de energa primaria; en relacin con la elec-tricidad producida, las renovables representan aproxi-madamente un 4%, correspondiendo este porcentaje,casi en su totalidad, a la energa elica. Hay que sealarque en potencia instalada las renovables representancasi el 6%, pero la produccin es menor en porcentajedado que las centrales trmicas funcionan prctica-mente 24 horas al da, 365 das al ao, y las renovableslo hacen de forma intermitente.

    Una implantacin generalizada de sistemas de energasrenovables tendra repercusiones positivas en muchosmbitos, como por ejemplo:

    Se reducira la dependencia energtica externa.

    Mejorara la imagen exterior del archipilago (conlos consiguientes beneficios para la industria turs-tica).

    Se favorecera el desarrollo de la industria local y segenerara empleo.

    Se posibilitara la exportacin de tecnologa propiaa regiones insulares y a pases de continentes veci-nos, como frica y Amrica.

    Introduccin a las energas renovables I 47Bloque 2. Energas renovables

    A finales de 2006 las energas re-novables en Europa daban trabajoa ms de 300 000 personas. El ne-gocio de las renovables facturaunos 30 billones de euros al aoen Europa, situndose como ldermundial en tecnologas renova-bles.

    Navarra, con una poblacin de600 000 habitantes y un territo-rio de 10 391 km2, cubre el 65%de su demanda elctrica con re-no vables, fundamentalmente usan- do biomasa, energa elica y cen-trales hidroelctricas.

    La energa elica es la renovable de mayor contribucin en Canarias

  • 3.1. Cmo llega la energa del Sol a nuestro planeta?

    3.2. Cules son los principales usos de la energa solar?

    3.3. Cmo funciona la energa solar trmica?

    3.4. Cules son los tipos de aprovecha miento de la energa solar trmica?

    3.5. Energa solar trmica de baja temperatura

    3.5.1. Sistemas de circulacin forzada

    3.5.2. Sistemas termosifn

    3.5.3. Instalaciones de circuito abierto

    3.5.4. Instalaciones de circuito cerrado

    3.6. Energa solar trmica de alta temperatura

    3.7. Qu aplicaciones tiene la energa solar trmica?

    3.7.1. Aplicaciones de la energa solar trmica de baja y media temperatura

    3.7.2. Aplicaciones de la energa solar trmica de alta temperatura

    3.8. Puedo cubrir todas mis necesidades de agua caliente con energa solar trmica?

    3.9. Cmo se han de colocar los colectores solares?

    3.10. Por qu no existe un mayor de sa rrollo de los sistemas de energa solar trmica en Canarias?

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    ndice

    Energa solar trmica

    50

    51

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    53

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    54

    54

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    56

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    58

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    59

    61

  • 3.1. Cmo llega la energa del Sol anuestro planeta?

    El Sol, de forma directa o indirecta, es el origen de todaslas energas renovables, exceptuando la energa mare-motriz y la geotrmica. La energa del Sol se desplaza atravs del espacio en forma de radiacin electromag-ntica, llegando una parte de esta energa a la atms-fera. De esta energa que llega a la atmsfera, una partees absorbida por la atmsfera y por el suelo, y otraparte es reflejada directamente al espacio desde elsuelo. Es por esto por lo que menos de la mitad de laradiacin solar llega efectivamente a la superficie te-rrestre, siendo esta parte la que podemos utilizar confines energticos en nuestro planeta.

    La radiacin solar llega a nuestro planeta de tres for-mas distintas:

    Radiacin directa: es la radiacin que nos llega di-rectamente del Sol; sin haber incidido con nada porel camino y, por tanto, sin haberse desviado ni cam-biado de direccin. Esta radiacin es la que producelas sombras. Es el tipo de radiacin predominanteen un da soleado.

    Radiacin difusa: es la radiacin que nos llega des-pus de haber incidido con cualquier elemento dela atmsfera (polvo, nubes, contaminantes, etc.), porlo que ha cambiado de direccin. Es el tipo de ra-diacin predominante en un da nublado.

    Radiacin reflejada o albedo: es la radiacin refle-jada por la superficie terrestre; cobra importancia

    en las zonas con nieve, con agua (como cerca delmar o de una presa) o cualquier otra zona donde lareflexin sea importante.

    La radiacin global: es la suma de la radiacin di-recta y la radiacin difusa.

    Para medir la radiacin solar que llega a la superficie te-rrestre se utilizan los siguientes instrumentos:

    Sabas que?

    50 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El Sol es una de las ms de 135 000millones de estrellas que tiene laVa Lctea y est situado a unos150 millones de km de la Tierra(distancia conocida como UnidadAstronmica UA).

    La Tierra gira alrededor del Soldescribiendo una rbita elpticaque tarda un ao y, a su vez, la Tie-rra gira sobre s misma alrededorde su eje, tardando un da en rea-lizar este giro.

    La radiacin solar

    Atmsfera

    Radiacin extraterrestre

    dispersin

    absorcin

    difusa

    directa

    reflejada

  • Piranmetro: que mide la radiacin global o la di-fusa, segn se le ponga un anillo de sombra (difusa)o no (global).

    Pirhelimetro: que mide la radiacin directa.

    Pirgemetro (o albedmetro): que mide la radia-cin reflejada o albedo.

    3.2. Cules son los principales usos dela energa solar?

    La energa procedente del Sol se ha utilizado, directa oindirectamente, desde hace siglos en numerosas acti-vidades: agricultura, arquitectura, industria, etc.

    El Sol puede aprovecharse energticamente de dos for-mas conceptualmente diferentes:

    Como fuente de calor: energa solar trmica de bajay media temperatura.

    Como fuente de electricidad: energa solar fotovol-taica y solar trmica de alta temperatura.

    Energa solar trmica I 51Bloque 2. Energas renovables

    La cantidad de energa del Sol que recibe la Tierra en 30 mi-nutos es equivalente a toda la energa elctrica consumidapor la humanidad en un ao.

    El solsticio de verano es el 21 de junio (da ms largo delao) y el de invierno el 21 de diciembre (da ms corto delao). El equinoccio (duracin del da igual a la duracin dela noche, al hallarse el Sol sobre el Ecuador) de otoo tienelugar el 21 de septiembre y el de primavera el 21 de marzo.

    Piranmetro con anillo de sombraConjunto de piranmetros

    En Canarias, el 21 de junio tiene 12,74 horas de sol: el Solsale a las 6:10 GMT (hora local 7:10) y se pone a las19:55 GMT (hora local 20:55); y el 21 de diciembre tiene10,24 horas de sol: el Sol sale a las 7:52 y se pone a las18:06. La hora GMT es la hora segn el meridiano deGreenwich.

    23,5

    21 junio:solsticiode verano

    21 junio:solsticio de

    invierno

    Eje sobre elque gira la

    Tierra

    21 marzo: equinocio de primavera

    21 marzo: equinocio de otoo

    Declinacinsolar

  • 3.3. Cmo funciona la energa solartrmica?

    El principio bsico de funcionamiento de estos siste-mas solares es sencillo: la radiacin solar se capta y elcalor se transfiere a un fluido (generalmente agua oaire). Para aprovechar la energa solar trmica se usa elcaptador solar, tambin denominado colector o placasolar. El fluido calentado se puede usar directamente(por ejemplo, para calentar agua en piscinas) o indi-rectamente mediante un intercambiador de calor (porejemplo, en el caso de la calefaccin de una habitacin).

    El colector es el elemento que capta la energa solar.Normalmente consta de los siguientes elementos:

    Cubierta frontal transparente, por lo general vidrio.

    Superficie absorbente, por donde circula el fluido(normalmente agua) y que suele ser de color negro.

    Aislamiento trmico, para evitar las prdidas decalor.

    Carcasa externa, para su proteccin.

    El colector solar basa su funcionamiento en el efectoinvernadero: la radiacin solar rayos solares (ondacorta) incide en el vidrio y lo atraviesa y es absorbidapor una superficie que se calienta. Esta superficie emite,a su vez, calor radiacin trmica (onda larga); no obs-

    Sabas que?

    52 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En la antigua Grecia, hace ms de 2500aos, ya se diseaban viviendas que capta-ban la energa del Sol durante el invierno.Se construan viviendas orientadas y congrandes aberturas al Sur, de forma que eninvierno entraba el Sol por las aberturas yen verano se impeda tal hecho mediantela utilizacin de voladizos.

    Cuenta la leyenda que yaen el ao 212 a. C. se utili-zaba la energa solar; enese ao, Arqumedes uti-liz unos espejos que re-flejaban la luz del Sol paraincendiar la flota romanaque atacaba Siracusa.

    A: CarcasaB: VidrioC: Superficie absorbedoraD:Aislamiento

    Junta de silicona

    Tubo intercambiador

    Tubo colector

    Lmina de aluminio

    Fibra de vidrio

    Seccin

    Vidrio templado de 4 mm

    Parrilla absorbedora de tubos decobre soldados a chapa de cobretroquelada

    Aislamiento fibra devidrio y lmina dealuminio

    Caja de alumi-nio anodizado

    A B C D

    ELEMENTOS DE UN CAPTADOR SOLAR TRMICO

  • tante este tipo de onda no puede atravesar el vidrio, porlo que se queda atrapada dentro del colector.

    3.4. Cules son los tipos de aprovecha -miento de la energa solar trmica?

    La energa solar trmica se utiliza principalmente paracalentar fluidos, normalmente agua. Dependiendo dela temperatura final alcanzada por el fluido a la salida,las instalaciones se dividen en:

    1. Baja temperaturaSon las ms extendidas y se destinan a aquellas apli-caciones que no exigen temperaturas del aguasuperiores a los 90 C, como, por ejemplo, la pro-duccin de agua caliente sanitaria (ACS) para vi-

    viendas y polideportivos, apoyo a la calefaccin deviviendas, calentamiento de agua para piscinas, etc.

    2. Media temperatura Destinada a aquellas aplicaciones que exigen tempe -raturas del agua comprendidas entre 80 C y 250 C,como, por ejemplo, el calentamiento de fluidos paraprocesos industriales y la desalinizacin de agua demar.

    3. Alta temperaturaDestinada a aquellas aplicaciones que requierantemperaturas del agua superiores a los 250 C,como es el caso de la generacin de vapor para laproduccin de electricidad.

    Energa solar trmica I 53Bloque 2. Energas renovables

    Salida de agua caliente

    Entrada de agua caliente

    1. Colector solar2. Depsito acumulador deagua caliente

    3. Intercambiador de calor4. Bomba5. Sistema de energa auxiliar6. Sistema de regulacin y con-trol

    TD: Termostato diferencialTd: Temperatura en el interior

    del depsitoTc: Temperatura a la salida del

    colector solar

    Salida de aguacaliente

    Calentador

    Entrada deagua fra

    Depsito acumuladorde agua calienteBomba

    Colectores solares Intercambiadorde calor

    DETALLE DE FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE CIRCULACIN FORZADA

    3

    Tc

    TD

    16

    42

    5

  • 3.5. Energa solar trmica de baja tem-peratura

    Los colectores que se utilizan en estas aplicaciones soncolectores planos. Dentro de estos sistemas podemosdistinguir 2 tipos de instalaciones:

    3.5.1. Sistemas de circulacin forzada

    En este tipo de sistemas el acumulador se suele situardentro del edificio, por ejemplo, en el stano. Parahacer circular el agua entre el colector y el acumuladorse utiliza una bomba, por lo que se hace necesario unaporte externo de energa. Este tipo de sistemas seutiliza sobre todo en el centro y norte de Europa, habi - da cuenta de que en estos pases el clima es muy fro eninvierno como para poder situar el acumulador en el ex-terior, dado que las prdidas de calor seran cuantiosas.

    3.5.2. Sistemas termosifn

    Este tipo de sistemas funcionan sin aporte externo deenerga, ya que aprovechan el denominado efecto ter-

    mosifn: el movimiento del agua se produce por ladife rencia de temperaturas entre el agua fra del de- p sito de acumulacin (tanque) y la caliente del cap-tador, puesto que el agua que est dentro del colectorse calienta por el Sol, disminuyendo su densidad y, portanto, su peso especfico. Al disminuir su peso espec-fico, el agua ms caliente se sita en la parte superior delcaptador. Este hecho, unido a que el mayor peso delagua fra del depsito hace que sta caiga por el con-duc to que une la parte inferior del depsito con la par -te inferior del captador, provoca que el agua caliente delcaptador ascienda hasta el tanque. En este tipo de sis-temas el tanque se suele situar por encima del captador.

    Se crea de esta forma el movimiento del agua del co-lector al depsito, el cual se mantendr mientras hayasuficiente diferencia de temperatura entre el colectory el depsito. Una vez calentada el agua de ste, lastemperaturas se igualan y el movimiento cesa.

    El sistema termosifn se suele situar en los tejados oazoteas de las viviendas y es el que se instala mayori-tariamente en viviendas unifamiliares en Canarias. Para

    Sabas que?

    54 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Entre los colectores y el acumu-lador circulan de 10 a 40 litros deagua/hora y por m2 de superficiede colector plano.

    Salida de aguacaliente

    Circuito abierto Circuito cerradoT2

    T1

    Entrada deagua fra

    FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA TERMOSIFN

  • instalaciones grandes, como, por ejemplo, la de unhotel, se optara preferentemente por un sistema concirculacin forzada.

    Estos 2 tipos de instalaciones pueden ser, a su vez, decircuito abierto o cerrado.

    3.5.3. Instalaciones de circuito abierto

    El agua que circula por el colector es la misma que seutiliza como agua caliente. El agua entra en el colector,se calienta, pasa al tanque y se usa directamente.

    3.5.4. Instalaciones de circuito cerrado

    Por el colector circula un fluido (en circuito cerrado)que se calienta y cede su calor al agua de abasto a tra-vs de un intercambiador de calor.

    Las instalaciones de circuito cerrado son apropiadaspara aquellas zonas donde el agua de abasto es demala calidad, ya que si esta agua circulara por el colec-

    tor (caso del circuito abierto), ste se estropeara antesy habra que cambiarlo. Sin embargo, si se utiliza el cir-cuito cerrado, el nico elemento que est en contactocon el agua de abasto es el intercambiador de calor,elemento ms econmico y fcil de cambiar. En Cana-rias, lo habitual es utilizar instalaciones de circuito ce-rrado en la provincia de Las Palmas y de circuitoabierto en la provincia de Santa Cruz de Tenerife, dadala mejor calidad de sus aguas.

    3.6. Energa solar trmica de alta tem-peratura

    Para alcanzar temperaturas lo suficientemente altas queproduzcan electricidad es imprescindible recurrir a unsistema de concentracin de los rayos solares. Estos sis-temas requieren de un dispositivo de seguimiento solar, detal forma que siguen al Sol en su recorrido diario, con-siguiendo as una mayor captacin de la radiacin solar.

    Las tres tecnologas solares trmicas que se utilizan para lageneracin de electricidad se describen a continuacion.

    Energa solar trmica I 55Bloque 2. Energas renovables

    Los primeros colectores planos se desarrollaron en 1891 en EE. UU. En elao 1900 ya se haban instalado ms de 1600 de estos sistemas en Cali-fornia. Los primeros colectores planos con acumulador se empezaron avender en 1909 en EE. UU., proporcionaban agua caliente las 24 horas yse comercializaron bajo la marca Da y Noche. Estos colectores repre-sentaron el nacimiento de la tecnologa que se usa en la actualidad para ca-lentar agua en viviendas.

    Consumo

    Apoyo energtico

    Agua fra red

    Agua fra red

    Intercambiador Circuito secundarioCircuito primario

    Consumo

    Apoyoenergtico

    INSTALACIN FORZADA

    Circuito cerradoCircuito abierto

  • Sabas que?

    56 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Sistema solar con torre central receptor con helios-tatos

    Suelen estar constituidas por una serie de espejos (de-nominados heliostatos) que reflejan los rayos solareshacia una torre central, concentrando la radiacin solaren un solo punto, donde se alcanzan temperaturas quepueden llegar a los 1000 C. Estas centrales han sidoconstruidas en diversos tamaos, desde 0,5 a 10 MW.

    Colectores cilindro-parablicos

    El colector consiste en un espejo cilindro-parablicoque refleja la radiacin solar sobre un tubo de vidriodispuesto a lo largo de la lnea focal del espejo. El fluidocaloportador (que se calienta y transporta el calor)pasa por una tubera situada en el foco de los colecto-res, pudiendo alcanzar temperaturas de 400 C, y seutiliza para producir vapor sobrecalentado, que alimentauna turbina convencional y genera as energa elctrica.

    Discos parablicos (stirling)

    Estn constituidos por espejos parablicos en cuyo focose sita el receptor solar. Son sistemas indicados para laproduccin de energa elctrica en aislado (lugares a losque no llega la red elctrica). Esta tecno loga es adecuadapara una produccin descentralizada, cercana al lugarde consumo, con los ahorros en infraestructura de dis-tribucin que ello supone.

    Un disco stirling de 8,5 m de dimetro es capaz de pro-ducir 10 kW. En la actualidad es capaz de competir conpequeos motores disel en regiones donde el coste

    del disel alcance 0,76 euros/litro; aunque en un futuroprximo ser competitivo incluso para precios de diselde 0,35 euros/l. En la actualidad se construyen sistemascon una potencia que va desde 7 kW hasta 50 kW.

    3.7. Qu aplicaciones tiene la energasolar trmica?

    3.7.1. Aplicaciones de la energa solartrmica de baja y media temperatura

    Agua caliente sanitaria (ACS) domstica: es la apli-cacin ms extendida de la energa solar trmica de

    Sistema solar con torre y heliostato

    Colectores cilindro-parablicosDiscos parablicos (stirling)

    ReceptorReceptor Receptor

    Concentrador ConcentradorHeliostato

    Cilindro parablico. Efic. 21% Torre de heliostato. Efic. 23%

    Disco StirlingEfic. 29%

    SISTEMAS SOLARES TRMICOS DE ALTA TEMPERATURACONVERSIN DE ENERGA SOLAR EN ELCTRICA

  • baja temperatura. Se emplean colectores solaresplanos. La temperatura necesaria suele ser de 45 C.

    Climatizacin de piscinas: se pueden distinguir b-sicamente dos tipos de instalaciones: instalacionesen piscinas descubiertas e instalaciones en piscinascubiertas. En el caso de las instalaciones en piscinasdescubiertas se suelen emplear sistemas muy sim-ples, en los que la propia piscina acta como acu-mulador; constan de un sistema de captacin, quesuelen ser colectores de plstico negro, ms econ-micos y resistentes al cloro del agua de la piscina, loscuales se alimentan con la propia agua de la piscina,eliminando la necesidad del intercambiador. En lasinstalaciones en piscinas cubiertas se emplean co-lectores planos convencionales y el sistema est for-mado por un circuito doble, con intercambiador decalor. La temperatura necesaria suele ser de 26 C.

    Sistemas combinados de ACS y calefaccin: se uti-lizan de modo especial en el centro y norte de Eu-ropa, aunque empieza a existir una pequea, perocreciente, demanda en Canarias. Estos sistemas sedimensionan para cubrir las necesidades de agua ca-liente y calefaccin. El rango de temperaturas que sealcanza con energa solar estara entorno a los 45 Cpara el ACS y 65 C para su uso en calefaccin, porlo que parecen especialmente indicados para su uti-lizacin en sistemas de calefaccin basados en sueloradiante o en radiadores.

    Secado solar: se utiliza sobre todo en pases en de -sa rrollo donde no se dispone de neveras para laconservacin de alimentos. Durante siglos se ha uti-

    lizado el secado solar de las cosechas, simplementeesparciendo el grano para exponerlo al sol y al aire.En la actualidad se disean sistemas sencillos paralos mismos fines.

    Cocinas solares: se utilizan preferentemente en pa -ses en desarrollo y sustituyen el uso de la lea paracocinar. Estos sistemas posibilitan la pasteurizacindel agua (muy importante en estos pases para re-ducir el riesgo de enfermedades ocasionadas por laingesta de agua contaminada) y la coccin de los ali-mentos en pocas horas. Una cocina solar puedeahorrar 2250 kg de lea al ao y cuesta unos 120 .

    Refrigeracin solar: estos sistemas utilizan un ciclode absorcin que extrae calor de un habitculo. Elciclo de absorcin precisa de una mezcla de absor-bentes y refrigerantes (por ejemplo aguabromurode litio, aguaamoniaco, etc.). El calor solar vaporizael agua de la mezcla (se requieren temperaturas su-periores a los 100 C). A partir de ese momento sesigue el ciclo convencional: el vapor se condensa enun condensador enfriado por aire o por agua y pos-teriormente se expansiona hasta volver a la fase devapor, produciendo fro.

    En Canarias ya se han desarrollado proyectos experimentales de este tipo de sistemas y se prev una im-plantacin importante en los prximos aos.

    Aplicaciones en industrias: estas aplicaciones sue-len darse en casos en los que se trabaja a tempera-turas similares a las del agua caliente sanitaria comopuede ser el lavado de botellas, separacin de fibras,

    Energa solar trmica I 57Bloque 2. Energas renovables

    El cdigo tcnico de la edificacin, que entr en vigor en septiembre de2006, exige la instalacin de sistemas solares trmicos en los edificios denueva construccin o en los que se rehabiliten en todo el territorio na-cional. En el caso de Canarias se exige que, como mnimo, el 70% de la de-manda de ACS sea cubierta con sistemas solares.

  • En el sur de Europa, para suministrar agua caliente sanitaria (ACS) a unavivienda unifamiliar se suele utilizar un sistema de termosifn, con un co-lector de unos 2 a 5 m2 y un depsito de 100 a 200 litros. Por contra, enel centro y norte de Europa se suelen instalar sistemas de circulacin for-zada, con un colector de 3 a 6 m2 y un acumulador de 150 a 400 litros.

    tratamiento de alimentos, etc. Los elementos y di-seo para estas aplicaciones pueden ser los mismosque para agua caliente sanitaria y, por lo tanto, setrata de una serie de aplicaciones comerciales.

    Desalinizacin solar: la destilacin solar ha sido uti-lizada tradicionalmente en lugares con escasez deagua y alto ndice de radiacin solar, como en des-iertos. Recientemente se han desarrollado en Ca-narias varios sistemas de desalacin de agua de marcon energa solar trmica de baja tempertura.

    Estos sistemas, todava en fase de I+D (Investigacin y De -sarrollo), pretenden mejorar la ratio de produccin deagua por m2 frente a los sistemas clsicos de destilacin.

    3.7.2. Aplicaciones de la energa solartrmica de alta temperatura

    La energa solar trmica de alta temperatura se utilizapara producir electricidad. Estos sistemas utilizan elcalor de la radiacin solar para calentar un fluido y pro-ducir vapor, que acciona una turbina que, a su vez, seacopla a un generador elctrico. El principio de fun-cionamiento es como el de una central trmica con-vencional, diferencindose en la forma de producir elvapor, que es por calentamiento solar, alcanzndosetemperaturas de 1000 C.

    En Canarias se podran implantar sistemas de energasolar trmica de alta temperatura, del rango de po-tencia de entre 5 y 15 MW. Instalaciones de mayor po-tencia son factibles tcnicamente, pero poco probablesdebido a las limitaciones del espacio.

    3.8. Puedo cubrir todas mis necesi-dades de agua caliente con energasolar trmica?

    Los sistemas solares se disean normalmente para cu-brir el 100% de la demanda de agua caliente en ve-rano y del 50 al 80% del total a lo largo del ao; elresto de la demanda se cubre con un calentador con-vencional de apoyo, bien de gas o elctrico.

    Tericamente, los sistemas solares podran cubrir la de-manda de agua caliente durante todo el ao, pero eneste caso habra que dimensionarlos para cubrir las ne-cesidades de agua caliente durante el invierno (periodocon menor radiacin solar).

    Por esta razn los sistemas tendran que ser mayoresy consecuentemente ms costosos, y adems habrauna sobreproduccin de agua caliente en verano.

    Sabas que?

    58 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Laboratorio de ensayo de colectores solares trmicos (LABSOL) en Pozo Izquierdo (Gran Canaria)

  • 3.9. Cmo se han de colocar los colec-tores solares?

    Para optimizar las instalaciones es muy importante suorientacin, al objeto de obtener la mayor produccin deACS con la menor superficie de colectores y, consecuen -temente, al menor precio. Los colectores han de orien-tarse al sur, y la inclinacin vara segn las necesidades:

    Si la demanda de ACS es mayor en verano: la incli-nacin ha de ser igual a la latitud geogrfica del lugarms 10.

    Si la demanda de ACS es la misma durante todo elao: la inclinacin ha de ser igual a la latitud geogrfica.

    Si la demanda de ACS es mayor en invierno: la incli-nacin ha de ser igual a la latitud geogrfica menos 10.

    En el caso de Canarias la inclinacin que se sueleutilizar en las instalaciones es de unos 30 35.

    3.10. Por qu no existe un mayor de sa-rrollo de los sistemas de energa solartrmica en Canarias?

    El desarrollo de la energa solar trmica en Canarias esmuy pequeo en comparacin con el potencial exis-tente y con el grado de implantacin en otras regiones.Una de las mayores barreras que tiene la energa solartrmica para su implantacin en Canarias es, ademsdel coste inicial y el impacto visual, la poca confianza yla falta de credibilidad en la tecnologa, por lo que re-sulta imprescindible actuar sobre todas estas barreras.

    En Canarias, los colectores solares trmicos que se sue-len instalar son los de termosifn, los cuales tienen ma-yores dificultades para su integracin esttica en losedificios. La integracin de los paneles solares trmicosde forma armoniosa con la edificacin puede paliar eleventual efecto visual negativo.

    Energa solar trmica I 59Bloque 2. Energas renovables

    Proyecto de desalacin con energa solar trmica en Pozo Izquierdo (Gran Canaria)

    Si calentamos el agua de una vi-vienda de Canarias con un colec-tor solar, en lugar de con un ter -mo elctrico, se podra ahorrarcasi un tercio de la factura elc-trica.

    La instalacin de un sistema solartrmico en las promociones denueva construccin apenas supo-ne entre un 0,5% y un 0,8% adi-cional sobre el coste total del pro -yecto.

  • La superficie instalada en la Unin Europea de colectores solares tr micosa finales de 2006 era de algo ms de 20 millones de metros cuadrados. Elranquin europeo por pa ses es: 1. Alemania, con ms de 8,5 millones dem2 instalados. 2. Gre cia, con ms de 3 millones. 3.Austria, casi 3 millones.4. Francia, con al go ms de un milln. 5. Italia con 866 000 m2. 6. Espaa,con 682 000 m2.

    La UE se ha fijado el objetivo de conseguir tener instalados 100 mi llonesde m2 de pa neles solares trmicos para el 2010.

    Adicionalmente, la aplicacin de energa solar trmicaen sectores como el hotelero puede ser un aspecto deinters fuera del campo estrictamente energtico, yaque proporciona una imagen de respeto hacia el me-dioambiente, el cuidado del entorno y la calidad de vida;imagen indispensable si se quiere atraer a un turismosostenible.

    Con respecto a la barrera debida al coste hay que re-saltar que las placas solares trmicas resultan, a la larga,y considerando una vida til de 20 aos, ms econmi-

    cas que el convencional termo elctrico. La principal di-ferencia estriba en que la inversin inicial del colectorsolar trmico es mayor que la de los termos conven-cionales, pero, en un termo elctrico, habra que pagarel consumo de electricidad mensual o bimestral a lacompaa elctrica, mientras que en un sistema solartrmico slo habra que hacer una inversin inicial y pa -gar por eventuales consumos de apoyo en pocas deradiacin solar insuficiente. Es por esto por lo que, fi-nalmente, la opcin solar sale ms econmica que la deltermo elctrico en zonas con alta-media radiacin solar.

    Sabas que?

    60 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Colector solar integrado en techo Equipos de termosifn unifamiliares

    El programa PROCASOL naci en1997 en Canarias precisamente pa rapoder romper con la barrera referidaal coste e incentivar el mercado de laenerga solar trmica en el archipi-lago. El PROCASOL contemplaba lasubvencin y financiacin de energasolar trmica para la produccin deagua caliente en instalaciones de has -ta 75 m2. El programa estaba pro-movido por el Gobierno de Canarias.

    La 1 fase del PROCASOL (conclui daen el 2006), logr instalar en Canariasunos 40 000 m2 de paneles solares.

    El Cdigo Tcnico de la Edificacin, queentr en vigor a principios de 2006,exige la instalacin de sistemas sola-res trmicos en los edificios de nuevaconstruccin o en los que se rehabi-li ten, por lo que no se prevn nuevasayudas para instalaciones en viviendas.

    El Gobierno de Canarias tambin hapuesto en marcha otros programas,destinados a financiar instalacionesmayores de 75 m2.

    Dado que los programas puedencam biar anualmente, se recomien daconsultar las pginas:

    www.gobiernodecanarias.org/industriawww.idae.es

    A QU TIPO DE AYUDAS PUEDO ACCEDER PARA INSTALAR UN SISTEMA SOLAR TRMICO?

  • Energa solar trmica I 61Bloque 2. Energas renovables

    Comenta las instalaciones de energa solartrmica que hayas visto (cmo son?, de qutipo son?, para qu sirven?, etc.).

    Se puede calentar agua utilizando una man-guera negra enrollada y expuesta al Sol? Conqu parte de un colector solar trmico se co-rrespondera esa manguera negra?

    Prueba a hacer este experimento en tu casa o enel patio del colegio (ten cuidado, no te vayas aquemar).

    Puedes explicar la relacin que existe entre uncolector solar trmico y el efecto invernadero?

    Cmo puedes identificar fcilmente un sis-tema termosifn?

    Se podra utilizar la energa solar trmica pa -ra desinfectar botellas de vidrio para su reuti-lizacin?

    De qu tipo son las instalaciones solares tr-micas ms comunes en Canarias?

    Podras calentar el agua de tu vivienda slocon energa solar trmica? Sera rentable?

    1) Energa solar de baja-media temperatura 2) Energa solar de alta temperatura

    a) Produccin de electricidadb) Produccin de calor

    Establece la relacin correspondiente (entre nmeros y letras):

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

  • 4.1. Cmo se genera electricidad con energa solar fotovoltaica?

    4.2. Cmo se mide la energa solar fotovoltaica?

    4.3. Con qu material se fabrican los paneles solares fotovoltaicos?

    4.4. Cules son las aplicaciones de la energa solar fotovoltaica?

    4.4.1. Sistemas aislados

    4.4.2. Sistemas conectados a la red

    4.5. Dnde y cmo deberan situarse los mdulos fotovoltaicos?

    4.6. Se puede ser autosuficiente con energa solar fotovoltaica?

    4.7. Funciona una instalacin fotovoltaica todo el ao?

    4.8. Qu mantenimiento necesita una instalacin fotovoltaica?

    4.9. Cul es la vida de una instalacin fotovoltaica?

    4.10. Son rentables las instalaciones fotovoltaicas?

    4.10.1. Instalaciones aisladas

    4.10.2. Instalaciones conectadas a la red elctrica

    4.11. Existen ayudas para la instalacin de sistemas fotovoltaicos conectados a red?

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    ndice

    Energa solar fotovoltaica

    64

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  • 4.1. Cmo se genera electricidad conenerga solar fotovoltaica?

    La energa solar se puede transformar directamente enelectricidad mediante clulas fotovoltaicas. Este procesose basa en la aplicacin del efecto fotovoltaico, que seproduce al incidir la luz sobre unos materiales denomi-nados semiconductores; de esta manera se genera unflujo de electrones en el interior del material que puedeser aprovechado para obtener energa elctrica.

    Un panel fotovoltaico, tambin denominado mdulo fo-tovoltaico, est constituido por varias clulas fotovol-taicas conectadas entre s y alojadas en un mismomarco. Las clulas fotovoltaicas se conectan en serie, enparalelo o en serie-paralelo, en funcin de los valoresde tensin e intensidad deseados, formando los mdu-los fotovoltaicos.

    Las instalaciones fotovoltaicas se caracterizan por:

    Su simplicidad y fcil instalacin.

    Ser modulares.

    Tener una larga duracin (la vida til de los mdu-los fotovoltaicos es superior a 30 aos).

    No requerir apenas mantenimiento.

    Tener una elevada fiabilidad.

    No producir ningn tipo de contaminacin ambiental.

    Tener un funcionamiento totalmente silencioso.

    Un panel fotovoltaico produce electricidad en corrientecontinua y sus parmetros caractersticos (intensidad ytensin) varan con la radiacin solar que incide sobrelas clulas y con la temperatura ambiente. La electrici-dad generada con energa solar fotovoltaica se puedetransformar en corriente alterna, con las mismas carac-tersticas que la electricidad de la red elctrica, utilizandoinversores.

    4.2. Cmo se mide la energa solar fo-tovoltaica?

    Para su caracterizacin, los mdulos se miden en unascondiciones determinadas denominadas condicionesestndar: 1000 W/m2 (1 kW/m2) de radiacin solar y25 C de temperatura de las clulas fotovoltaicas. Lamxima potencia generada en estas condiciones por ca -da mdulo fotovoltaico se mide en Wp (vatios pico); a es - ta potencia se la denomina potencia nominal del mdulo.

    La energa producida por los sistemas fotovoltaicos secalcula multiplicando su potencia nominal por el n-mero de horas sol pico, dado que no todas las horas de

    Sabas que?

    64 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El mercado dispone de una gran cantidad y variedad de tipos de mdu-los fotovoltaicos: grandes o pequeos; rgidos o flexibles (incluso enrolla-bles); en forma de placa, de teja, de ladrillo o de ventana; con soportemarco incorporado o sin l; con seguidores solares o no (para que los pa-neles se orienten para captar la mayor radiacin solar a lo largo del da) yde distintas tonalidades (el azul oscuro y el negro son los colores predo-minantes, pero tambin los hay de colores claros).

    Los paneles fotovoltaicos y la exploracin del espacio

  • sol son de la intensidad considerada como pico (1000W/m2). El nmero de horas sol pico de un da concretose obtendr dividiendo toda la energa producida enese da (en Wh/m2) entre 1000 W/m2.

    Aproximadamente, la suma total de la energa que pro-duce el Sol durante un da equivale en la Pennsula Ib-rica a unas 5 horas sol pico durante el verano y entre2 y 4 durante el invierno, segn la zona. En Canarias, enzonas de buena radiacin solar, la media anual puederondar las 5,5 horas de sol pico al da.

    4.3. Con qu material se fabrican lospaneles solares fotovoltaicos?

    El material ms utilizado en la actualidad para la fabri-cacin de clulas fotovoltaicas es el silicio, que es el ma-terial ms abundante en la Tierra despus del oxgeno;la combinacin de ambos forma el 60% de la cortezaterrestre.

    Tradicionalmente han coexistido tres tipos de clulasde silicio.

    Silicio monocristalino: utiliza lingotes puros de sili-cio (los mismos que utiliza la industria de chips elec-trnicos). Son los ms eficientes, con rendimientossuperiores al 12%.

    Silicio policristalino: se fabrica a partir de restos depiezas de silicio monocristalino. Su rendimiento esalgo inferior pero su menor coste ha contribuidoenormemente a aumentar su uso.

    Silicio amorfo: se obtiene por deposicin de capasdelgadas sobre vidrio. El rendimiento es bastantemenor que los anteriores, por lo que su uso se limitaa aplicaciones de pequea potencia como calcula-doras, relojes, etc.

    Recientemente se han desarrollado dos nuevas tecno-logas a base de silicio.

    Silicio en bandas.

    Pelcula de silicio.

    Energa solar fotovoltaica I 65Bloque 2. Energas renovables

    1839 Becquerel, fsico francs, descubre el efecto fotovoltaico.

    1877 Se observa el efecto fotovoltaico en selenio slido. Seconstruye la primera clula de selenio.

    1921 Albert Einstein gana el Premio Nobel por sus teoras ex-plicativas sobre el efecto fotoelctrico.

    1954 Se publican los resultados del descubrimiento de clulassolares de silicio con una eficiencia del 4,5%.

    1958 El 17 de marzo se lanza el Vanguard I, el primer satlite ali-mentado con energa solar fotovoltaica. Ese mismo aose lanzan los satlites Explorer III, Vanguard II y Sputnik-3:todos ellos alimentados con energa solar fotovoltaica.

    1960 Se consiguen clulas fotovoltaicas que alcanzan una efi-ciencia del 14%.

    1962 Se lanza el satlite Telstar, que fue el primer satlite co-mercial de telecomunicaciones.

    1963 En Japn se instala un sistema fotovoltaico de 242 W enun faro.

    1973 La Universidad de Delaware construye Solar One, unade las primeras viviendas con energa solar fotovoltaica.

    1974-77 Se fundan las primeras compaas de energa solar.

    1981 Vuela el Solar Challenger, un avin no tripulado abaste-cido con energa solar fotovoltaica. Se instala en Jeddah,Arabia Saudita, una planta desalinizadora por smosis in-versa abastecida por un sistema fotovoltaico de 8 kW.

    1983 La produccin mundial de energa solar fotovoltaica su-pera los 21,3 MW, y las ventas superan los 250 millonesde dlares. El Solar Trek, un vehculo alimentado por ener-ga solar fotovoltaica (1 kW) atraviesa Australia: 4000 kmen 20 das. Se construye una planta de energa solar foto-voltaica de 6 MW en California, en una extensin de 120acres.

    1992 Se instala un sistema fotovoltaico de 1,5 kW en LagoHoare, Antrtida, con bateras de 2,4 kWh. Se utiliza paraabastecer el equipamiento de un laboratorio, iluminacin,PCs e impresoras y un pequeo horno microondas.

    1996 El caro, un avin no tripulado movido por energa solarfotovoltaica, sobrevuela Alemania. Las alas y la zona decola estn recubiertas de 3000 clulas supereficientes conuna superficie de 21 m2.

    Fuente: pvpower.com

    Las clulas fotovoltaicas tuvieron su primer gran campo de aplica-cin en el espacio. No fue hasta mediados de los 70 (a raz de la pri-mera crisis del petrleo) cuando se comenzaron a utilizar de formacomercial en aplicaciones terrestres (para sealizacin de boyas lu-minosas, sealizacin ferroviaria, antenas de comunicacin, etc.). Paraestas aplicaciones se tuvo que reducir el precio de los mdulos a lamitad, por lo que se empez a utilizar silicio de rechazo de la in-dustria electrnica de semiconductores. En la actualidad, dada lagran demanda de silicio para paneles fotovoltaicos, ste se adquieredirectamente de los productores de silicio.

    BREVE HISTORIA DE LA TECNOLOGA FOTOVOLTAICA

  • Tienen la particularidad de ser flexibles, por lo que susaplicaciones son mucho ms verstiles.

    Entre las ltimas investigaciones estn tambin las nue-vas tecnologas de capa delgada, en las que el semicon-ductor se aplica pulverizado y no precisa ser cortado(como en las dems tecnologas), lo que evita la prdidade material que se produce en las operaciones decorte de la oblea (clula), abaratando mucho los costesde produccin. Esta nueva tecnologa no utiliza el siliciosino otros materiales como materia prima.

    Su cuota de mercado todava es pequea, pero va au-mentando rpidamente.

    4.4. Cules son las aplicaciones de laenerga solar fotovoltaica?

    Las instalaciones solares fotovoltaicas se dividen en dosgrandes grupos: sistemas aislados (sistemas autnomossin conexin a la red elctrica) y sistemas conectadosa la red elctrica.

    4.4.1. Sistemas aislados

    Se emplean en lugares con acceso complicado a la redelctrica y en los que resulta ms fcil y econmico ins-talar un sistema fotovoltaico que tender una lnea deenganche a la red elctrica general. Estos sistemas lospodemos encontrar, por ejemplo, en:

    Zonas rurales aisladas.

    reas de pases en vas de desarrollo sin conexina red.

    Iluminacin de reas aisladas y carreteras.

    Sistemas de comunicacin (repetidores de seal,boyas, balizas de sealizacin, SOS en carreteras yautopistas).

    Sistemas de bombeo de agua.

    Suministro elctrico en yates.

    Sabas que?

    66 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En 2001 un prototipo a gran escala de avin no tripulado propulsado conenerga solar y diseado por la NASA (Agencia Aeroespacial Nor teameri-cana) ascendi a casi 30 km de altura. El avin solar se llama HELIOS. Susalas, de algo ms de 74 metros de envergadura y slo 2,4 metros de dis-tancia entre el morro y la cola, son controladas desde la Tierra por dos pi-lotos a travs de computadoras. Sus 14 propulsores son impulsados porpequeos motores elctricos abastecidos por sus 65 000 clulas fotovol-taicas incorporadas en las alas.

    CUOTA DE MERCADO DE MATERIALES DE PANELES FOTOVOLTAICOS (2007)

    42%45%5% 3% 5%Silicio policristalino

    Silicio amorfo

    Capa delgada

    Silicio en bandas

    Silicio monocristalino

  • Pequeos sistemas autnomos como calculadoras,cmaras, ordenadores, telfonos porttiles, etc.

    Estos sistemas suelen constar de:

    Paneles fotovoltaicos.

    Bateras.

    Reguladores de carga.

    Inversores.

    Paneles fotovoltaicos: generan electricidad a partir dela energa del Sol en corriente continua (CC).

    Bateras: almacenan la electricidad generada por los pa-neles para poder utilizarla, por ejemplo, en horas en quela energa consumida es superior a la generada por losmdulos o bien de noche.

    Reguladores de carga: controla el proceso de carga ydescarga de las bateras, evitando sobrecargas y des-cargas profundas y alargando as la vida til de las ba-teras.

    Inversores: transforman la corriente continua (CC) enalterna (CA), que es la que se utiliza de forma habitualen nuestros hogares. Si los consumos fuesen en CC, sepodra prescindir del inversor. En algunos pases en vasde desarrollo las instalaciones en CC tienen una granimportancia, llegando a miles de sistemas instalados.

    El nmero de paneles que han de instalarse se debecalcular teniendo en cuenta:

    La demanda energtica en el mes ms desfavorable(normalmente meses de invierno).

    La radiacin mxima disponible en dicho mes de-pender de la zona en cuestin, la orientacin y lainclinacin de los mdulos fotovoltaicos elegida.

    Energa solar fotovoltaica I 67Bloque 2. Energas renovables

    El avin Impulso Solar, que es un proyecto europeo, ser el pri-mer avin tripulado e impulsado solamente con energa solar y es-tar preparado para dar la vuelta al mundo en 2011. El prototipoest tapizado de clulas fotovoltaicas y lleva bateras que almace-narn la energa generada para volar de noche. Se estima que elprototipo del avin estar construido en 2008 y que en 2011 darla 1. vuelta al mundo sin escalas, en un plazo comprendido entre20 y 25 das. Uno de los retos de los pilotos del Impulso Solarser mantener el vuelo durante la noche.

    Consumo

    fotonesCorriente

    Silicio tipo-n

    Silicio tipo-p

    Unin

    Radiacin solar

    LA CLULA SOLAR FOTOVOLTAICA

  • Los sistemas aislados cobran especial importancia enaquellos pases en los que la red elctrica no est muyextendida (caso de muchos pases en vas de desarro-llo), convirtindose, para muchos, en la nica posibili-dad de acceder a la electricidad.

    Si tenemos en cuenta que hoy en da 2000 millones depersonas no tienen acceso a la electricidad, se constatael importante papel que la energa solar fotovoltaicatiene para estos pases donde hay ms de medio millnde casas que disponen de electricidad gracias a los sis-temas fotovoltaicos.

    4.4.2. Sistemas conectados a la red

    Se instalan en zonas que disponen de red elctrica y sufuncin es producir electricidad para venderla a la com-paa elctrica. Estos sistemas constan de:

    Paneles fotovoltaicos.

    Inversores.

    Cuadro de protecciones y contadores.

    1. Paneles fotovoltaicosGeneran electricidad a partir de la energa del Solen corriente continua (CC).

    2. InversoresPara transformar la electricidad producida por unpanel solar fotovoltaico (corriente continua) en elec-tricidad con las mismas caractersticas que la de lared elctrica (corriente alterna a 230 voltios y fre-cuencia de 50 Hz), se necesita un inversor. Existendiferentes tipos de inversores, con lo que es reco-mendable escogerlo en funcin del tamao de la ins-talacin. La potencia del inversor es la que se tomacomo potencia nominal de la instalacin expresn-dose en vatios (W). La suma de las potencias detodos los mdulos fotovoltaicos que contituyen lainstalacin se denomina potencia pico, con unidadWp. La potencia del inversor suele ser entre un 10%y un 20% menor que la potencia pico de la instala-cin. El inversor se instala entre el generador foto-voltaico y el punto de conexin a la red.

    Sabas que?

    68 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El primer edificio que aplic el concepto de fotovoltaica integrada en edi-ficios fue la biblioteca de Matar (en Barcelona), donde toda la fachadafrontal consta de doble acristalamiento con clulas fotovoltaicas integra-das en el cristal exterior y 4 lucernarios fotovoltaicos (en total tiene 53kWp instalados).

    El Solemar es un catamarn de fabricacin espaola de 12metros de eslora y 4 metros de manga, con dos cascos in-sumergibles y con capacidad para 40 pasajeros sentadosbajo la sombra de los paneles solares instalados en eltecho. A 5 nudos de velocidad, durante el da, sus dos mo-tores elctricos consumen la misma cantidad de energaque la generada por los paneles solares, es decir, no nece-sitan ninguna otra fuente de apoyo. El barco dispone dedos bancos de bateras de gel que le permiten, sin sol, unaautonoma de 10 horas a 5 nudos de velocidad, y de 30horas a 2 nudos.

  • Una vez ha sido transformada la electricidad solarpor el inversor, toda la energa producida se inyectaen la red, con las ventajas econmicas y medioam-bientales que esto supone.

    3. Cuadro de protecciones y contadoresEl generador fotovoltaico necesita dos contadores ubi-ca dos entre el inversor y la red: uno para cuantificar laener ga que se genera e inyecta en la red (para su pos-te rior remuneracin), y otro para cuantificar el pe-queo consumo del inversor fotovoltaico enausencia de radia cin solar (tambin garantiza a lacompaa elctrica posi bles consumos que el titularde la instalacin pudiera hacer).

    El suministro de electricidad al edificio se seguira re-alizando desde la red elctrica, con su propio conta-dor, siendo una instalacin totalmente independientey en paralelo con la instalacin fotovoltaica.

    Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red pue-den ser de muy diversos tamaos y pueden ir desdepequeas instalaciones, por ejemplo, en tejados oazoteas, hasta centrales fotovoltaicas instaladas engrandes terrenos (se pueden utilizar zonas rurales noaprovechadas para otros usos) pasando por instala-ciones intermedias como pueden ser las que se utili -zan en grandes cubiertas de reas urbanas: aparca -mientos, centros comerciales, reas deportivas, etc.

    Las instalaciones en tejados o en grandes cubiertasrepresentan un exponente claro de algunas de lasgrandes ventajas de la energa fotovoltaica, como lassiguientes:

    1. Los sistemas pueden ser de pequeo tamao sinperder efectividad.

    2. La generacin de electricidad se produce duranteel da, coincidiendo con las horas punta de con-sumo en muchos edificios.

    3. La generacin elctrica puede darse en el mismolu gar donde se realiza el consumo, evitndose cos- tes y disminuyendo las prdidas de transporte y dis-tribucin de electricidad.

    4. Su instalacin no requiere de ocupacin de espacioadicional, aprovechando un espacio ya construido.

    En regiones como Canarias, donde la densidad depoblacin es muy alta y el porcentaje de territoriosometido a algn tipo de proteccin es muy alto(con ms del 40% del territorio con algn grado deproteccin), cobra especial importancia el hecho deque la generacin elctrica se pueda llevar a caboaprovechando los tejados, azoteas, fachadas de edifi-cios u otras estructuras urbanas, sin que haya quebuscar superficies adicionales (no construidas) para laproduccin de energa. A finales de 2006 se habaninstalado en Canarias 5,5 MW fotovoltaicos conec-tados a la red elctrica.

    En los ltimos aos la energa solar fotovoltaica co-nectada a red se ha desarrollado enormemente gra-cias al marco econmico favorable. A finales de 2006las instalaciones conectadas a red representaban msdel 96% de la energa solar fotovoltaica instalada enEuropa, y se prev que en los prximos aos esteporcentaje siga aumentando significativamente.

    Energa solar fotovoltaica I 69Bloque 2. Energas renovables

    A finales de 2006 la capacidad ins-talada de energa solar fotovol-taica en Europa era de 3400 MWp,de los cuales algo ms del 96% es-taban conectados a la red elc-trica.

    Una central solar fotovoltaica de10 MWp, tamao que tienen variascentrales en Europa, ocupa unos250 000 m2, casi como 56 camposde ftbol.

  • 4.5. Dnde y cmo deberan situarselos mdulos fotovoltaicos?

    Los paneles fotovoltaicos se pueden instalar en edificios(terrazas, tejados, balcones, azoteas, patios) o en in-fraestructuras urbanas (marquesinas, prgolas, cubier-tas de aparcamientos, etc.). Un aspecto fundamental alsituar los paneles es asegurarse de que no existen obs-tculos que les puedan dar sombra (vegetacin, otrosedificios, elementos constructivos, otros mdulos, etc.).

    Si se observan las posiciones del Sol al amanecer, me-dioda y atardecer en cualquier lugar del hemisferionorte, se ver cmo el Sol sale por el este, se desplazaen direccin sur y se pone por el oeste.

    Es por eso por lo que para aprovechar al mximo la luzsolar la orientacin de los paneles se hace hacia el suren el hemisferio norte y hacia el norte en el hemisfe-

    rio sur. En definitiva, los paneles se instalarn siempremirando hacia el Ecuador.

    La inclinacin ptima de los mdulos fotovoltaicos de-pende de:

    1. La latitud del lugar donde se van a instalar.

    2. La tipologa, segn sea una instalacin conectada oaislada de la red elctrica.

    En una instalacin conectada a la red elctrica lo que sepersigue es la mxima produccin anual (la mayor can-tidad posible de kWh a lo largo del ao); para conse-guir este fin los paneles fotovoltaicos se inclinan entre5 y 10 menos que la latitud, aunque lo que se deja degenerar por estar inclinados por encima o por debajode este ptimo representa slo un 0,08% por cadagrado de desviacin respecto a la inclinacin ptima. En

    Sabas que?

    70 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Si quisiramos generar toda laelectricidad que consumi la hu-manidad en el ao 2001 (16 billo-nes de kWh) slo con energasolar fotovoltaica, se necesitarauna superficie de 160 000 km2

    (que representa slo un 0,12% dela superficie terrestre).

    Lo que deja de generar un m-dulo fotovoltaico por estar orien-tados hacia el sureste o suroesterepresenta slo un 0,2% por cadagrado de desviacin respecto alsur (en un entorno de 25 res-pecto al sur).

    Medioda

    Medioda MediodaAnochecer

    Invierno VeranoPrimavera y otoo

    AnochecerAnochecer

    Amanecer Amanecer Amanecer

    RECORRIDO DEL SOL EN EL HEMISFERIO NORTE

  • Canarias, la inclinacin ptima estara en torno a 15 20, aunque en verano los paneles se pueden inclusocolocar sin inclinacin (0), siendo las prdidas inferio-res al 3%.

    En instalaciones aisladas se ha de garantizar el suminis-tro de electricidad durante todo el ao. Los meses mscrticos son los de invierno (menos radiacin solar), porlo que se persigue la mxima captacin en invierno.Para asegurar la mxima captacin solar en esos meses,los mdulos se inclinan unos 10 ms que la latitud. EnCanarias, la inclinacin ptima estara en torno a 35 / 40.

    4.6. Se puede ser autosuficiente conenerga solar fotovoltaica?

    La electricidad generada por el sistema fotovoltaico de-pende, principalmente, de la cantidad de mdulos ins-talados, de su orientacin e inclinacin y de la radiacinsolar que les llegue. La generacin de electricidad solarse produce durante el da, coincidiendo con las horaspunta de consumo en muchos edificios, y se obtiene enel propio lugar de consumo, disminuyendo las prdidasen concepto de transporte y distribucin de energa.

    Con sistemas conectados a la red toda la energa pro-ducida se vierte a la red elctrica, independientementedel consumo que se tenga, ya que este consumo se rea -liza a travs de la conexin convencional que se tenaantes de la instalacin fotovoltaica. En estos casos elusuario no percibe ningn cambio en el servicio elc-trico que recibe, manteniendo las mismas ventajas (se-guridad de suministro) e inconvenientes (riesgo deeventuales cortes de luz), pero sabiendo que cada kWh

    que produce con los mdulos fotovoltaicos es unomenos que se genera en las centrales convencionales(trmicas o nucleares).

    Un caso distinto son los sistemas aislados, donde la au-tosuficiencia es una necesidad. Se considera que paraproducir el equivalente al consumo de electricidad deuna familia se suele requerir una potencia fotovoltaicainstalada de entre 1 kWp y 4 kWp, en funcin del usode la energa que se haga (hbitos de consumo ms omenos ahorradores) y de la eficiencia energtica de losaparatos elctricos utilizados: iluminacin, electrodo-msticos, etc.

    Energa solar fotovoltaica I 71Bloque 2. Energas renovables

    El Cdigo Tcnico de la Edificacin, aprobado en 2006, obliga a la instalacin deenerga solar fotovoltaica (con una potencia mnima de 6,25 kWp) en las edifica-ciones nuevas y reformas, en los casos siguientes: Hipermercado: 5000 m2 construidos o ms. Multitienda y centros de ocio: 3000 m2 construidos o ms. Nave de almacenamiento: 10 000 m2 construidos o ms. Administrativos: 4000 m2 construidos o ms. Hoteles y hostales: 100 plazas o ms. Hospitales y clnicas: 100 camas o ms. Pabellones de recintos feriales: 10 000 m2 construidos o ms.

  • Cabra preguntarse si uno puede ser autnomo e in-dependizarse de la red elctrica en zonas que tienenconexin. Los sistemas aislados representan una opcinecolgica y econmica en los lugares alejados de lasredes elctricas. Sin embargo, en lugares donde llega lared elctrica la opcin ms sencilla, barata y ecolgicaes conectar los paneles solares fotovoltaicos a la red. Lainstalacin consta slo de los paneles fotovoltaicos, elcableado, el inversor y los contadores (no se necesitanbateras). La instalacin es modular e independiente dela electricidad que se prev consumir ; se puede ampliaren el futuro y no hay riesgo de quedarse sin corrienteelctrica por avera o agotamiento de las bateras.

    Exista o no la instalacin solar, la electricidad necesariapara el consumo se toma de la red elctrica. Simult-neamente, los paneles generan electricidad que sevende a la misma red. Nuestra casa funcionara comouna minicentral de energa limpia conectada a la red

    elctrica y nosotros nos convertiramos en un produc-tor de electricidad.

    Sabas que?

    72 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Alemania ha promovido diversos pro-gramas de tejados fotovoltaicos (desta-cando el programa de 1000 tejados fo -tovoltaicos: 19911994) convirtindoseen el pas lder europeo de la conexina red, contando a finales de 2006 con el91,5% de la energa solar fotovoltaicaconectada a red de Europa.

    A finales de 2006 en Espaael ratio instalado de energafotovoltaica por habitante eraslo de 2,7 Wp.

    Si en el edificio existe una comunidad de propietarios, lainstalacin la puede realizar la propia comunidad (parauso comn o de los propietarios individuales) o algunode los propietarios para su propio uso, contando con elacuerdo de la comunidad.

    La superficie que ocupa este tipo de instalacin dependede la potencia que se quiera instalar y del tipo de m-dulos que se utilice, pero en general se considera que sedebe contar con que cada kWp de mdulos ocupa unasuperficie de unos 10 m2. Por tanto, es fcil encontrar su-perficie disponible en la mayora de los edificios.

    SE PUEDEN INSTALAR PANELES FOTOVOLTAICOS EN UNA

    COMUNIDAD DE VECINOS?

  • No hay limitacin del consumo, pero existen claros in-centivos para su reduccin, al tomar ms conciencia dela diferencia entre lo que consumimos y lo que produ-cimos.

    4.7. Funciona una instalacin fotovol-taica todo el ao?

    Los mdulos fotovoltaicos generan electricidad durantetodo el ao, siempre y cuando les llegue radiacin solar.Normalmente, en verano se genera ms electricidaddebido al mayor nmero de horas de sol.

    En los das nublados tambin se genera electricidad, sibien la produccin se reduce proporcionalmente a ladisminucin de la intensidad de la radiacin solar. In-cluso existen clulas fotovoltaicas diseadas para fun-cio nar en el interior de edificios, como las que incor poranalgunas calculadoras y distintos aparatos.

    Los sistemas fotovoltaicos generan electricidad a partir dela radiacin solar, no del calor. De hecho, como la mayo rade los dispositivos electrnicos, los mdulos fotovol -taicos funcionan ms eficientemente a bajas temperaturas.

    En toda la geografa espaola se dan condiciones sufi-cientes para la generacin de electricidad fotovoltaica,aunque las zonas ms soleadas son las ms favorables.A pesar de este hecho, la regin espaola con ms de sa-rrollo de instalaciones fotovoltaicas es Navarra, una regincon menor radiacin solar que Canarias, donde la energasolar fotovoltaica no ha logrado ese gran de sa rrollo.

    4.8. Qu mantenimiento necesita unainstalacin fotovoltaica?

    El mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos conec-tados a la red es mnimo y de carcter preventivo: notiene partes mviles sometidas a desgaste, ni requierecambio de piezas ni lubricacin. Con todo, se considerarecomendable realizar revisiones peridicas de las ins-talaciones para asegurar que todos los componentesfuncionan correctamente.

    Dos aspectos a tener en cuenta son, por un lado, ase-gurar que ningn obstculo le haga sombra a los m-dulos y, por el otro, mantener limpios los mdulosfotovoltaicos.

    Energa solar fotovoltaica I 73Bloque 2. Energas renovables

    Las prdidas (lo que se deja de generar) producidas por la suciedad enlos mdulos fotovoltaicos pueden llegar a ser de un 5% y se pueden evi-tar con una limpieza con agua (sin agentes abrasivos ni instrumentos me-tlicos) despus de muchos das sin llover, tras un periodo de calima, etc.Es recomendable limpiar los paneles, sobre todo en verano, fuera de lashoras centrales del da, para evitar cambios bruscos de temperatura entreel agua y el panel.

  • En el caso de las instalaciones aisladas de la red, el ele-mento que requiere mayor atencin es la batera: se hade controlar que el nivel del electrolito est dentro delos lmites recomendados (al igual que hacemos en labatera de un vehculo). En la actualidad tambin exis-ten bateras que no necesitan mantenimiento.

    Hay que tener en cuenta que las bateras son compo-nentes que pueden producir impactos en el medioam-biente si no se reciclan, y es uno de los elementos msdelicados y caros de los sistemas.

    4.9. Cul es la vida de una instalacinfotovoltaica?

    El mdulo fotovoltaico se estima que tiene una vida tilsuperior a 30 aos, constituyendo la parte ms fiablede la instalacin. La experiencia indica que los panelesnunca dejan de producir electricidad, aunque su rendi-miento pueda disminuir ligeramente con el tiempo. Lasinstalaciones ms antiguas, de los aos 60-70, an con-tinan operativas.

    De hecho, a menudo se encuentran en el mercado m-dulos con garantas de 20 aos. En general se trata deequipos fabricados para resistir todas las inclemenciasdel tiempo, adems las clulas estn hechas de silicio,que es un material muy resistente.

    4.10. Son rentables las instalacionesfotovoltaicas?

    El anlisis de los costes de este tipo de instalaciones de-pende de varios factores:

    Tcnicos: tipo de instalacin, mantenimiento, radia-cin solar de la ubicacin, conservacin, etc.

    Econmicos: precio de la electricidad y ayudas p-blicas.

    Financieros: tipos de inters u obtencin de crdi-tos en condiciones preferenciales, entre otros.

    4.10.1. Instalaciones aisladas

    Esta alternativa evita el tendido de la lnea elctrica queune el punto de consumo con el de la red de distribu-

    Sabas que?

    74 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Las huertas solares se han popularizado mucho en Espaa. Representanuna forma de invertir en energa solar fotovoltaica que permite a distin-tos usuarios tener en una misma parcela sus propios paneles compar-tiendo el terreno, infraestructuras, etc. y pudiendo as reducir los costesde instalacin, mantenimiento y vigilancia.

    Instalacin fotovoltaica aislada

    Inversores Bateras

  • cin. Con ello se evita el impacto ambiental de dichalnea y su coste de inversin, que puede variar entre6000 /km y unos 50 000 /km (segn se trate de unalnea area o enterrada).

    La instalacin incluye los paneles fotovoltaicos, las ba-teras y el inversor. A mayor demanda en los periodossin sol, se necesita mayor capacidad de almacenamiento.

    En instalaciones aisladas la inversin puede estar entorno a 9-11 /Wp, por lo que una instalacin tipo de1 kWp para una vivienda aislada costara unos 10 000 .Para poder hallar la potencia necesaria que se ha de

    instalar en un sistema aislado, se ha de calcular primeroel consumo elctrico de la vivienda o instalacin encuestin. Este consumo se divide por las horas de solpico del mes ms desfavorable y as se obtendra la po-tencia fotovoltaica que habra que instalar.

    La vida til de una instalacin de este tipo se estima en40 aos. Pero se ha de tener en cuenta que la bateradeber cambiarse cada 10 aos (si se realiza un buenmantenimiento); no as los paneles fotovoltaicos ni otroselementos de la instalacin, los cuales, en condicionesnormales y con un mantenimiento sencillo, funcionarndurante todo ese periodo de tiempo.

    Energa solar fotovoltaica I 75Bloque 2. Energas renovables

    En los ltimos aos el crecimiento mundial de la produccin de clulas fo-tovoltaicas ha sido de ms del 30% anual. Los costes de los sistemas sola-res estn bajando a un ritmo del 5% anual.

    ene

    kWh/

    m2

    da

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic

    4,09

    5,05

    5,97

    6,967,48 7,70 7,33

    6,836,16

    5,27

    4,203,72

    12

    Promedios anuales:IHE = 8,98 kWh/(m2 da)IGHcd = 6,59 kWh/(m2 da)IGH = 5,9 kWh/(m2 da)

    IGH

    IEH

    IGHcd

    Irradacin Global Horizontal (IGH), Horizontal Extraterrestre (IHE) y de cielo despejado (IGHcd), en la Restinga. Promedios mensuales obtenidos sobre valores tpicos diarios. (Estimacin a partir de medidas entre 1998 y 2006)

    RADIACIN SOLAR EN LA RESTINGA (EL HIERRO)

    Fuente: Instituto Tecnolgico de Canarias. Gobierno de Canarias

  • 4.10.2. Instalaciones conectadas a lared elctrica

    En instalaciones conectadas a la red elctrica la inversinpuede estar entre 5,5 a 6,5 /Wp. Para una instalacintipo de 3 kWp la inversin inicial sera de unos 19 000 .

    Para poder realizar los clculos sobre la rentabilidadeconmica de cualquier instalacin es imprescindibleconocer el nmero de horas de sol pico al ao. En Es-

    paa y Portugal se puede estimar un valor de 1200 a1500 horas de sol pico (hsp) al ao, segn se considereuna zona poco o muy soleada.

    En Canarias las estimaciones son de 1350 hsp/ao paralas zonas de medianas y de 1650 hsp/ao para zonasde costa soleadas; aunque zonas con mucha radiacinsolar como Pozo Izquierdo en Gran Canaria alcanzanlas 1800 hsp/ao, y zonas urbanas como Las Palmas deGran Canaria tienen 1500 hsp/ao.

    76 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Si se considera una instalacin de 3 kWp, la produccin enuna zona de costa soleada, sera de:

    Produccin = 3 kWp 1650 hp/a = 4950 kWh/ao.

    La facturacin anual de esta instalacin sera de:

    Facturacin = 4950 kWh/a 0,44038 /kWh = 2179,88 /ao.

    Esta tarifa de 0,44038 /kWh es slo durante los primeros 25 aos, despus se reduce.

    Para poder hallar la rentabilidad de la instalacin hay que teneren cuenta, al menos, dos gastos adicionales a la inversin ini-cial, que son:

    Gastos derivados de la operacin y mantenimiento: apro- xi madamente el 1% de la inversin inicial al ao.

    Pago anual del seguro: en torno al 0,3% de la inversin ini-cial al ao.

    En sistemas aislados tambin habra que considerar un costeadicional de sistema de vigilancia.

    Teniendo en cuenta estos datos se puede calcular el periodode recuperacin (PR) y la tasa interna de retorno (TIR). Elperiodo de recuperacin se puede interpretar como eltiempo que se tarda en recuperar la inversin que se ha re-alizado (en este caso para la compra de la instalacin foto-voltaica). El TIR representa el inters medio que se percibepor la inversin realizada; en otras palabras, sera el intersmedio que se podra percibir de un banco si, en lugar de in-vertir ese dinero en una instalacin fotovoltaica, lo pusira-mos a plazo fijo.

    En el caso de la instalacin que nos ocupa, y una vez realiza-dos los clculos, el periodo de recuperacin sera de unos10 aos con un TIR aproximado de 7,56%; ello significa quese recupera lo que se ha invertido en 10 aos y adems, du-rante esos diez aos, se recibe un 7,56% de inters anual(respecto a la inversin realizada). El dinero que genera lainstalacin a partir del 10. ao sera todo beneficio puestoque la instalacin ya estara amortizada.

    RENTABILIDAD DE UNA INSTALACIN TIPO EN CANARIAS

  • 4.11. Existen ayudas para la instala-cin de sistemas fotovoltaicos conec-tados a red?

    En Espaa el marco legislativo actual favorece, en el as-pecto econmico, la conexin de energas renovables ala red elctrica, en especial la de energa solar fotovol-taica. La ley establece que se ha de pagar 44,038 cn-timos de euro el kWh de electricidad producida porenerga solar fotovoltaica y vendido a la red elctrica,en instalaciones de hasta 100 kWp, lo que supone casi4 veces ms de lo que se paga por el kWh consumidoen nuestros hogares.

    Estas primas proceden del canon de diversificacin queviene en la factura elctrica que pagamos a las compa-as distribuidoras todos los usuarios de electricidad.

    Por esta misma razn, esta prima no la pagan las com-paas elctricas, sino que la distribuidora elctrica ad-ministra este importe, cobrndolo en ltima instanciadel usuario final y pagndoselo a la persona que tieneinstalado un sistema fotovoltaico, que se convierte asen productor elctrico.

    Canarias, por su clima y por los altos niveles de radia-cin solar recibida, es una zona excepcionalmente apro-piada para el aprovechamiento de la energa solar. Acorto plazo se prev un aumento de las instalacionesconectadas a la red elctrica en el archipilago debidoa que la prima hace rentable las instalaciones en unos8 10 aos. Si se tiene en cuenta que la vida til de unainstalacin fotovoltaica se cifra en unos 30 aos, resultaun beneficio econmico notable.

    Energa solar fotovoltaica I 77Bloque 2. Energas renovables

    Sabas que?

    Una instalacin de unos 3 kWp,que puede ocupar unos 30 m2, ver -tera a la red elctrica tanta elec-tricidad como la consumida poruna vivienda media.

    Alemania es el lder europeo in-discutible en energa solar foto-voltaica. A finales de 2006 contabacon 3063 MW instalados frente alos 3418,5 MW instalados en Eu-ropa. Espaa ocupa el 2. lugar enel ranquin europeo con 118 MW.

    Ayudas nacionales

    El IDAE (Instituto para la Diversificacin y el AhorroEnergtico) puede conceder ayudas segn su presu-puesto anual y el nmero de solicitudes.

    En cualquier caso, las condiciones pueden variar de aoa ao, dependiendo de la dotacin presupuestaria con laque se cuente para tales fines, por lo que se recomiendaque se confirme o ample esta informacin en la pginaweb del IDAE:

    http://www.idae.es

    Tambin existen ventajas fiscales, como deducciones.

    Ayudas del Gobierno de Canarias

    En el archipilago se ha podido optar a subvenciones afondo perdido de la Consejera de Empleo, Industria yComercio del Gobierno de Canarias para instalacionesmeno res de 25 kWp, esta subvencin poda ser comomxi mo del 40% de la inversin elegible. Estas ayudaspa ra la promocin de energas renovables y ahorro ener -gtico se suelen publicar anualmente.

    Hay que tener en cuenta que las ayudas estatales y lasautonmicas son compatibles, es decir, se pueden sumar,pero tienen un lmite mximo del 40%.

    En cualquier caso, las condiciones pueden variar de aoa ao, dependiendo de la dotacin presupuestaria con laque se cuente para tales fines, por lo que se recomiendaque se confirme o ample esta informacin en la pginaweb de la Direccin General de Industria:

    http://www.gobiernodecanarias.org/industria

    SUBVENCIONES Y AYUDAS

  • 78 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Para poder conectarse a la red y vender la electricidad producida a la compaa elctrica han de seguirse varios pasos que,de forma resumida, se exponen a continuacin

    En conjunto, los trmites que se deben realizar para conectar la instalacin a la red pueden prolongarse hasta unos 6 meses.

    No es necesario darse de alta como autnomo.

    Hay que darse de alta en el Impuesto de Actividades Econmicas IAE (este impuesto no se paga si el titular de la insta-lacin es una persona fsica).

    Hay que darse de alta en el Impuesto General Indirecto Canario (IGIC).

    Hay que declarar el IGIC, excepto las personas fsicas cuando los ingresos percibidos durante el ao sean inferiores a unacantidad estipulada (para el 2008 esta cantidad asciende a 28 557 ; esta cantidad puede variar cada ao). En caso de su-perar la cantidad antes mencionada, al ao siguiente debe modificar su situacin pasando al rgimen general e imputar alas facturas el 2% en concepto de IGIC. Por otro lado si a lo largo del ao se factura ms de 3000 se debe presentar unadeclaracin de ingresos, an estando exento del IGIC. Si el titular es una empresa o entidad, debe darse de alta en el IGICen el rgimen general y cargar sus facturas con el 2% en concepto de IGIC.

    Hay que darse de alta en el Impuesto Especial sobre la Electricidad (este impuesto no supone ningn gasto adicional).

    Hay que emitir una factura a la compaa elctrica correspondiente, el periodo de facturacin ha de ser mensual.

    QU DEBO HACER PARA CONVERTIRME EN UN PRODUCTOR DE ENERGA FOTOVOLTAICA?

    QU PASOS SE HAN DE DAR PARA CONECTAR UN SISTEMA FOTOVOLTAICO A LA RED ELCTRICA EN CANARIAS?

    Tramitacin administrativa

    Punto de conexin a la red elc-trica

    Autorizacin administrativa(slo para instalaciones en media tensin y/o mayores de 100 kWp)

    Puesta en servicio e inscripcin previa en el RIPRE

    Inspeccin de la Consejera de Empleo, Industria y Comercio

    Contrato con la compaa elc-trica

    Inspeccin de Unelco-Endesa

    Inscripcin definitiva en el RIPRE

    Entidad responsable

    UNELCO-ENDESA

    Gobierno de Canarias. Consejera de Empleo, Industria y Comercio

    Gobierno de Canarias. Consejera de Empleo, Industria y Comercio

    Gobierno de Canarias. Consejera de Empleo, Industria y Comercio

    UNELCO-ENDESA

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    Gobierno de Canarias. Consejera de Empleo, Industria y Comercio

    Comentarios

    Es el punto de conexin que concede la empresa elctrica al pro-motor de la instalacin fotovoltaica

    Es necesario acreditar la titularidad del terreno

    A las instalaciones en baja tensin con potencia inferior a 100 kWpno se les exige la autorizacin administrativa ya que existe un pro-cedimiento simplificado.

    Adems de presentar otra documentacin hay que tener en cuenta que: Instalaciones < 10 kWp llevan una memoria tcnica Instalaciones > 10 kWp llevan un proyecto tcnico

    Slo para instalaciones en media tensin y/o mayores de 100 kWp.

    En el resto de instalaciones la inscripcin previa y definitiva se rea liza la vez en el RIPRE, al no tener puesta en servicio.

    Es un contrato tipo que regula las relaciones tcnicas y econmi-cas entre el titular de la instalacin y la compaa elctrica

    Es requisito para poder vender a la compaa elctrica la electrici-dad producida por la instalacin

  • Energa solar fotovoltaica I 79Bloque 2. Energas renovables

    Qu es lo que producen los paneles solares fo-tovoltaicos?

    Pueden los paneles fotovoltaicos producir du-rante todo el da? Y durante todo el ao?

    En una instalacin aislada, si quisiramos con-sumir electricidad de noche, qu elementos se-ran necesarios (que no son necesarios si la ins- talacin estuviese conectada a la red elctrica)?

    Cules son las ventajas de utilizar energa solarfotovoltaica en Canarias?

    Cmo puedo integrar los paneles fotovoltai-cos en las ciudades?

    Comenta las instalaciones de energa solar fo-tovoltaica que hayas visto.

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

  • 5.1. Cmo se produce el viento?

    5.2. Cmo se caracteriza el potencial elico de una zona?

    5.3. Cmo se puede aprovechar la energa elica?

    5.4. Cules son las partes fundamentales de un aerogenerador?

    5.5. Cmo se pueden clasificar los aerogeneradores?

    5.6. Cules son las alternativas ms comunes de explotacinde la energa elica con aerogeneradores?

    5.7. Cmo se puede estimar la energa elctricagenerada por un aerogenerador?

    5.8. Son rentables las instalaciones elicas?

    5.9. Cules son las ltimas tendencias en energa elica?

    5.10. Por qu no se pueden conectar tantos aerogeneradoresen Canarias como en la Pennsula Ibrica?

    5.11. Cmo se puede aumentar la contribucin de la energa elicaen las islas Canarias?

    5.12. Cmo afecta la energa elica al medioambiente?

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    ndice

    Energa elica

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  • 5.1. Cmo se produce el viento?

    El Sol calienta de forma desigual las diferentes zonas delplaneta, provocando el movimiento del aire que rodealaTierra y dando lugar al viento. El viento es, por tanto,energa en movimiento, gracias al cual los barcos de velahan podido navegar durante siglos y se ha podido tras-formar el movimiento de las aspas de un molino en

    energa til, ya sea para bombear agua, moler cerealeso para producir electricidad.

    La rotacin terrestre, la diferencia de temperatura y lapresin atmosfrica influyen en la direccin del viento.La energa del viento depende de su velocidad y, enmenor medida, de su densidad (disminuye con la alti-tud). Cerca del suelo, la velocidad es baja, pero aumenta

    Sabas que?

    82 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El viento sopla con ms fuerza so-bre el mar que en tierra. Por esto,las mejores localizaciones para losaerogeneradores se encuentranen el mar o bien cercanas a la cos-ta con poca vegetacin.

    Slo el 2% de la energa proceden-te del Sol se convierte en viento.El potencial elico es 10 veces ma-yor que el actual consumo elc-trico en todo el mundo.

    ESCALA BEAUFORT

    Aspecto del mar

    DespejadoPequeas olas, pero sin espumaCrestas de apariencia vtrea, sinromperPequeas olas, crestas rompientesBorreguillos numerosos, copasde los rbolesOlas medianas y alargadas, borre-guillos muy abundantesComienzan a formarse olas gran-des, crestas rompientes, espumaMar gruesa, con espuma arras-trada en direccin vientoGrandes olas rompientes, franjasde espumaOlas muy grandes, rompientes.Visibilidad mermadaOlas muy gruesas con crestas em-penechadasOlas excepcionalmente grandes,visibilidad muy reducidaEl aire est lleno de espuma y ro-ciones. Enorme oleaje.Visibilidadcasi nula

    Efectos en tierra

    Calma, el humo asciende verticalmenteEl humo indica la direccin del vientoSe mueven las hojas de los rboles

    Se agitan las hojas, ondulan las banderasSe levanta polvo y papeles, se agitan las olascada vez ms largasPequeos movimientos de los rboles

    Se mueven las ramas de los rboles, dificultadpara mantener abierto el paraguasSe mueven los rboles grandes, dificultad paraandar contra el vientoSe quiebran las copas de los rboles, circula-cin de personas dificultosaDaos en rboles, imposible andar contra elvientorboles arrancados, daos en la estructurade las construccionesEstragos abundantes en construcciones, teja-dos y rbolesDestruccin total

    Velocidad deviento(km/h)0 a 12 a 56 a 11

    12 a 1920 a 28

    29 a 38

    39 a 49

    50 a 61

    62 a 74

    75 a 88

    89 a 102

    103 a 117

    118 y ms

    Nmerode Beaufort01

    2

    34

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    Denominacin

    CalmaVentolinaFlojito (brisa muydbil)Flojo (brisa dbil)Bonancible (brisamoderada)Fresco (brisafresca)Fresquito (brisafuerte)Frescachn(viento fuerte)Temporal (vientoduro)Temporal fuerte(muy duro)Temporal duro(temporal)Temporal muyduro (borrasca)Temporal huraca-nado (huracn)

  • rpidamente con la altura. Cuanto ms accidentada seala superficie del terreno, ms frenar al viento. Sopla conmenos velocidad en las depresiones terrestres y conmayor velocidad sobre las colinas, aunque en grandesvalles rodeados de montaas aparece el denominadoefecto tnel, que puede proporcionar buenas velocida-des de viento.

    A escala local lo que sucede es que durante el da el Solcalienta el aire sobre tierra firme ms que el que estsobre el mar. El aire continental se expande y eleva, dis-

    minuyendo as la presin sobre el terreno y haciendoque el viento sople desde el mar hacia la costa.

    5.2. Cmo se caracteriza el potencialelico de una zona?

    Los parmetros fundamentales a la hora de evaluar laenerga del viento son la velocidad y la direccin pre-dominante. La velocidad y la direccin del viento varanpara una zona determinada durante el ao y tambinentre los distintos aos. Es importante disponer de in-

    Energa elica I 83Bloque 2. Energas renovables

    El viento ha tenido tal importan-cia en la vida cotidiana del hom-bre que, en la antigedad, lleg aelevarlo a la categora de dios. Enla mitologa griega, el dios padrede los vientos era Eolo, quien,segn cuenta la leyenda, tena en-cerrados los vientos en las pro-fundidades de la Tierra.

    La primera aplicacin conocida dela energa elica fue la sustitucindel esfuerzo humano en la impul-sin de embarcaciones por la nave-gacin a vela. Se tienen referenciasde que los egipcios conocan la na-vegacin a vela en el ao 4500 a.C.

    Las primeras aplicaciones del vientoen las islas Canarias, aparte de la na-vegacin martima, fueron para lamolienda de grano.

    Los molinos de viento aparecenhacia finales del siglo XVIII, y su utili-zacin se extiende rpidamentepor todas las islas, pero marcan demanera especial el paisaje de Fuer-teventura, isla en la que proliferansignificativamente, en comparacincon las dems.

    La presencia constante de los vien-tos alisios, que constituan su fuentede energa, y la tradicional economacerealista de las islas, favorecieron laimplantacin de numerosos molinosy molinas a lo largo del territorio.

    Se instalaron en lugares abiertos alos vientos dominantes, configurn-dose como uno de los rasgos ms

    caractersticos del paisaje rural delas islas.

    La importancia de estos primerosmolinos harineros en Canarias espatente, pudindose ver, an hoy,los vestigios de aquellos ingeniosen casi todas las islas.

    A finales del siglo XIX y primeraparte del siglo XX se introdujeronen Canarias los aeromotores multi-pala para el bombeo de agua.

    Estos aeromotores permitieron laextraccin de agua a mayor pro-fundidad y con menor esfuerzo.

    Hubo que esperar hasta 1984 paraque un aerogenerador se conec-tase a la red elctrica en Canarias.Desde esta fecha se han seguidoinstalando aerogeneradores en Ca-narias.

    LOS MOLINOS DE VIENTO ENCANARIAS: UNA LARGA TRADICIN

  • formacin elica que abarque un nmero determinadode aos. En muchos casos no es posible disponer deinformacin de varios aos, por lo que se ha de tener,al menos, un ao completo de datos.

    Para la recopilacin de la informacin elica se debeinstalar, como mnimo, un aparato que mida la velocidad(anemmetro) y otro para la direccin (veleta).

    La altura ms estandarizada para ubicar estos sensoreses de 10 metros (aunque la tendencia es colocarlos a20 metros).

    5.3. Cmo se puede aprovechar laenerga elica?

    La energa elica es la que contiene el viento en formade energa cintica (recuerda: Ec = m v2). Esta ener-ga se puede transformar en otro tipo de energa comola mecnica, elctrica, hidrulica, etc. Una de las formasms utilizadas en la actualidad para el aprovechamientoa gran escala de la energa elica es a travs de las de-nominadas aeroturbinas.

    Sabas que?

    84 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El primer aerogenerador fue construido por Charles F. Brush en EE. UU.en 1888. Fue un gigante de 144 palas construidas en madera de cedro quefuncion durante 20 aos.Tena una potencia de 12 kW, produca electri-cidad en CC,que almacenaba en bateras. El dans Poum la Cour fue el pio-nero de los aerogeneradores modernos; a finales del siglo XIX puso enmarcha varios aerogeneradores de 4 y 6 palas.

    ene0

    3

    6

    9

    12

    feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic

    5,07

    2,953,59

    2,00

    3,58 3,49 3,79

    2,78 2,973,34

    2,813,03

    2,72

    6,39

    3,75

    7,15

    8,22

    10,08

    11,85

    10,15

    5,63

    4,12

    15

    Velocidad media mensual

    Desviacin tpica

    6,80 6,49 7,15

    GRFICA REPRESENTATIVA DE LA VELOCIDAD MEDIA MENSUAL EN UN AO

    ROSA DE LOS VIENTOS

    Media mensual y desviacin tpica

    2,68-5,36

    73,2

    0,9

    10,9

    0,6 2,2

    6,3

    W E4,7

    1,2S

    N5,36-8,00

    8,00-10,73

    >10,73

    Rosa de los vientos: frecuencia con la que sopla el vientoen una direccin determinada y sus velocidades medias

    m/s

  • Estas pueden transformar la energa elica en:

    Energa mecnica: aeromotores.

    Energa elctrica: aerogeneradores.

    Los aeromotores se han utilizado desde hace siglospara la molienda de grano, el bombeo de agua, etc.Ac-tualmente siguen utilizndose en menor proporcinpara estos usos, adems de incorporarse tambin ensistemas de desalacin de agua.

    Los aerogeneradores son los sistemas de aprovecha-miento elico ms utilizados hoy en da, observndoseun crecimiento muy pronunciado en su utilizacin a par-tir del ao 1990. Su funcionamiento se basa en que alincidir el viento sobre sus palas se produce un trabajomecnico de rotacin que mueve un generador queproduce electricidad.

    5.4. Cules son las partes fundamen-tales de un aerogenerador?

    Un aerogenerador consta de los siguientes elementos.

    1. RotorEl rotor es el conjunto formado principalmente porlas palas y el buje (elemento de la estructura al quese fijan las palas). En el rotor se transforma la ener-ga cintica del viento en energa mecnica.

    El diseo de palas se parece mucho al de las alas deun avin y suelen estar fabricadas con plsticos (po-lister o epoxy), reforzados internamente con fibrade vidrio o de carbono.

    2. TorreLa torre se utiliza fundamentalmente para aumentarla altura del elemento que capta la energa del viento(rotor), ya que el viento sopla a mayor velocidadsegn aumenta la altura.

    3. GndolaEn su interior se encuentran los elementos quetransforman la energa mecnica en energa elctrica:los ejes del aerogenerador, el multiplicador, el gene-rador y los sistemas de control, orientacin y freno.En su exterior se ubican el anemmetro y la veleta.La gndola suele estar ubicada en la parte superiorde la torre de la mquina.

    4. MultiplicadorElemento mecnico formado por un sistema de en-granajes cuyo objetivo es transformar la velocidaddel giro del rotor (velocidad del eje principal) a la ve-locidad de trabajo del generador elctrico. El multi-plicador funciona de forma parecida a la caja decambios de un coche, multiplicando entre 20 y 60veces la velocidad del eje del rotor y alcanzando unavelocidad de 1500 revoluciones/minuto en el eje delgenerador, lo que hace posible el funcionamiento delgenerador elctrico, permitiendo as convertir laenerga mecnica del giro del eje en energa elctrica.

    5. Generador elctricoMquina elctrica encargada de transformar la ener-ga mecnica en energa elctrica. El eje del generadorlleva acoplado un sistema de freno de disco (similaral de los coches).Adems, para frenar un aerogene-rador, se pueden girar las palas colocando su super-ficie en la direccin del viento (posicin de bandera).

    Energa elica I 85Bloque 2. Energas renovables

    En 1979 se instal el primer aero-generador conectado a la red elc-trica en Espaa.Tena una potenciade 100 kW y se instal cerca deTarifa (Cdiz). En 1984 se instalen Canarias el primer aerogene-rador conectado a la red, tenauna potencia de 55 kW.

    En la dcada de 1950 se coloc enGran Canaria el primer aeroge-nerador; era de 15 kW, y se uti-liz para la iluminacin de la pistadel aeropuerto de Gando (no es-taba conectado a la red).

  • Finalmente, la electricidad producida en el generadorbaja por unos cables hasta el transformador del parqueelico, donde se eleva la tensin hasta alcanzar la ten-sin nominal de la red elctrica. Esto es necesario dadoque para inyectar energa en la red, esta electricidad hade tener la misma tensin que la red elctrica.

    5.5. Cmo se pueden clasificar losaerogeneradores?

    Los aerogeneradores se pueden clasificar segn las ca-ractersticas siguientes.

    1. Potencia nominal

    Aerogenerador de pequea potencia: turbinas dehasta 30 kW. Sus aplicaciones ms comunes son lacarga de bateras, instalaciones remotas de teleco-municaciones, instalaciones domsticas, caravanas,yates, pequeas granjas aisladas, etc. La mayora deestas aplicaciones son sistemas aislados y se instalancerca del centro de consumo.

    Aerogenerador de mediana potencia: turbinas entre30 kW y 300 kW. Se utilizan fundamentalmente paraalimentar demandas elctricas importantes. Si bienexisten casos de sistemas aislados, se trata por lo ge-neral de instalaciones interconectadas con la redelctrica.

    Aerogenerador de gran potencia: turbinas de msde 300 kW. Se utilizan fundamentalmente en la pro-duccin de electricidad, para inyectarla en las redeselctricas.

    2. Orientacin del rotor

    Eje vertical: en estas mquinas, el eje que transmiteel movimiento de las palas es vertical. Al no necesi-tar orientarse (por la simetra de las palas) permiteaprovechar los vientos de cualquier direccin. El ge-nerador elctrico se instala a la altura del suelo, por

    Sabas que?

    86 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La vida til de los aerogeneradores es de ms de20 aos y tienen una disponibilidad del 98%, esdecir, estn operativos y listos para funcionar du-rante el 98% de las horas del ao. Slo necesitanuna revisin de mantenimiento cada 6 meses.Estos datos resultan sorprendentes si se compa-ran con el motor de un automvil, que slo fun-ciona unas 5000 horas a lo largo de su vida til.

    Un aerogeneradorde 2000 kW (2 MW)suele tener una to-rre de 60 a 80 me-tros (la altura de unedificio de entre 20y 27 plantas).

    Pala del rotor conpaso de pala fijo

    Dimetrodel rotor

    Multiplicador Generador

    Alturadel rotor

    PARTES DE UN AEROGENERADORDE EJE VERTICAL

    Aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus

  • lo que es menor la complejidad a la hora de efectuarlabores de mantenimiento. El ms desarrollado en elmercado es el tipo Darrieus. Este tipo de mquinaselicas tambin tienen desventajas, entre las que seencuentran la necesidad de utilizar un motor, debidoa que su configuracin no permite el autoarranquey a que reciben menos viento al estar ms cerca delsuelo.

    Eje horizontal: en estas mquinas el eje que trans-mite el movimiento de las palas es horizontal. Se tratade la constitucin ms comn de las mquinas elicas.

    3. Nmero de palas

    Segn el nmero de palas se pueden diferenciar m-quinas: bipalas (2 palas), tripalas (3 palas) y multipa-las (ms de 3 palas).

    4. Mecanismo de regulacin de potencia

    Paso fijo: las palas se mantienen en una posicin fijacon respecto a su eje, se ajustan durante el montajey permanecen invariables durante el funcionamiento.Debido al uso completamente pasivo de las palas,esta regulacin es simple y fiable en cualquier condi-cin. Con este sistema se producen variaciones en laproduccin segn sea la intensidad del viento. Un ex-tremo de la pala se puede girar 90 en torno a su eje.Este movimiento se utiliza como sistema principal defrenado y es lo que se denomina aerofreno.

    Paso variable: las palas pueden girar sobre su propioeje para regular el paso.A altas velocidades de vientose ajusta el ngulo de la pala, por lo que se puede

    mantener la potencia de salida prcticamente cons-tante en dichas condiciones.

    La regulacin de potencia con este ltimo sistema es msfina que con el sistema de paso fijo, pudindose mante-ner, una vez alcanzada, la potencia nominal de la mquinaprcticamente invariable, an cuando aumente la inten-sidad del viento. Este sistema, adems de regular la po-tencia de salida de la mquina, se utiliza como aerofreno.

    5.6. Cules son las alternativas mscomunes de explotacin de la energaelica con aerogeneradores?

    Un parque elico es un sistema formado por uno o va-rios aerogeneradores situados en el mismo emplaza-miento.

    1. Parques elicos interconectadosEl propietario del parque es un productor ms deelectricidad, estando la compaa elctrica obligadapor ley a facilitar la conexin de los aerogeneradoresa la red elctrica y a comprar toda su produccin deelectricidad, en base a un sistema de precios esta-blecidos a nivel nacional que priman la energa elica.

    En Canarias se adjudican mediante concurso pblico,y es el Gobierno de la Comunidad Autnoma el res-ponsable tanto de sus bases como de su adjudicacin.

    2. Parques elicos con consumos asociados (autocon-sumo)La electricidad producida por los aerogeneradoresse utiliza para el consumo propio y el excedente deelectricidad, si lo hubiera, se inyecta en la red elctrica

    Energa elica I 87Bloque 2. Energas renovables

    En la actualidad, la ma-yora de los aerogene-radores que se utilizanson de eje horizontal,tripala y de paso varia-ble.

    A finales de 2006, Espaa era la segunda po-tencia mundial en energa elica, con 11 615MW instalados, precedida slo porAlemania,con 20 622 MW. La potencia elica instaladaen Espaa es ya superior a la nuclear (7606MW). En la UE la potencia instalada ascendaa 48 042 MW y en el mundo a 72 628 MW.

  • (segn la ley, este excedente ha de ser como m-ximo el 50% de la produccin o, en otras palabras, laproduccin mxima, en balance anual, no puedesuperar el doble de la demanda). Esta modalidad seutiliza sobre todo en industrias o en plantas desa-ladoras, ya que tienen un gran consumo de energay, de esta forma, producen ellos mismos la electrici-dad que demandan. En Canarias se adjudican tam-bin mediante concurso pblico.

    3. Parques elicos aisladosSon aquellos que no tienen conexin alguna con lared elctrica y cuya finalidad es abastecer energti-camente un consumo puntual.

    5.7. Cmo se puede estimar la ener-ga elctrica generada por un aeroge-nerador?

    La eficacia de un aerogenerador se caracteriza por lossiguientes parmetros:

    1. DisponibilidadIndica las horas que la mquina est disponible paraproducir y suele ser de un 98%.

    2. Horas equivalentesMiden el rendimiento energtico de un aerogenera-dor en un emplazamiento dado. Las horas equiva-lentes representan el nmero de horas al ao que lamquina elica estara produciendo a su potencianominal. El nmero de horas equivalentes ser tantomayor cuanto ms elevado sea el potencial elicodel emplazamiento as como cuanto mejor se adapteel aerogenerador a las condiciones elicas del em-plazamiento.

    3. Factor de capacidadRepresenta el porcentaje de energa realmente pro-ducida en un ao dividida por la tericamente pro-ducible en el mismo periodo. El factor de capacidadde una zona media-buena suele oscilar alrededor deun 28%.

    Sabas que?

    88 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En Canarias se encuentran par-ques elicos situados entre los demayor rendimiento (horas equi-valentes) del mundo, pudindoseencontrar algunos con un nmerode horas equivalentes superior a4500.

    En la actualidad slo se aprovecha,como recurso energtico, la com-ponente horizontal de los vientosque estn prximos al suelo y quetienen velocidades comprendidasentre los 5 y los 25 m/s (entre 18y 90 km/h) y que poseen un m-nimo de continuidad.

    Aerogeneradores de eje horizontal

    Eje principal Multiplicador

    Freno

    Generador

    Gndola

    Pala Torre

    PARTES DE UN AEROGENERADORDE EJE HORIZONTAL

    Horas equivalentes =Energa total obtenida por el aerogenerador en un ao

    Potencia nominal del aerogenerador

  • Un factor importante que ha de considerarse a lahora de calcular la produccin de una mquina e-lica es el rgimen de vientos: cuanto ms constantesea el viento tanto mejor para la produccin. Hayque tener en cuenta que un aereogenerador em-pieza a producir a partir de una velocidad de vientode unos 3 m/s y va incrementando su produccinprogresivamente a medida que aumenta el vientohasta su velocidad nominal. La velocidad de corte delaereogenerador (velocidad a partir de la cual se de-tiene para evitar posibles roturas) se sita en tornoa los 25 m/s. Cuanto ms constante sea el viento,dentro del rango en el que produce la mquina,tanto mejor, ya que las fluctuaciones sern menoresy la produccin aumentar.

    5.8. Son rentables las instalacioneselicas?

    El marco legislativo actual en Espaa favorece la pro-duccin de electricidad de origen elico desde el puntode vista econmico, aunque las primas no son tan ele-vadas como en el caso de la energa solar fotovoltaica.El precio de venta de la electricidad de origen elico, se-gn sea la potencia del parque elico y los aos de explo-tacin, oscila entre 6,64 /kWh y 5,9 /kWh (datospara los aos 2006 y 2007, que pueden variar ligera-mente de ao en ao).

    Los costes de inversin de una instalacin elica varanbastante dependiendo de la potencia nominal de la m-quina, de la accesibilidad de la zona, etc. En trminos

    generales se puede establecer un precio medio por kWelico instalado que oscila entre 1000 /kW y 1100/kW. Este coste es an mayor en el caso de aeroge-neradores de pequea potencia (dentro de este seg-mento los costes de la inversin pueden llegar hasta los2400 /kW).

    Adems de los costes de la compra e instalacin (in-versin inicial) de un aerogenerador, hay que tener encuenta otros costes a lo largo del periodo de explota-cin. Estos costes son:

    Coste de mantenimiento y operacin: aproximada-mente el 2% del coste de inversin.

    Seguro y otros gastos: aproximadamente el 1,5% delcoste de inversin.

    Energa elica I 89Bloque 2. Energas renovables

    Un aerogenerador de 1 MW enuna buena zona elica podraabastecer a unas 1000 familias.Tambin sustituye unas 250 tone-ladas equivalentes de petrleo,con el que podran circular unos38 000 coches utilitarios durante100 kilmetros.

    La construccin de un parque e-lico, que suele durar un ao, pro-porciona empleo a unas 130 per-sonas.Durante la fase de explota-cin del parque, que se extiendea lo largo de toda su vida til,man-tiene el empleo de unas 6 personas.

    Factor de capacidad =Horas equivalentes

    Horas totales del periodo

    La energa elica representa la mayor contribucindentro de las energas renovables en Canarias. Esto sedebe a las buenas condiciones de viento de las islas,donde predominan los alisios (vientos de direccinnoreste), que se caracterizan por ser constantes ycon velocidades medias-altas (en algunas zonas la ve-locidad media es de 8 m/s). De hecho, los parqueselicos de Canarias se encuentran entre los de mayorproductividad del mundo, con factores de capacidadque alcanzan el 0,4 (40%). Los parques elicos enbuenas zonas de viento de Canarias (con unas 3500horas equivalentes) se pueden amortizar en aproxi-madamente 6 aos; si se tiene en cuenta que la vidatil de un aerogenerador se sita en torno a 20 aos,se puede entender el negocio que representan.

  • 5.9. Cules son las ltimas tenden-cias en energa elica?

    La tecnologa en el sector elico est evolucionandocon gran rapidez, dando lugar a un aumento de la ren-tabilidad. Algunas de las ltimas tendencias en el sectorelico son las siguientes.

    1. Parques elicos en el mar (Parques off-shore)Los parques off-shore son parques elicos que seubican en el mar, normalmente en lugares donde laplataforma marina no es muy profunda. En el mar, losvientos son ms fuertes y constantes; por este mo-tivo, y pese a que los parques marinos son ms caros,se est alcanzando una alta rentabilidad, de ah queesta tecnologa est proliferando rpidamente.

    2. Repotenciacin de parques antiguosEn los pases en los que hay mucha energa elicainstalada, las zonas con los mejores vientos (no sloveloces sino tambin constantes) empiezan a esca-sear, por lo que la instalacin de nuevos parques e-licos en lugares con peores condiciones de viento,hace que disminuya su rentabilidad. Por esta razn, lapoltica de repotenciacin est imponindose paula-tinamente en estos pases. La repotenciacin consisteen sustituir parques elicos obsoletos por nuevos,con lo que se pasa a aprovechar las mejores zonaselicas con mquinas de ltima tecnologa, consi-guiendo as una mejor rentabilidad. Los pases queen 2003 ya haban sustituido aerogeneradores fueronDinamarca,Australia,Alemania y Holanda. Dinamarcaes el pas lder a nivel mundial en repotenciacin yha desarrollado una poltica que favorece el reem-plazo de mquinas elicas de ms de 10 aos.

    3. Aerogeneradores de gran potenciaLa tecnologa elica avanza rpidamente, de hecho,los precios de los aerogeneradores han bajado msdel 30% desde 1990, y las empresas industriales pa-recen haber desatado una batalla mundial por desa-rrollar el aerogenerador de mayor potencia. Estosaerogeneradores de gran potencia permiten apro-vechar ms las zonas con mejores condiciones eli-cas reduciendo los costes de instalacin (es msbarato instalar un aerogenerador de 1 MW que 10de 100 kW). En 2006 se llegaron a instalar aeroge-neradores de 6 MW.

    Sabas que?

    90 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En trmino medio, el 20% de la electricidad que se consume en Dinamarcaproviene de energa elica; este sector ha creado una industria a su alre-dedor que ha generado ms puestos de trabajo que todo el sector de laelectricidad en el pas.

    Parque elico en el mar (off-shore)

  • 5.10. Por qu no se pueden conectartantos aerogeneradores en Canariascomo en la Pennsula Ibrica?

    La potencia elica conectable a la red elctrica de cadaisla en Canarias (cada isla tiene su propia red elctrica,excepto Lanzarote y Fuerteventura que estn unidaspor cable submarino) es ms reducida que la que sepodra conectar en el continente. Esta limitacin estcondicionada por factores como los que se exponen acontinuacin.

    1. Las horas valleLa demanda mnima de electricidad se produce enlas horas valle (normalmente por la noche). Este fac-tor tiene una gran influencia dado que los parqueselicos producen en funcin del viento reinante ypuede ocurrir que, durante la noche, cuando la de-manda de electricidad es menor, los vientos sean msfuertes y, por tanto, la produccin elica sea mayor.Este es un factor limitante en cuanto a la potenciaelica que ha de instalarse.

    2. La capacidad de las redesLas lneas elctricas han de ser capaces de transpor-tar la electricidad de origen elico desde los parqueselicos hasta los puntos de consumo. Las islas Cana-rias tienen redes elctricas de pequea dimensin(redes dbiles), por lo que, a veces, las lneas elctri-cas situadas en donde se quiere ubicar un parquepueden no tener la suficiente capacidad para trans-portar la electricidad de origen elico.

    3. Imposibilidad deapagar las centrales convencionalesLos grupos de generacin de las centrales elctricas

    convencionales han de seguir funcionando, aunquesea al mnimo. El motivo es que si, de repente, dejade generarse energa elica (por ejemplo, por dis-minucin del viento) se pueda suplir rpidamente laelectricidad que estaban produciendo los parqueselicos. Por lo tanto, estos grupos han de seguir fun-cionando, aunque sea a su mnimo tcnico.

    4. La estabilidad del sistemaLas variaciones bruscas de la produccin de electri-cidad por parte de los parques elicos o de las cen-trales trmicas convencionales provocan estados deinestabilidad en las redes elctricas. Este factor ha detenerse en cuenta, considerando que los parques e-licos pueden bajar repentinamente su produccin.

    Estos factores, entre otros, limitan la potencia elica quedebe instalarse en el archipilago.

    5.11. Cmo se puede aumentar lacontribucin de la energa elica enlas islas Canarias?

    Aunque existe una limitacin en el porcentaje de ener-ga elica que se puede inyectar en las redes elctricas,en la actualidad el porcentaje de energa elica es muypequeo en comparacin con sus posibilidades de ex-plotacin (alrededor del 3,6% de la produccin de elec-tricidad fue de origen elico en el 2006).Algunas de lasestrategias que se podran seguir para aumentar la con-tribucin de la energa elica son las siguientes.

    1. Elaboracin de planes insulares especialesUna de las estrategias importantes para optimizar laenerga elica que habr de instalarse en las islas es

    Energa elica I 91Bloque 2. Energas renovables

    A finales de 2006 la potencia elica en parques off-shore en Europa era de700 MW, de los cuales unos 400 MW estaban instalados en Dinamarca,pas lder mundial en esta tecnologa. En Espaa no se ha instalado todavaningn parque elico off-shore. Se prev que la potencia elica off-shoreinstalada en Europa en el ao 2010 sea de 10 000 MW.El potencial elicomarino en Espaa es de unos 3000 MW.

  • la elaboracin de planes especiales de ordenacindel territorio, en los que se delimiten zonas que,por lasbuenas caractersticas del viento y territoriales, puedanser reservadas para la instalacin de parques elicos,dado que, si las condiciones elicas son buenas, en unespacio menor se puede conseguir mayor produc-cin de electricidad.

    En Canarias se ha trabajado en la elaboracin delmapa elico, instalando una serie de estaciones quemiden la velocidad y la direccin del viento en dis-tintas zonas de las islas. Posteriormente se ha llevadoa cabo la zonificacin elica del archipilago, quecombina esta informacin recopilada durante aoscon otra de carcter territorial, de manera que se li-mita la instalacin de parques elicos a aquellas zonasen donde la planificacin territorial vigente permitesu construccin.

    Adems de estos trabajos encaminados a determinarel potencial desde el punto de vista del recurso na-tural (viento), tambin se analizan actualmente losniveles mximos de electricidad susceptible de serinyectada en las redes elctricas de las islas a la vezque se sigue estudiando el recurso elico, aumen-tando la contribucin a los mapas elicos de Canarias.

    2. Repotenciacin de parques elicos obsoletosMuchos de los parques elicos actualmente instala-dos en las islas tienen ms de 10 20 aos. En Cana-rias se instal el primer aerogenerador con conexina la red elctrica en 1984, y tena una potencia uni-taria de 55 kW. Las potencias unitarias de los aero-generadores instalados a principios de los aos 90oscilaban entre los 100 y los 300 kW.Ya a finales delos 90 y principios de 2000 se instalaron mquinascon potencias unitarias entre los 500 y 660 kW.

    Sabas que?

    92 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El PECAN (Plan Energtico de Canarias) prev alcanzar un 30% de la ge-neracin elctrica mediante fuentes de energas renovables para 2015.Unode los pilares para conseguir este fin es la energa elica; el objetivo esque la potencia elica instalada alcance los 1025 MW en 2015, lo que sig-nificara multiplicar por ms de 7 la potencia instalada a finales de 2004.

  • En la actualidad se instalan en Europa aerogenera-dores de hasta 6 MW, por lo que se podra aumen-tar la contribucin elica con la simple utilizacin delespacio ocupado por los parques elicos antiguos,sustituyendo los aerogeneradores instalados porotros de potencia unitaria superior.

    3. Utilizacin de sistemas elicos ms establesSe ha de llevar a cabo una eleccin de los aeroge-neradores tal que se minimicen las perturbaciones

    en la red elctrica. Siguiendo este criterio en Cana-rias se deberan instalar aerogeneradores de veloci-dad y paso de pala variables.

    4. Aplicaciones aisladasOtra forma de mejorar el aprovechamiento de laenerga elica en las islas pasa por las aplicacionesaisladas de la red elctrica. Entre estas aplicaciones seencuentran: desalacin de agua de mar, bombeospara almacenar agua en forma de energa potencial

    Energa elica I 93Bloque 2. Energas renovables

    La energa elica es la tecnologade generacin elctrica que mscrece en la actualidad. Entre 1996y 2001 el mercado elico obtuvouna tasa de crecimiento anual ma-yor del 35%.

    La energa elica se puede utilizartambin para desalar agua de mar;de hecho, ya existen varios pro-yectos experimentales en Cana-rias que utilizan directamente laenerga del viento para produciragua potable.

    150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 500000 550000 600000 650000

    150000

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    0 10 20 40 60 80 100

    Recurso elico a 40 m

    k/h< 19,8

    19,8-21,6

    21,6-23,3

    23,3-25,3

    25,3-27,0

    27,0-28,8

    28,8-30,6

    30,6-32,3

    32,3-34,3

    < 34,3

    m/s< 5,5

    5,5-6,0

    6,0-6,5

    6,5-7,0

    7,0-7,5

    7,5-8,0

    8,0-8,5

    8,5-9,0

    9,0-9,5

    < 99,5

    Resolucin espacial del recurso elico: 100 m RECURSO ELICO DE CANARIAS

    Fuente: InstitutoTecnolgico de Canarias. Gobierno de Canarias

  • para su posterior turbinado (centrales hidro-elicas),transformacin en otros vectores energticos conposibilidad de almacenamiento como el hidrgeno,etc.

    5.12. Cmo afecta la energa elicaal medioambiente?

    Al estudiar, desde el punto de vista medioambiental, elempleo de aerogeneradores, debemos entender su in-cidencia en dos sentidos. El primero es considerar lageneracin de energa elica como un beneficio, ya queevitamos emisiones contaminantes. El segundo es estu-diar cmo afecta la implantacin de aerogeneradores almedioambiente.

    El impacto medioambiental que puede producir un par-que elico va a depender fundamentalmente del em-plazamiento elegido para su instalacin, del tamao delparque y de la distancia a los ncleos poblacionales. Losprincipales impactos son:

    1. Impacto visualEl impacto visual de estas instalaciones depende decriterios fundamentalmente subjetivos. Un parque deunos pocos aerogeneradores puede llegar a seratractivo para algunas personas mientras que unagran concentracin de mquinas obliga a considerarel impacto visual y la forma de disminuirlo. En cual-quier caso provocan un impacto paisajstico, peromientras que para unos ese impacto es positivo paraotros no es asumible; se trata de una cuestin de per-cepciones subjetivas e individuales.

    2. Impacto sobre las avesLos estudios realizados concluyen que este impactoes muy pequeo frente al producido por causas na-turales. Un estudio espaol ha determinado que latasa de colisiones de aves es del 0,1%. Estudios simi-lares realizados en Dinamarca han concluido que lasaves se acostumbran rpidamente a los aerogenera-dores y desvan su trayectoria de vuelo para evitarlos.

    3. Impacto acsticoEl origen del ruido en los aerogeneradores de losaos 80 se deba a factores de tipo mecnico; en lasltimas dcadas se ha investigado mucho este as-pecto y se ha logrado rebajar el nivel de ruido pordebajo de la mitad. La experiencia obtenida permitesealar que en las poblaciones ms cercanas a las ins-talaciones no se detecta ningn incremento de ruido,resultando ms importante el producido por el pro-pio viento.

    Sabas que?

    94 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Por trmino medio, a nivel mun-dial, un parque elico puede tenerentre 2200 y 2600 horas equiva-lentes al ao mientras que en Ca-narias la media es de 3400.

  • Energa elica I 95Bloque 2. Energas renovables

    La utilizacin de la energa elica, es algo re-ciente?

    Y la produccin de electricidad de origenelico?

    Se podra instalar en Canarias ms energaelica de la que existe en la actualidad?

    Crees que en el futuro el papel de la ener-ga elica ser ms relevante?, por qu?

    Es cierto que parte de la electricidad queconsumimos en nuestros hogares provieneen parte de la energa elica? Si es as, enqu porcentaje?

    Qu energa renovable es la que ms con-tribuye a la produccin de electricidad enCanarias?

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

  • 6.1. Cmo se puede aprovechar la energa hidrulica?

    6.1.1. Cmo se genera la energa hidrulica?

    6.1.2. Cmo se pueden clasificar las centrales hidrulicas?

    6.1.3. Cul es el papel de la energa hidrulica en Canarias?

    6.2. Cmo se puede aprovechar la biomasa?

    6.2.1. Qu es la biomasa?

    6.2.2. Cules son las fuentes de biomasa que se utilizancon fines energticos?

    6.2.3. Qu son los biocombustibles?

    6.2.4. Cules son las ventajas de utilizar la biomasa?

    6.2.5. Cmo se utiliza la biomasa en Canarias?

    6.3. Cmo se puede aprovechar la energa geotrmica?

    6.3.1. Produccin de electricidad

    6.3.2. Produccin de calor

    6.4. Cmo se puede aprovechar la energa del mar?

    6.4.1. Las mareas

    6.4.2. Energa de las olas

    6.4.3. El gradiente trmico

    6.4.4. Las corrientes marinas

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    ndice

    Otras energasrenovables

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  • 6.1. Cmo se puede aprovechar laenerga hidrulica?

    6.1.1. Cmo se genera la energa hi-drulica?

    El Sol evapora el agua de los ocanos, mares, lagos yros, formando nubes; cuando stas se enfran, se con-densan formando la lluvia y la nieve que se vierte sobrela tierra, reaprovisionndola y cerrando el ciclo.

    En la actualidad, la energa hidrulica se utiliza funda-mentalmente para producir electricidad en las deno-minadas centrales hidroelctricas. El agua, retenida enun embalse o presa, se deja caer por una tubera, a cuyasalida se coloca una turbina, el eje de la cual comienzaa girar al caer al agua; este giro pone en marcha el ge-nerador elctrico obtenindose as la electricidad. Unade las grandes ventajas de la produccin de electrici-dad con energa hidrulica es que puede ser constantey previsible, al contrario que la gran mayora de las re-novables y, por lo tanto, se puede utilizar para satisfacerla demanda elctrica base. Las centrales hidroelctricasse pueden situar junto al cauce de un ro o al pie de unapresa. En Canarias, al no existir ros, las explotacioneshidroelctricas se sitan a pie de presa.

    6.1.2. Cmo se pueden clasificar lascentrales hidrulicas?

    Las centrales hidroelctricas se clasifican segn su po-tencia:

    1. Centrales hidrulicasSon centrales mayores de 10 MW. A gran escala pre-sentan algunos inconvenientes como puede ser laevacuacin de zonas pobladas o de inters naturaldebido a la construccin de grandes infraestructurasy al desvo de ros. Por estos inconvenientes, que pue-den generar un gran impacto ambiental y humano,la energa hidrulica no es considerada estrictamenteuna energa renovable, pero s lo es la energa mini-hidrulica. En todo caso, la energa hidrulica tiene lagran ventaja de no contribuir al cambio climtico, alno emitir CO2 ni otros gases de efecto invernadero.Por otra parte, si se tiene especial cuidado en la se-leccin de la ubicacin y en el respeto del me-dioambiente, el impacto se puede reducir de formaconsiderable, hasta ser, de hecho, prcticamente nulo,como es el caso del aprovechamiento de presas yaexistentes destinadas a otros fines y el aumento dela potencia en centrales en explotacin.

    2. Centrales minihidrulicasSon centrales con una potencia instalada menor de10 MW. Comenzaron a construirse a principios delsiglo XX y solan ser instalaciones modestas que ge-neraban electricidad a pequeas poblaciones. En sumayora son instalaciones de agua fluyente, lo quequiere decir que generan electricidad mientras tienenun caudal superior a un mnimo tcnico (segn ins-talacin) y se paran cuando el caudal baja de ese nivel.

    Adems de aprovechar los cauces de los ros o pe-queos embalses, las instalaciones minihidrulicaspueden situarse en galeras de agua o simplemente

    Sabas que?

    98 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La fuerza del agua se utiliza desdehace siglos. Las primeras referen-cias de molinos de agua datan delsiglo 1 a. C. Estos molinos se utili-zaron para sustituir el trabajo hu-mano y animal.

    La energa hidrulica es la energarenovable lder en Europa, repre-sentando el 70% de la electricidadde origen renovable y el 10% de laproduccin total de electricidad.

  • en las tuberas que se utilizan para transportar elagua desde cotas altas a bajas (para su consumo agr-cola o urbano en las zonas de costas cotas bajas).Este tipo de centrales, a veces denominadas micro-

    hidrulicas, si son menores de 1 MW, son de espe-cial importancia para Canarias, pudindose convertiren una forma relevante de explotar la energa hi-drulica en estas islas.

    Otras energas renovables I 99Bloque 2. Energas renovables

    A finales de los setenta la mitadde la potencia elctrica instaladaen Espaa era hidroelctrica. En laactualidad ese porcentaje est pordebajo del 20%.

    En Espaa, la potencia instaladaen centrales minihidrulicas es deunos 1788 MW, que representaun 9% de la potencia hidrulicainstalada.

    Energa solar

    CICLO DEL AGUA Y PRODUCCIN DE ELECTRICIDAD

    Aprovechamientohidroelctrico

    Hidrulicapotencia > 10 MW

    Hidrulicapotencia 10 MW

    Centralfluyente

    Centralde pie

    de presa

    Central enconduccin

    Energa elctrica

    Desnivelnatural

    Grandespresas

    MaresRosLagos

    Evaporacin

    Lluvia

    Nubes

  • Sabas que?

    100 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En Canarias se podran instalarcasi 10 MW en instalaciones mini-hidrulicas, aprovechando las con-ducciones ya existentes.

    En las centrales hidrulicas se utilizan principalmente 3 tipos de turbinas:

    Turbinas Pelton: indicadas para grandes saltos, independientemente de la variacin de caudal.

    Turbinas Francis: indicadas para saltos medios-bajos y variaciones de caudal moderadas.

    Turbinas Kaplan: indicadas para saltos pequeos y caudales variables.

    ESQUEMA DE UNA CENTRAL HIDRULICA

    Presa

    Canal

    Cmara de recarga

    Tubera forzada

    Central

    Canal de desage

    Lnea elctrica

  • Otras energas renovables I 101Bloque 2. Energas renovables

    La primera central hidroelctricase construy en 1880 en GranBretaa. Las primeras centraleshidrulicas son el origen de la in-dustria de produccin de electri-cidad, cuyo primer vatio-hora fueproducido gracias a la fuerza delagua.

    Los molinos de agua se introducen en Canarias pocosaos despus de la Conquista, aunque es en el siglo XIXcuando alcanzan su apogeo y se extienden por todo el te-rritorio. Molinos de agua hubo en todas las islas exceptoen Fuerteventura, Lanzarote y El Hierro.

    Su implantacin signific un logro tcnico valiossimo queliber al hombre del esfuerzo fsico de moler los cerealescon el impulso de sus brazos.

    Los molinos de agua se instalan junto a una corriente deagua, corriente que acciona el mecanismo que pone enmovimiento las piedras trituradoras del grano.

    Gran Canaria fue la isla donde su presencia fue mayor, lle-gndose a constatar la instalacin de 186 de estos molinos.En La Gomera, en la primera mitad del siglo XX llegaron acoexistir, en pleno funcionamiento, casi un centenar demolinos de agua.

    Molino de agua en Fataga (Gran Canaria)

    LA PRIMERA APLICACIN DE LA ENERGA HIDRULICAEN CANARIAS: LOS MOLINOS DE AGUA

    Compuerta

    Fondo del canal

    Rueda hidrulica de empuje inferior Rueda hidrulica de empuje superior

    Compuerta

  • 6.1.3. Cul es el papel de la energahidrulica en Canarias?

    Los recursos hidrulicos en Canarias varan mucho deuna isla a otra e incluso dentro de una misma isla. EnCanarias las condiciones necesarias para realizar unaprovechamiento hidroelctrico se presentan en muypocos lugares, existiendo de hecho slo dos centralesminihidrulicas: El Mulato en La Palma, de 800 kW, y LaGuancha enTenerife, de 463 kW.

    Un mayor aprovechamiento de la energa hidrulica enCanarias requiere la explotacin de instalaciones mi-crohidrulicas en conducciones de agua y la construc-cin de centrales hidroelicas.

    Sabas que?

    102 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La energa hidrulica proporciona una quinta parte de la electricidad a es-cala mundial, con una potencia instalada de 700 GW. En algunos pases, lahidrulica constituye la principal fuente energtica para la produccin deelectricidad, como es el caso de Noruega (ms del 95% de su electricidades de origen hidrulico), Brasil (con ms del 90%) o Canad (con un 60%).

    Ubicacin de posibles aprovechamientos minihidrulicosen conducciones de agua en Gran Canaria

    El primer servicio de alumbrado pblico elctrico deCanarias se inaugur la noche de fin de ao de 1893en Santa Cruz de La Palma, convirtindose as en la pri-mera poblacin de Canarias que acceda a un servicioelctrico.

    Este hecho fue posible gracias a la instalacin de unacentral minihidrulica de 50 kVA, que aprovechaba unsalto de agua de 116 metros situado a las afueras de laciudad. Esta central era suficiente para abastecer el sis-tema de alumbrado que se instal, que consista en 138lmparas de 100 W cada una y dos lmparas de arcovoltaico.

    Un ao ms tarde comenz a funcionar la segunda cen-tral elctrica de Canarias. Esta vez fue en La Orotava yse trataba tambin de una central hidroelctrica.

    Las dos primeras centrales elctricas de Canarias fueronposibles gracias a la fuerza del agua.

    En 1897 se inaugur el servicio de alumbrado pblicoelctrico en Santa Cruz deTenerife.Algo ms tarde, en1899, le toc el turno a Las Palmas de Gran Canaria.Alas puertas del siglo XX entran as a formar parte estasciudades de la historia de la electricidad.

    LOS PRIMEROS PASOS DE LAELECTRICIDAD EN CANARIAS

  • 6.2. Cmo se puede aprovechar labiomasa?

    6.2.1. Qu es la biomasa?

    La energa del Sol es utilizada por las plantas para sinte-tizar la materia orgnica mediante el proceso de foto-sntesis. Esta materia orgnica puede ser incorporada ytransformada por los animales y por el hombre. El tr-mino biomasa abarca un conjunto muy heterogneo yvariado de materia orgnica y se emplea para denomi-nar a una fuente de energa basada en la transformacinde la materia orgnica utilizando, normalmente, un pro-ceso de combustin.

    6.2.2. Cules son las fuentes de bioma-sa que se utilizan con fines energticos?

    Las fuentes de biomasa que se utilizan para la obtencinde energa son:

    6.2.2.1. Biomasa natural

    Fundamentalmente la lea procedente de rboles quecrecen de forma espontnea (sin ser cultivados), la cualha sido tradicionalmente utilizada por el hombre paracalentarse y cocinar. Sin embargo, no se debe hacer unaprovechamiento sin control de este tipo de biomasaya que se podran destruir sus ecosistemas, que cons-tituyen una reserva de incalculable valor. S se pueden,y deben, utilizar los residuos de las partes muertas, res-tos de podas y clareos, etc., puesto que, adems, as seevitan posibles incendios.

    La biomasa natural constituye la base del consumoenergtico de muchos pases en vas de desarrollo,pero su sobreexplotacin est ocasionando el au-mento de la desertizacin.

    6.2.2.2. Biomasa residual

    Se produce en explotaciones agrcolas, forestales o ga-naderas; tambin se generan residuos orgnicos en laindustria y en ncleos urbanos, denominados en esteltimo caso RSU (Residuos Slidos Urbanos).

    Adems de producir electricidad, que puede hacer quelas instalaciones sean autosuficientes aprovechando suspropios recursos (como, por ejemplo, en granjas, se-rreras, industrias papeleras o depuradoras urbanas),generan un beneficio adicional, a veces ms valoradoque la propia generacin de electricidad, que es el evitarla degradacin del medioambiente eliminando estosresiduos.

    Otras energas renovables I 103Bloque 2. Energas renovables

    En 2005, la central de biomasa ms grande de Europa se localizaba enViena (Austria). Utiliza residuos de origen forestal como combustible(unas 200 000 toneladas al ao) y produce electricidad suficiente paraabastecer a 50 000 hogares (24,5 MW) y calor para calefaccin sufi-ciente para 12 000 familias (37 MW).

    Agua

    FotosntesisSol

    CO2

    PROCESO DE LA FOTOSNTESIS

  • 6.2.2.3. Cultivos energticos

    En estos casos los terrenos y los agricultores no se de-dican a producir alimentos sino a obtener cultivos quese aprovechan energticamente. Entre otros, podemosdistinguir los siguientes tipos:

    Cultivos tradicionales: son cultivos que normalmente seutilizan para la alimentacin. Este tipo de explotacio-nes tiene el inconveniente de que compiten con el uso

    alimentario. En Canarias, los cultivos que se podran uti-lizar para estos fines son, por ejemplo, la remolacha yla caa de azcar.

    Cultivos no alimentarios: son cultivos que pueden plan-tarse en terrenos en los que es difcil cultivar produc-tos tradicionales. En las islas Canarias los cultivos que sepodran utilizar para estos fines son, por ejemplo, lasplantaciones de cardos.

    Sabas que?

    104 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En EE.UU. y algunos pases europeos, la principal fuente de obtencin delbioetanol son los cereales, sobre todo del maz (1 litro de bioetanol porcada 2,5 3 kg de cereales) y la remolacha (1 litro cada 10 kg), mientrasque en los pases de clima tropical se usa principalmente la caa de az-car (1 litro cada 15 20 kg). En Espaa se obtiene en su mayora de los ce-reales y, en algunos casos, de los excedentes de la industria vincola.

    Residuos agrcolas,forestales

    Residuos de industrias

    Residuos animales

    Residuos slidosurbanos y aguasresiduales urbanas

    BIOMASA

    APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA

  • Otras energas renovables I 105Bloque 2. Energas renovables

    La composicin ms habitual del bioetanol es la E85, que lleva un 85% deetanol y un 15% de gasolina sin plomo. Este combustible tiene una partede gasolina para facilitar el arranque del motor, en especial cuando debehacerlo a bajas temperaturas. En el anlisis del ciclo de vida completo delcombustible, se estima que los niveles de emisiones de dixido de car-bono, usando E85, se reducen en un 70% comparados con los nivelesemitidos por la gasolina.

    LA CRISIS ENERGTICA DE LA LEA

    En frica (donde se consume slo el 3% de la electricidadmundial) la demanda de biomasa para fines energticosrepresenta casi un 50% de su consumo energtico global.Ms del 90% de la poblacin rural del frica subsaharianavive sin tener acceso a la electricidad.

    La FAO (Organizacin para la Agricultura y la Alimenta-cin de las Naciones Unidas) estima que 2000 millones depersonas carecen de electricidad y cocinan con lea; deellas,1500 millones tienen, en alguna medida, dificultades desuministro y 125 millones se nutren de alimentos crudospor carecer de lea para su coccin.

    Casi la mitad de la lea que se corta en el mundo se uti-liza como combustible en el conjunto de pases pobres,para abastecer de energa a casi un tercio de la poblacinmundial. El 70% de los habitantes de estos pases usan unamedia de 700 kg de madera por persona y ao. En muchosde estos pases, adems, no se cumple ninguna poltica dereforestacin, lo que ha provocado una rpida deforesta-cin. Dado que este ritmo de extraccin es mayor que laproduccin, las reservas de lea de muchas zonas ruralesdisminuyen a un ritmo acelerado, dando lugar a lo que sepodra denominar la crisis de la lea, que es una formaparticular que adquiere la crisis energtica en los pasesms pobres.

    UNA HECTREA DE MAIZ CUBRE LASNECESIDADES ENERGTICAS DE 5 FAMILIAS

    1 ha

  • 6.2.3. Qu son los biocombustibles?

    Los productos procedentes de la transformacin fsica,qumica o biolgica de las fuentes de biomasa y quese utilizan como combustibles se denominan biocom-bustibles. Los biocombustibles pueden ser slidos, l-quidos y gaseosos.

    6.2.3.1. Biocombustibles slidos

    Dentro de este grupo se encuentran principalmentelos procedentes del sector agrcola y forestal, como,por ejemplo, la lea, la paja, los restos de la poda de vid,

    olivo y frutales, cscaras de frutos secos, huesos deaceitunas, etc. Estos biocumbustibles se pueden utilizardirectamente, por ejemplo, en chimeneas o en instala-ciones modernas para su uso a gran escala, para lo cualse transforman en astillas, serrn o briquetas.

    6.2.3.2. Biocombustibles gaseosos

    Entre los biocombustibles gaseosos destaca el biogs.

    Biogs: est formado principalmente por metano y di-xido de carbono, y se suele producir de forma espon-tnea en fondos de lagunas, presas o depuradoras(lodos de depuradora), en los que hay depsitos de

    Sabas que?

    106 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En 2006 la produccin europea de biodisel ascendi a cinco millones detoneladas. Las expectativas sitan en diez millones de toneladas la pro-duccin para el ao 2010. La normativa europea obliga a que en 2010 un5,75% de la gasolina y gasleo comercializado para el transporte sea bio-carburante.

    PRODUCCIN DE BIODISEL

    Plantasoleaginosas

    Semillas

    CO2

    Energa

    Glicerina

    Extraccin Refinado

    Industriaalimentaria

    Industriacosmtica

    Aceite vegetal crudo

    Aceite vegetal refinado

    Fotosntesis

    Transesterificacin

    Biodisel

    Alcohol

    Vehculos

  • materia orgnica, y tambin en los vertederos de ba-sura, o a partir de residuos como los ganaderos. Sesuele utilizar para la produccin de electricidad. Consu quema se logra un beneficio medioambiental adi-cional, ya que se consigue evitar que llegue a la at-msfera un gas de efecto invernadero como es elmetano (CH4).

    6.2.3.3. Biocombustibles lquidos

    Tambin conocidos como biocarburantes, se utilizanpara sustituir el uso de combustibles derivados del pe-trleo en los motores. Engloban dos tipos de productos:

    Bioetanol y derivados: se utilizan para sustituir total oparcialmente la gasolina. Se obtienen a partir de la fer-mentacin de productos ricos en almidn o azcar.

    Biodisel: se utiliza para sustituir total o parcialmenteel gasleo (disel) de automocin. Se produce a par-tir de aceites vegetales, naturales o usados.

    La produccin a partir de aceites usados cobra granimportancia porque, a su vez, se elimina un problemamedioambiental como es el tratamiento de aceitesusados, que son altamente contaminantes si se viertenal entorno sin tratar. En este sentido existen varias ini-

    Otras energas renovables I 107Bloque 2. Energas renovables

    En todos los vehculos disel fabricados en los ltimos diez aos es posi-ble utilizar el biodisel puro al 100% (B100) sin necesidad de efectuar ningnajuste en su motor, o utilizarlo en mezclas con gasleo en proporcionesde entre el 10% y el 20% (B10 o B20). De hecho, el biodisel en mezcla yaha empezado a venderse en muchas gasolineras espaolas.

    Por cada litro de gasolina sustitui-do se evita la emisin de 1,85 kgde CO2 y si es disel esta cantidadse eleva a 2,38 kg.

    ESQUEMA DE UNA PLANTADE PRODUCCIN DE BIOGS

    Establos

    Casas

    Calor

    Tanque

    DigestorTanque de abono

    Tanque de gas

    Abono parael campo

    CHP

    CHP: Planta de cogeneracin

    Electricidad

  • ciativas en marcha que recolectan, por ejemplo, elaceite usado de restaurantes.

    6.2.4. Cules son las ventajas de uti-lizar la biomasa?

    El uso de la biomasa tiene una serie de ventajas am-bientales y econmicas:

    Balance neutro de emisiones de CO2 (principal gasresponsable del efecto invernadero). La combustinde biomasa produce CO2, pero una cantidad an-loga a la que fue captada previamente por las plan-tas durante su fase de crecimiento, por lo que sucombustin no supone un incremento neto de estegas en la atmsfera.

    La biomasa no contiene nada o casi nada de azufre,y por esto su combustin no contribuye a la lluviacida.

    Sabas que?

    108 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Ms de 25 pases del mundo utili-zan biodisel y lo obtienen princi-palmente de plantas como la soja,el girasol, la colza o el cacahuete ytambin reciclando el aceite paracocinar una vez usado.

    En Europa el biodisel se obtienefundamentalmente a partir de lacolza (pases del norte) y del gira-sol (pases del Mediterrneo).

    PODERES CALORFICOSDE VARIOS BIOCOMBUSTIBLES

    Combustible Poder calorfico inferiorPaja 17,3 MJ/kgCorteza 19,5 MJ/kgAceite de colza 37,1 MJ/kgEtanol 26,9 MJ/kgMetanol 19,5 MJ/kgBiodisel 40,3 MJ/kgEtbe 36,6 MJ/kgPetrleo (para comparar) 43,5 MJ/kg

    El sector transporte consume un 30% de la energa utili-zada en el mundo. Esta cifra se eleva a un 32% en Europa,un 39% en Espaa y un 33% del consumo interior de Ca-narias. Los biocarburantes son capaces de sustituir la ga-solina y el gasleo sin necesidad de realizar grandescambios en el parque automovilstico mundial. El biodiselse puede utilizar en la mayora de los automviles actua-les, en cualquier proporcin, con el gasleo convencionalsin necesidad de ninguna modificacin. En el caso del bioe-tanol, para mezclas con ms de un 15% de bioetanol enla gasolina, s habra que llevar a cabo pequeas modifica-ciones en los motores.

    En todo caso, la utilizacin de aceites en los motores di-sel no es nada nuevo; de hecho, Rudolf Diesel, el inventordel motor disel, utiliz en el ao 1900 aceite de caca-huete como combustible.

    Despus de la 1. crisis del petrleo se retom la iniciativade la utilizacin de biocarburantes para la automocin. En1975, Brasil inici el proyecto Proalcohol, cuyo objetivoinicial era la sustitucin total de los combustibles fsilesen la automocin por el etanol de caa de azcar. En la ac-tualidad, funcionan ya varios millones de automviles conbioetanol en Brasil. En 2003 se inaugur el primer surtidorde biodisel de Espaa en una gasolinera de Lleida (Ca-talua); ya a principios de 2008 podamos encontrar msde 475 gasolineras que ofrecan biodisel en Espaa.

    CO2

    Aceite vegetal

    Biodisel

    Fotosntesis

    NaOH/ Catalizador

    Combustin

  • Otras energas renovables I 109Bloque 2. Energas renovables

    ESQUEMA DEL PROCESO DE PRODUCCIN DE BIODISEL

    Agitacin y calor

    Reactor

    Reactor

    Filtro

    Secadora

    Aceite vegetal Garrafas de aceite usado

    Adicin de KOH y NaOH

    DecantacinBiodiselProducto inicial y biodisel

    Planta piloto de produccin debiodisel en el ITC (Pozo Izquierdo)

    Depsito deaceite

    Depsito debiodisel

    Decantador

    Limpieza

    Ester met-lico biodisel

    Glicerina

    Aceite vegetal

    Metanol

    CatalizadorNaOH/KOH

  • Se pueden reutilizar las cenizas de la combustincomo fertilizante.

    Gran parte de la biomasa procede de residuos quehay que eliminar, y de ah que su aprovechamientohaga desaparecer un problema medioambiental a lavez que convierte un residuo en un recurso.

    Favorece el desarrollo del mundo rural y suponeuna oportunidad para el sector agrcola.

    Favorece la sustitucin parcial de los combustiblesimportados por otros producidos localmente, porlo que, aparte de las ventajas en generacin de ri-queza (productos, empleos, etc.), supone un ahorrode divisas y un incremento del PIB (Producto Inte-rior Bruto).

    En particular, en el caso de los biocarburantes, ademsde las ventajas enumeradas, se producen otros bene-ficios medioambientales aadidos, debido a que el eta-nol es un producto soluble en agua y ms degradableque los hidrocarburos (combustibles derivados del pe-trleo). Por ello, si se produce un vertido accidental deetanol, su eliminacin podra ser cuestin de das y node aos como en el caso de un vertido de petrleo,siendo adems mucho menos txico para los seresvivos. En el caso del biodisel, ste es 100% biodegra-dable en menos de 21 das.

    6.2.5. Cmo se utiliza la biomasa enCanarias?

    La biomasa en Canarias tiene un escaso protagonismo;no existen apenas instalaciones de aprovechamientoenergtico y la mayora de las existentes no se em-plean al 100%.

    En todo caso, y aunque el potencial no sea muy grande,s se prevn aprovechamientos importantes de losaceites usados para la produccin de biodisel ascomo de los gases de vertederos y de los residuos,tanto agroganaderos como urbanos, para la produc-cin de electricidad o calor mediante plantas de biogs.

    Sabas que?

    110 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En 2004 se puso en marcha una planta de 2 MW de extraccin de biogsen el vertedero de Zonzamas (Lanzarote). Desde hace unos 10 aos esten marcha una planta de produccin de biogs de unos 30 kW en un hotelde Fuerteventura.

    POTENCIAL ENERGTICO DEBIOMASA EN CANARIAS

    Fuente: ITC. Estudio realizado en el ao 2002

    Tipo de Biomasa Potencial terico (kW)Residual agrcola 18 000Residual forestal 15 700Industrias agrcolasy forestales 800Total biomasa residual 34 500Residual ganadera 2000Fraccin orgnica RSU 7000Total biogs 9000Cultivos energticos 10 500Lodos de depuradora 750TOTAL 54 750

  • 6.3. Cmo se puede aprovechar laenerga geotrmica?

    La energa geotrmica procede de la diferencia entrela temperatura de la superficie terrestre y la de su in-terior, que va desde una media de 15 C en la super-ficie a los 6000 C que tiene el ncleo interno. Estadiferencia de temperatura provoca un flujo continuode calor desde el interior de la Tierra hacia la superfi-cie. La temperatura de la Tierra suele aumentar unos3 C cada 100 metros; aunque en algunas zonas de lacorteza existen anomalas geotrmicas que hacen quela temperatura aumente entre 100 C y 200 C por ki-lmetro, estas zonas son las que mejor se puedenaprovechar desde el punto de vista geotrmico. Lasprofundidades a las que se suelen situar estas explota-ciones geotrmicas estn entre 300 y 2000 metros.

    La energa geotrmica se puede aprovechar en la ac-tualidad de dos formas: directamente, como calor, opara la produccin de electricidad.

    6.3.1. Produccin de electricidad

    Para producir electricidad se aprovecha la salida delvapor de las fuentes geotrmicas, que accionan turbi-nas que ponen en marcha generadores elctricos. Paraello es necesario que la temperatura del agua subte-rrnea sea superior a 150 C; si se usa la tecnologa deciclo binario, la temperatura puede ser de 100 C (estatecnologa consiste bsicamente en que el agua le cedeel calor a otro fluido que vaporiza a menor tempera-tura). Estos yacimientos, que se utilizan para la pro-duccin de electricidad, son los denominados de altatemperatura.

    En la actualidad se estn investigando los yacimientos deroca caliente seca que, a diferencia de los dems, no tie-nen acufero (por ello se les inyecta un fluido). Se prevque sean muy efectivos para la produccin de electricidad.

    Una de las grandes ventajas de la produccin de elec-tricidad con energa geotrmica es que no es intermitente,como ocurre con la gran mayora de las renovables,sino que la produccin es constante y previsible; por estose puede utilizar para satisfacer la demanda elctrica base.

    6.3.2. Produccin de calor

    La produccin de calor a partir de energa geotrmicase puede obtener de dos formas distintas:

    Aplicaciones de baja y media temperatura: aprove-chan directamente el agua subterrnea, que ha deestar entre 30 C y 150 C. Las aplicaciones ms co-munes son la calefaccin de edificios, de invernaderos,del agua de piscifactoras y de piscinas, balnearios,usos industriales como el secado de tejidos, el seca-do de pavimentos y para evitar la formacin de hieloen pavimentos (con tuberas enterradas a ras delsuelo por las que circula el agua de los yacimientos).

    Aplicaciones de muy baja temperatura: utilizan unabomba de calor geotrmica (pueden aprovecharaguas de 15 C). En la Unin Europea hay instaladasunas 356 000 bombas de calor geotrmicas para suuso en calefaccin o aire acondicionado.

    En cualquiera de los dos casos, el fluido geotrmico,una vez explotado, se devuelve al acufero para man-tener el equilibrio del terreno.

    Otras energas renovables I 111Bloque 2. Energas renovables

    El potencial geotrmicoalmacenado en los 10 kmexteriores de la cortezaterrestre equivale a 2000veces las reservas mundia-les de carbn.

    Los primeros colonos de Nueva Zelan-da, que no tuvieron influencia europeahasta el siglo XVIII, utilizaban los vaporesgeotrmicos para cocinar y calentarse, yel agua caliente para baarse, lavar y sa-narse, aprovechando las propiedades cu-rativas de las aguas geotrmicas.

  • Sabas que?

    112 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La primera planta geotrmica para laproduccin de electricidad se instalen Italia (Larderello) en 1904. Ac-tualmente, Italia tiene el 98% de lapotencia geotrmica instalada enEuro- pa para la produccin de elec-tricidad y el 40% de las instalacionespara la produccin de calor.

    En 2007 la potencia instala-da, a nivel mundial,de energageotrmica para la produc-cin de electricidad era de9700 MW.

    Central geotrmica en Azores

    LA ENERGA GEOTRMICAEN CANARIAS

    En Canarias existen posibilidades de explotacin geo-trmica en distintas islas como La Palma,Tenerife o Lan-zarote. Recientemente ha aumentado el inters porevaluar este recurso y se han emprendido distintos es-tudios en este sentido. EnTimanfaya (Lanzarote) se uti-liza la energa geotrmica con fines tursticos

  • 6.4. Cmo se puede aprovechar laenerga del mar?

    El mar es un almacn enorme de energa. En la actua-lidad esta energa se puede utilizar aprovechando lasmareas, las corrientes ocenicas, las olas, el gradientetrmico de los ocanos o la biomasa marina (con laobtencin de gases combustibles a partir de ciertasalgas marinas).

    En general, estas diferentes tcnicas de aprovecha-miento de la energa del mar se encuentran en faseprecomercial o de I+D (Investigacin y Desarrollo).Entre sus desventajas habra que considerar los even-tuales impactos en el medio marino o costero.

    6.4.1. Las mareas

    Las mareas son debidas a las acciones gravitatoriasde la Luna y el Sol. La energa maremotriz utilizala diferencia entre las mareas para generar elec-tricidad. Para un aprovechamiento rentable es ne-cesario que la diferencia entre marea alta y bajasea, al menos, de 5 metros. Por lo tanto, a priori,se descarta su utilizacin en Canarias. Se estimaque, en todo el planeta, slo se localizaran 40 ubi-caciones para su explotacin rentable, con un po-tencial total de unos 15 000 MW (algo menos del0,01% del consumo mundial de electricidad).

    El principio de funcionamiento ms extendido sebasa en construir diques capaces de contener ungran volumen de agua, donde se instalan unascompuertas que retengan el agua durante la su-bida de la marea. Una vez que la marea baja, las

    Otras energas renovables I 113Bloque 2. Energas renovables

    A pesar de su nombre,ms del 70% de la su-perficie del planetaTie-rra est cubierta poragua, que ocupa unos360 millones de km2.

    Segn las Naciones Unidas, cada da los oc-anos del planeta absorben tanto calor delSol como la energa que hay contenida en250 mil millones de barriles de petrleo.

    ESQUEMA DE CENTRAL GEOTRMICA

    Antiguo molino de mareas en isla Cristina (Huelva)

  • compuertas se abren dando paso a un salto de aguaque hace girar una turbina que, a su vez, pone en mar-cha un generador elctrico.

    6.4.2. Energa de las olas

    El viento soplando sobre la superficie del mar puedeproducir olas de ms de 20 metros de altura. El oleajees otra fuente de energa renovable que alberga ungran potencial generador de energa. La energa cin-tica contenida en el movimiento de las olas puedetransformarse en electricidad de distintas formas. ElConsejo Mundial de la Energa (WEC) ha estimado lapotencia mundial de este recurso en unos 2000 GW.La mayor parte de esta energa se concentra en losocanos Atlntico y Pacfico.

    Sabas que?

    114 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Entre 1581 y 1882 funcion sobreel ro Tmesis una gran rueda ac-cionada por la marea, que bom-beaba agua hasta el centro de laciudad de Londres.

    La primera patente de energa delas olas se realiz en Francia en1799.

    CENTRAL MAREMOTRIZDE EFECTO SIMPLE

    Mar

    Pleamar Bajamar

    Mar

    DiqueDique

    Turbinas y compuertas

    Embalse artificial(estuario o baha)

    Embalse artificial(estuario o baha)

    Turbinas y compuertas

    LA ENERGA DEL MAREN CANARIAS

    De entre todas las formas de aprovechamiento dela energa del mar, la que parece tener ms poten-cial en Canarias es la energa de las olas. En Cana-rias existe un potencial explotable de la energa deloleaje de entre 15 y 21 kW por metro de frentede ola. Este potencial se puede aprovechar sobretodo en la costa noroeste de las islas.

  • En contraste con otros tipos de energas renovablesexiste un nmero elevado de diseos para la conver-sin de la energa del oleaje.As, por ejemplo, las osci-

    laciones en la altura del agua pueden hacer subir obajar un pistn dentro de un cilindro,moviendo de estaforma un generador elctrico.

    Otras energas renovables I 115Bloque 2. Energas renovables

    Un tsunami (palabra de origen japons que significa tsu: puerto ynami: ola) se produce por un terremoto marino (se suele dar conms frecuencia en el ocano Pacfico). Este temblor hace que ungran volumen de agua sea empujado hacia la superficie, formandouna onda solitaria de pequea amplitud (de poca altura, del ordende centmetros) pero de gran longitud (cientos de kilmetros) quese propaga a gran velocidad (cientos de kilmetros por hora). Enalta mar estas ondas son prcticamente inobservables desde em-barcaciones o aviones. Al acercarse las ondas de los tsunamis a lacosta, debido a la menor profundidad del fondo marino, disminuye su

    velocidad y se acorta su longitud de onda, creciendo su altura varias decenas de metros. Pueblos enteros de pescado-res han desaparecido a consecuencia de un tsunami, sin que las personas que se encontraban pescando o navegandoen alta mar se dieran cuenta de su paso bajo sus barcos.Algunos tsunamis han alcanzado los 70 metros de altura y hanllegado a cobrarse la vida de ms de 30 000 personas.

    SolTierra

    Tierra

    Sol

    Sol

    Cuartocreciente

    Luna llena

    Luna nuevaCuartomenguante

    Durante las fases de luna llena,cuando el Sol, la Luna y la Tierraestn alineados, se producen lasmareas vivas. En este caso losefectos de la Luna y el Sol se su-man, produciendo pleamares msaltas y bajamares ms bajas quelas mareas promedio.

    CENTRAL DE OLAS DE COLUMNADE AGUA OSCILANTE (OWC)

    Se comprime el aire

    La ola penetra en la central La ola sale de la central

    El aire es succionado

  • Sabas que?

    116 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El oleaje que llega a la costa occidental de Marruecos surgede las islas Azores. En este archipilago, por accin de losvientos de gran intensidad y duracin, se forman enormesolas que se propagan a enormes distancias y a gran velocidad.Se calcula que una ola inicial de 150 metros de longitud tardaunas 30 horas en llegar a Marruecos desde Azores.

    En Espaa se estn desarrollando 2proyectos piloto de energa del oleaje;uno en Santoa (Cantabria) que po-dra abastecer a 1500 hogares y otroen Mutriku (Pas Vasco) que podradar electricidad a ms de 240 familias.

    6.4.3. El gradiente trmico

    El gradiente trmico se produce por la diferencia detemperatura entre la superficie marina (20 C o ms)y la del fondo (puede oscilar entre 0 y 7 C), aunqueestas diferencias son mayores en algunas zonas del pla-neta como el ecuador. Para que la generacin de elec-tricidad sea rentable se necesita que la diferencia detemperatura sea de, al menos, 20 C entre la superfi-cie y la capa situada a 100 metros de profundidad, loque sucede en los mares tropicales y subtropicales.

    6.4.4. Las corrientes marinas

    Las corrientes marinas se producen principalmente porla accin del viento. Estas corrientes se pueden apro-vechar utilizando turbinas de baja presin.

    El SeaGen es un generador de 1,2 MW queutiliza las corrientes marinas (de la empresaMarine CurrentTurbines). Est instalado enla costa de Irlanda del Norte y ser capazde producir electricidad para 1000 hogares.

    El primer documento que hace referencia al uso de ladiferencia de temperaturas de los ocanos para pro-ducir electricidad se encuentra en la obra Veinte mil le-guas de viaje submarino del escritor francs Julio Verne(1828 1905). En este libro, el capitn Nemo comentala posibilidad de transformar la energa almacenada enlos ocanos, en forma de calor, en una energa quepueda utilizar el hombre.

  • Otras energas renovables I 117Bloque 2. Energas renovables

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    Qu ventajas tiene la implantacin de energasrenovables para Canarias?

    Cmo se puede aprovechar la energa del aguapara producir electricidad en Canarias?

    Canarias est rodeada por el mar, cmo po-dran los canarios aprovechar esta forma deenerga que les rodea?

    Se puede producir electricidad a partir de fuen-tes de biomasa? Cules seran esas fuentes?

    Se puede sustituir parte de los carburantes deautomocin por biocarburantes en Canarias?Cmo?

    La energa geotrmica, se puede utilizar paraproducir electricidad y calor? Cmo?

  • Ahorro y eficienciaenergtica

  • 7.1. En qu se diferencian el ahorro energtico y la eficiencia energtica?

    7.2. Por qu es necesario ahorrar energa?

    7.3. Cules son los principales tipos de medidas de ahorro y eficiencia energtica?

    7.4. Cules son las medidas de carcter tecnolgico?

    7.4.1. Medidas desde el punto de vista de la gestin de la oferta (generacin elctrica)

    7.4.2. Medidas desde el punto de vista de la gestin de la demanda (usuario)

    7.5. Cules son las medidas de un consumo responsable?

    7.6. Cules son las medidas instrumentales?

    7.7. Cmo interpretar la factura elctrica?

    7.8. Cmo puedes calcular cul es tu consumo elctrico?

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    ndice

    El ahorro y laeficiencia energtica

    122

    123

    125

    125

    125

    126

    136

    139

    141

    141

    143

  • 7.1. En qu se diferencian el ahorroenergtico y la eficiencia energtica?

    El ahorro energtico y la eficiencia energtica se definencomo el acto de efectuar un gasto de energa menordel habitual, es decir, consiste en reducir el consumo deenerga mediante actuaciones concretas, pero mante-niendo el mismo nivel de confort.

    El ahorro energtico conlleva un cambio en los hbitosde consumo; en ocasiones bastara con eliminar los h-bitos que despilfarran energa. Ahorro energtico es,por ejemplo, apagar las luces al salir de una habitacin; laluz encendida en una habitacin vaca no produce nin-gn beneficio y, sin embargo, est consumiendo energa.

    La eficiencia energtica es el hecho de minimizar la can-tidad de energa necesaria para satisfacer la demandasin afectar a su calidad; supone la sustitucin de unequipo por otro que, con las mismas prestaciones, con-suma menos electricidad. No supone, por tanto, cam-bios en los hbitos de consumo (el comportamientodel usuario sigue siendo el mismo), pero se consumemenos energa ya que el consumo energtico para lle-var a cabo el mismo servicio es menor. Eficiencia ener-gtica es, por ejemplo, utilizar una lavadora de claseenergtica A (la que menos consume) en lugar de unalavadora de clase energtica G (la que ms consume).No se cambia la pauta de consumo, se sigue lavando lomismo (asiduidad, programa de lavadora), pero se con-sume menos energa; se logra un ahorro porque, ha-ciendo lo mismo, una lavadora de clase energtica Aconsume menos que una de clase G.

    Para reducir al mximo el consumo energtico habraque aunar medidas de ahorro y eficiencia energtica.

    Una accin que combina ambas medidas sera, porejemplo, utilizar una lavadora de clase energtica A; ala vez que se usan los programas cortos de lavado, sellena la lavadora (no se hace un lavado con la lavadoramedio vaca) y se utiliza agua fra (todas estas medidaspermiten ahorrar energa al utilizar las lavadoras). Deesta forma conseguiremos un ahorro doble: estamosahorrando porque con nuestro comportamiento se re-duce el consumo y, adems, cuando ponemos la lava-dora en marcha, ahorramos electricidad al estar usandoun equipo ms eficiente.

    Sabas que?

    122 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La nica energa que no conta-mina es aquella que no se con-sume!

    El 20% de todo el CO2 liberado ala atmsfera tiene su origen en lasactividades que consumen energaen nuestras casas.

  • En definitiva, se deben evitar procesos inadecuados, tec-nologas poco eficaces y comportamientos derrocha-dores. No se trata de disminuir la calidad de vida, sinode mantenerla, e incluso aumentarla.

    En resumen, se trata de consumir de una forma res-ponsable.

    7.2. Por qu es necesario ahorrarenerga?

    El ahorro de energa (disminucin del consumo deenerga) es la forma ms sencilla y eficaz para reducir lasemisiones contaminantes de CO2 (dixido de carbo-no) y de otros gases de efecto invernadero a la atms-fera; y, por tanto, para luchar contra el calentamientoglobal del planeta y el cambio climtico.

    Adems, ahorrar energa tiene otras ventajas adiciona-les para el medioambiente y la salud humana, porque sedisminuye el grado de contaminacin del aire, del mary de la tierra (respiramos mejor, vivimos en un entornoms limpio y menos contaminado), a la vez que dismi-nuye el riesgo de lluvia cida, mareas negras y destruc-cin de bosques y espacios naturales.

    Las ventajas tambin son econmicas y nos afectancomo consumidores de energa, ya que cada kilovatio-hora (kWh) consumido en el hogar costaba 9,03 c(cntimos de euro) en el 2007 (cada ao se revisan lastarifas elctricas, que han ido aumentando ao tras aoen los ltimos tiempos); de esta forma cambiar los h-bitos de consumo o sustituir los aparatos elctricos porotros ms eficientes tambin nos permite ahorrar di-nero.

    El ahorro y la eficiencia energtica I 123Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    La contaminacin atmosfrica ha provocado que, en los colegios de algu-nas ciudades (por ejemplo, Ciudad de Mjico), no estn permitidas las ac-tividades deportivas durante semanas e incluso meses, y que los alumnospermanezcan en sus aulas durante toda la jornada escolar, para evitar larespiracin de los gases contaminantes disueltos en el aire.

    EL CAMINO DE LA ENERGA EN CANARIAS

    MarDepsito

    DepsitoOtros usos

    Transporte

    Produccinelectricidad

    Refinera

    Gasolinera

    Gasoil, gasolina,queroseno,butano, propano,dieseloil, fueloil

    Petrolero

    Petrleo crudo

  • Sabas que?

    124 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Aunque los pases industrializa-dos son los que contribuyen ma-yoritariamente al cambio clim-tico, es en los pases pobres don-de sus efectos (inundaciones, se-quas, desertificacin, hambre)sern ms desastrosos para lapoblacin.

    Cada habitante de los pases desa-rrollados consume, por trminomedio, la misma energa que 16 ciu-dadanos de cualquier pas del lla-mado Tercer Mundo. Los europeosoccidentales somos responsablesde la emisin de seis veces mscantidad de CO2 que los africanos.

    Los problemas sobre el medioambiente y la salud hu-mana y el agotamiento y encarecimiento de los recursosenergticos convencionales, que se derivan de la formaen que producimos y consumimos energa (modeloenergtico), han obligado a muchos pases a tener quetomar medidas para:

    Reducir la utilizacin de combustibles fsiles (petrleo,cabn y gas) y sustituirlos por fuentes de energa re-novables.

    Aumentar la eficacia y la eficiencia de la tecnologa yla gestin relacionadas con el ciclo energtico (desdela produccin al uso final) mejorando, por un lado, elrendimiento de los procesos utilizados en la produc-cin y transporte de la energa, y, por otro, el de losequipos y aparatos que utilizamos.

    Promover una cultura del ahorro basada en mejorary optimizar el uso de la energa, para cambiar las pau-tas de comportamiento entre los usuarios finales dela energa: ciudadana, administracin y sector pro-ductivo.

    En un contexto de desarrollo sostenible, la eficiencia y elahorro energtico se relacionan con el uso racional dela energa. Esto significa aprovechar los recursos energ-ticos de manera inteligente, de modo que se logre me-jorar, o mantener, nuestra calidad de vida con menosconsumo energtico, menos costes y menos impactossobre el medioambiente.Tambin significa optimizar losprocesos industriales, las prestaciones de los aparatoselctricos y la conducta de los usuarios (ciudadana, em-presas, administracin) para alcanzar los mismos objetivos.

    UN MODELO ENERGTICO EN CRISIS?

  • 7.3. Cules son los principales tiposde medidas de ahorro y eficienciaenergtica?

    Las medidas para lograr el ahorro y la eficiencia ener-gtica se pueden clasificar en funcin de su temtica en:

    Medidas de carcter tecnolgico: eficiencia energ-tica y sustitucin de fuentes de energa contami-nantes.

    Medidas para un consumo responsable: cultura ypautas para el ahorro energtico.

    Medidas instrumentales: econmicas, normativas, fis-cales y de gestin.

    Estas medidas se pueden dirigir tanto hacia los sectoresrelacionados con la generacin de energa (gestin dela oferta) como a los sectores que consumen la ener-ga (gestin de la demanda): domstico, PYMES, indus-trial, escuelas, edificacin, hostelera, etc.

    7.4. Cules son las medidas de carc-ter tecnolgico?

    Las medidas de carcter tecnolgico estn encaminadasa disminuir el consumo energtico a travs de la intro-duccin de mejoras o cambios en los procesos, en equi-pos de generacin de electricidad y aparatos elctricos.Este tipo de medidas se pueden aplicar tanto del ladode gestin de la oferta como del lado de gestin de lademanda.

    7.4.1. Medidas desde el punto de vistade la gestin de la oferta (generacinelctrica)

    a) Medidas de mejora de los procesos productivos yde los equipamientosEngloban las medidas innovadoras para aumentar elrendimiento en los pro-cesos de generacin deenerga elctrica, como,por ejemplo, la utiliza-cin de ciclos combina-dos y la cogeneracinen las centrales trmicasconvencionales.

    b) Medidas de sustitucin de fuentes de energaEstas medidas pueden abarcar la sustitucin de uncombustible fsil, como el fuel, por otros combusti-bles tambin fsiles pero ms eficientes y menoscontaminantes, tales como el gas natural o el diselsinttico. Sin lugar a dudas, las medidas de sustitucinms eficaces son las que logran sustituir los combus-tibles fsiles por energas renovables, con lo que seconsigue eliminar las emisiones contaminantes en lageneracin de electricidad. Un ejemplo de esta l-tima medida sera la generacin de electricidad me-diante parques elicos, donde los kWh elicossustituyen a los kWh generados en centrales trmi-cas convencionales.

    El ahorro y la eficiencia energtica I 125Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    Reciclando ayudars a ahorrar energa. Cuesta menos energa: Reciclar una botella de vidrio que construir una nueva. Reciclar papel que construir nuevo.

    Adems, tambin ayudars a conservar bienes tan preciados como los rboles.No te olvides de la regla de las tres R: reduce, reutiliza, recicla.

    Tanto los ciclos com-binados como la co-generacin se estu-diaron en el bloque1 de este libro.

  • 7.4.2. Medidas desde el punto de vistade la gestin de la demanda (usuario)

    a) Medidas de sustitucin de las fuentes energticas:encaminadas a reducir las emisiones contaminantescambiando las fuentes energticas.Algunas de estas medidas las encontrars en la tablaa la derecha.

    b) Medidas de sustitucin de equipos: encaminadas asustituir aparatos y equipos por otros ms eficientes,como luminarias de bajo consumo, electrodomsti-cos ms eficientes, sistemas de ahorro automticosen ordenadores, etc.

    7.4.2.1. Eficiencia energtica de los electrodoms-ticos: de la A a la G

    En 1994 entr en vigor en Espaa una directiva europeaque exige el etiquetado energtico de los electrodo-msticos. Desde esa fecha, en funcin de su consumoenergtico, cada aparato es clasificado dentro de las 7clases energticas existentes que van desde la letra A(para el aparato ms eficiente de su clase) hasta la letraG (para el aparato menos eficiente). Esta clasificacinpermite al consumidor comparar electrodomsticos delmismo tipo. La etiqueta tambin aporta otros datos im-portantes como la capacidad, los litros de agua queconsume o el ruido que produce el equipo.

    Al comprar un electrodomstico, no slo el precio esun dato importante, adems es conveniente calcular suconsumo.A largo plazo, es ms rentable pagar algo mspor un aparato con mayor calificacin de eficiencia ener-

    gtica, por el ahorro en el gasto de agua y electricidadque supone a lo largo de su vida til.

    La decisin es crucial en aparatos domsticos que fun-cionan todo el tiempo, como los termos elctricos, fri-gorficos y congeladores. La cocina elctrica, la lavadoray el lavavajillas, de uso igualmente muy frecuente, tie-nen tambin un alto consumo de energa.

    Sabas que?

    126 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El sistema ms ecolgico para produciragua caliente es el colector solar tr-mico, seguido por el termo de gas y, enltimo lugar, estara el termo elctrico,que es un sistema muy ineficiente paraproducir calor. Si no puedes instalar uncolector solar, instala un termo de gas,ahorrars energa y dinero!

    Con un equipo de energasolar trmica y utilizando laducha en lugar de llenar labaera, anualmente puedesahorrarte ms de 300 .

    MEDIDAS PARA QUE EL USUARIOSUSTITUYA FUENTES ENERGTICAS

    SustituirTermoelctrico

    Cocinay hornoelctrico

    porTermo de gas o,mejor, por colecto-res solares trmi-cos

    Cocina y hornode gas

    BeneficioPodrs ahorrar hastaun 30% de la facturaelctrica

    Ahorrars ms deun 80% de energa!Y adems podrscalentar alimentosal instante, sin tenerque esperar a quese caliente la placa

  • En la tabla de arriba se puede observar la cantidad dedinero que podemos ahorrar al ao simplemente cam-biando un electrodomstico por otro ms eficiente, si-guiendo con las mismas pautas de consumo, es decir,no cambiando en nada nuestros hbitos. Los electro-domsticos de clase A son algo ms caros que los declase D, pero la diferencia de precio se compensa enpocos aos (de 2 a 4 aos segn uso y electrodoms-tico). Si se estima la vida til media de los electrodo-msticos en 12 aos, se observa que el ahorro endinero puede ser ms que apreciable.

    El ahorro y la eficiencia energtica I 127Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    Cambiando un frigorfico de claseD por uno de clase A++ y des-congelndolo una vez por aopara eliminar la capa de hielo con-seguirs anualmente un ahorrosuperior a 50 .

    Si todos los electrodomsticos deCanarias fueran de clase A, aho-rraramos anualmente ms cantidadde electricidad que la consumidaen la isla de La Palma en un ao.

    COMPARATIVA ENTRE ELECTRODO-MSTICOS DE DISTINTAS CLASES

    ENERGTICAS

    Electrodomsticos

    Frigorfico (400 l.)+congelador

    Lavadora

    Secadora

    Termo elctrico

    Lavavajillas

    Vitrocermica

    Sustitucin

    Clase D por clase A

    Clase D por clase A

    Clase D por clase A

    Por panel solar(suponiendo que el15% del consumose sigue haciendocon electricidad)

    Clase D por clase A

    Por placa de induc-cin (una placa deinduccin suponeun ahorro de hastaun 40% frente a lavitrocermica)

    Ahorro anual(aproximado)

    Energa: 370 kWh/aEuros: 33 al ao

    Energa: 266k Wh/aEuros: 24 al ao

    Energa: 142 kWh/aEuros: 13 al ao

    Energa:2515 kWh/aEuros: 226 al ao

    Energa: 122 kWh/aEuros: 11 al ao

    Energa: 736 kWh/aEuros: 66 al ao

    La etiqueta energtica distingue 7 cla-ses energticas distintas, que van desdela letra A en color verde (para el apa-rato ms eficiente de su clase) hasta laletra G en color rojo (para el aparatomenos eficiente). Los electrodomsti-cos que han de tener el etiquetado energtico son: Frigorficos y congeladores Lavadoras y secadoras Lavavajillas Lmparas de uso domstico (bombillas, fluorescentes y

    bombillas de bajo consumo) Hornos elctricos Aire acondicionado

    Las distintas clases energticas se establecen en funcin deque su consumo sea mayor o menor que el consumomedio de los aparatos tradicionales. Clase A (los ms eficientes): consumo de energa inferior

    al 55% del consumo medio de los aparatos tradicionales. Clase B: gastan entre el 55% y el 75% del consumo

    medio. Clase C: gastan entre el 75% y el 90% del consumo

    medio. Clase D: gastan entre el 90% y el 100% del consumo

    medio. Clase E: gastan entre el 100% y el 110% del consumo

    medio. Clase F: gastan entre el 110% y el 125% del consumo

    medio. Clase G (los menos eficientes): gastan ms del 125% del

    consumo medio.

    Para los frigorficos y congeladores se han aprobado 2 nue-vas clases ms exigentes que la clase A: la A+ y la A++. Clase A+: gastan entre el 42% y el 30% del consumo

    medio. Clase A++: consumen menos del 30% del consumo

    medio.

    ETIQUETADO ENERGTICO

    Clculos realizados con la tarifa elctrica de 2007

  • 7.4.2.2. Eficiencia energtica en la iluminacin

    Existen diferentes tipos de luminarias en el mercado; lasque se encuentran ms comnmente tanto en los ho-gares como en el entorno laboral son las siguientes:

    Bombillas incandescentes

    Halgenas

    Tubos fluorescentes

    Lmparas de bajo consumo o fluorescentes com-pactos

    Los tubos fluorescentes y las lmparas de bajo consumoson los que menos consumen, hasta un 80% menos quelas bombillas incandescentes.

    Las bombillas incandescentes son las ms comunes enlos hogares, pero son muy poco eficientes porquetransforman en calor la mayor parte de la electricidadque consumen. Slo cambiando las bombillas incan-descentes por las equivalentes de bajo consumo, logra-ramos ahorrar hasta un 80% en iluminacin. A pesarde que las lmparas de bajo consumo son algo mscaras que las convencionales, se amortizan a medidaque se usan, ya que nos permiten ahorrar una cantidadde dinero apreciable cada vez que pagamos la facturaelctrica.

    En la tabla de la izquierda se puede ver la equivalenciaentre bombillas incandescentes y fluorescentes compac-tos (ms conocidos como lmparas de bajo consumo).

    Sabas que?

    128 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Consumo de agua = consumo deelectricidad. Si no malgastas elagua en tu aseo personal y usassistemas de aireacin en grifos yduchas, logrars un ahorro de msde 100 anuales.

    Apagando una bombilla durante 5horas al da en cada hogar cana-rio, ahorramos en un mes la elec-tricidad consumida en la isla de LaGomera en un mes de verano.

    Tipo de luminaria Vida til(en horas de funcionamiento)

    Bombilla incandescente 1000

    Halgena de 2000 a 4000

    Tubo fluorescente de 10 000 a 20 000

    Lmparas de bajo consumo 10 000

    VIDA TIL ESTIMADA DE LOSDISTINTOS TIPOS DE LMPARAS

    EQUIVALENCIA ENTRE LAPOTENCIA DE LAS BOMBILLAS

    INCANDESCENTES Y DEBAJO CONSUMO

    Bombilla incandescente Lmpara de bajoconsumo

    15 3

    25 5

    40 9

    60 11

    75 15

    100 20

    120 23

  • El ahorro y la eficiencia energtica I 129Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    La eficacia luminosa de una lmpara es la cantidad de luz emitida por uni-dad de potencia elctrica (W) consumida. Se mide en lmenes por vatioy permite comparar la eficiencia de una fuente de luz con respecto aotras. La eficacia luminosa de las bombillas incandescentes se sita entrelos 12 lm/W y los 20 lm/W, mientras que para las lmparas fluorescentesoscila desde los 40 lm/W a los 100 lm/W.

    Tipo de lmpara

    Bombilla incandescente

    Halgena

    Fluorescente

    Fluorescente compacto (tambinconocido como lmpara de bajoconsumo)

    Lmpara de descargade halogenuro metlico

    Caractersticas principales

    Vida til: 1000 horas. Slo el 5% de la energa consumida se

    convierte en luz; el resto se pierde enforma de calor.

    Vida til: 2000 4000 horas. Gran calentamiento localizado. Mejora el color de la luz emitida. Aumenta la eficacia luminosa. En compa-

    racin con las incandescentes puedenreducir el consumo a la mitad o menos.

    Vida til: 12 000 24 000 horas. Apenas se calientan. Precisan de un equipo de arranque y en-

    cendido auxiliar. El arranque no es instantneo. Suelen producir efecto parpadeo. Consumen de 4 a 5 veces menos que una

    bombilla incandescente.

    Vida til: 8000 14 000 horas. Apenas se calientan. El arranque no es instantneo. Pueden sustituir directamente a las bom-

    billas incandescentes. Consumen de 4 a 5 veces menos que una

    bombilla incandescentes.

    EXTERIORESSon indicadas para usos especficos congrandes demandas de iluminacin (comocanchas deportivas).

    COMPARATIVA ENTRE DISTINTOS TIPOS DE LMPARAS

  • 7.4.2.3. Cunto puedo ahorrar sustituyendo bom-billas?

    Veamos un ejemplo prctico del ahorro conseguidopor sustitucin de bombillas.Te proponemos que hagastus propios clculos para tu casa. En el ejemplo supon-dremos los datos de una casa tipo.

    Sabas que?

    130 I Energas renovables y eficiencia energtica

    La bombilla tradicional, inventada hace msde 100 aos por Thomas A. Edison, con-siste en un sencillo mecanismo que pro-voca que la electricidad pase a travs deun filamento de metal incandescente paracrear la luz. Sin embargo, la mayor partede la energa generada por la bombilla, un85%, se desperdicia en forma de calor.

    Sustituyendo slo tresbombillas incandescen-tes en cada hogar cana-rio por lmparas de bajoconsumo, ahorraramosla mitad de la electrici-dad consumida en la islade Gran Canaria en unmes de invierno.

    Datos que tienes que recopilarPotencia de la lmpara incandescente 60 W

    Nmero de bombillas 6

    Nmero de horas de funcionamiento al da 4Datos complementarios que vas a necesitarPotencia de la lmpara de bajo consumo(esta potencia la obtienes de la tabla de equivalencias entre bombillas) 11W

    Vida til de la lmpara de bajo consumo (en horas) 10 000

    Vida til de la bombilla incandescente (en horas) 1000

    Precio del kWh (en ) 0,090322*

    Precio de la lmpara de bajo consumo 9 **

    Precio de la bombilla incandescente 0,6

    Clculo del ahorro conseguido en un aoConsumo de las bombillas incandescente al ao = 60 W*** x 6 bombillas x 4 h/d x 365 d/a 525,6 kWh

    Consumo de las lmparas de bajo consumo al ao = 11W x 6 bombillas x 4 h/d x 365 d/a 96,36 kWh

    Ahorro de energa conseguido al ao = 525,6 69,36 429,24 kWh

    Ahorro de dinero conseguido al ao = 429,24 x 0,090322 40

    Clculo del ahorro conseguido en 10 000 horas(vida til de las lmparas de bajo consumo)

    Consumo de las bombillas incandescentes en 10 000 h = 60 W x 6 bombillas x 10 000 h 3600 kWh

    Consumo de las lmparas de bajo consumo en 10 000 h =11W x 6 bombillas x 10 000 h 660 kWh

    Precio de las bombillas incandescentes = 6 x 0,6 x 10**** 36

    Precio de las lmparas de bajo consumo = 6 x 9 54

    Coste por el consumo de las bombillas incandescentes = 3600 x 0,090322 325

    Coste por el consumo de las lmparas de bajo consumo = 660 x 0,090322 59,5

    Ahorro de dinero conseguido = (36+325) (54+59,5) 247,5

    * Este es el precio de la tarifa elctrica para consumo domstico en el 2007.Tendrs que actualizar la tarifa para los clculos en otros aos (para sabercul es la tarifa basta con que consultes la factura de electricidad).**Te proponemos que investigues los precios actualizados de las bombillasincandescentes y de bajo consumo.***Ten en cuenta que tienes que pasar los vatios (W) a kilovatios (kW).**** Como duran 1000 horas, en 10 000 horas las tendremos que cam-biar 10 veces.

  • El periodo de amortizacin de las lmparas de bajoconsumo del ejemplo anterior ronda los 4,5 meses. Siestas mismas lmparas las utilizramos 8 horas al da(por ejemplo, en una oficina) el periodo de amortiza-cin sera algo ms de 2 meses.

    7.4.2.4. Medidas de mejora de la infraestructura

    Estas medidas son de diversa ndole y abarcan un am-plio abanico de actuaciones. Entre estas medidas po-demos destacar las siguientes:

    1. La domticaTecnologa aplicada al hogar que combina inform-tica, automatizacin y tecnologas de la comunica-cin. El concepto domtica se refiere a la automa-tizacin y control (apagar/encender, abrir/cerrar y

    regular) de los sistemas domsticos como la ilumi-nacin, climatizacin, persianas y toldos, puertas yventanas, cerraduras, riego, electrodomsticos, sumi-nistro de agua, suministro de gas, suministro de elec-tricidad, etc. La utilizacin de la domtica puedeproducir ahorros energticos a la vez que aumentala sensacin de confort. A ttulo ilustrativo se nom-bran algunos ejemplos:

    Control de iluminacin mediante sensores de pre-sencia.

    Control del aire acondicionado de una sala me-diante el uso de sensores de temperatura.

    Cierre de persianas programado, segn horarioo temperatura.

    Encendido automtico del aire acondicionadouna hora antes de la llegada programada.

    El ahorro y la eficiencia energtica I 131Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    El gobierno australiano ha anunciado su inten-cin de eliminar el uso de bombillas incandes-centes y sustituirlas por lmparas de bajo con-sumo. El plan australiano pasa por prohibir pro-gresivamente la venta de las bombillas incandes-centes hasta 2010, fecha fijada para que stasdejen de existir en Australia. Las tiendas dejarande venderlas y los fabricantes de producirlas.

    Bajando un gradoel aire acondicio-nado, se consumeun 8% menos deenerga elctrica.

    APLICACIONES DE LA DOMTICA A LA VIVIENDA

    Cmara de seguridad

    Sistema de seguridad

    Control de accesos

    Sensor del buzn

    Riego automtico

    Control de persianas

    Control de iluminacin

    Detector de presencia

    Sistema de audio y vdeo

    Sensor de luces

    Sistema de controlpor ordenador

    Sistema de control depuertas y ventanas

    Llenado automtico de cuencopara comida de mascotas

    Llenado automticode piscina/estanque

    Luces de paso automticas

    Sensor de movimientopara iluminacin

  • 2. La arquitectura bioclimticaEs la arquitectura que trata de adaptar las cons-trucciones a su entorno, de manera que el consumoenergtico sea mnimo, a la vez que se logra un altogrado de confort. En la arquitectura bioclimtica seaprovechan, entre otros, la luz natural, la ventilaciny la orientacin del edificio para disminuir el con-sumo energtico por iluminacin, calefaccin y aireacondicionado.

    Una ventana, por ejemplo, es un elemento de cons-truccin convencional que puede ser utilizado concriterios bioclimticos. Una ventana es un elemento

    que permite captar luz natural y crear ventilacin,dependiendo su utilidad de su orientacin. Si sequiere mucha luz natural, se colocarn grandes su-perficies acristaladas. Si se quiere ventilacin, se co-locarn las ventanas enfrentadas, de tal forma que, alabrirlas, se produzca una corriente de aire. Pero paraconseguir los efectos deseados se tiene que teneren cuenta la adecuada orientacin de las ventanas. Siestamos en una zona donde predomina el calor(como en muchas reas de Canarias), hay que tenercuidado con las ventanas que dan hacia el sur y haciael oeste, ya que stas son las fachadas ms expues-tas al sol y que ms se calientan. Por lo tanto, las ven-

    Sabas que?

    132 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Ya existen en el mercado sistemas que permiten controlar de forma in-tuitiva todos los dispositivos de la casa a travs de pantallas tctiles quepueden incorporar altavoces. Por medio de una sencilla interfaz se accedea un men donde es posible encender y apagar de forma remota los elec-trodomsticos, recibir una alarma en el mvil mediante un SMS, contro-lar la temperatura de cada habitacin creando ambientes personalizadoso programar los sistemas de audio y vdeo. Las aplicaciones de la tecnolo-ga en el hogar son infinitas.

    Sonda de tempera-tura ext. e int.

    Sensor deiluminacin

    Detectoreshumedad jardn Control aire acondi-cionado, fro y calor

    Controlde persianas

    Riego de jardny maceteos

    Controlelectrodomsticos

    Simulacin de vi-vienda habitada

    Alumbradode emergencia

    Alumbrado auto-mtico jardn

    Servicio despertador Urgencia mdica

    Seguridadcentralizada

    Aviso telefnicohablado

    Aviso acsticoluminoso

    Conexin remota desde otro PC Con todas lasfunciones locales

    Detectoresapertura puertas Unidad central

    Detectorespresencia interior

    Detectores llama-das videoportero

    Sensores dehumo y gas

    Detectores defugas de agua

    Detectores aper-tura de ventanas

    Detectores falloelectricidad

    Videoporteroy cmaras

    Detectorespresencia jardn

    Detectores corres-pondencia (buzn)

    Monitor TV Grabador video

    APLICACIONES DE LA DOMTICA A LA VIVIENDA

  • tanas de estas fachadas han de ser mnimas o han deestar protegidas para que no les d el sol (por lomenos durante el verano).

    Si, por el contrario, estamos en una zona donde nosinteresa que el sol caliente la edificacin, pondremosgrandes superficies acristaladas hacia el sur y el oes-te. En algunas viviendas, incluso se adosan pequeosespacios invernaderos para aumentar la captacinde calor solar.

    El ahorro y la eficiencia energtica I 133Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    Canarias ya cuenta con edificaciones construidas con criterios bioclimti-cos; como las 25 viviendas bioclimticas ubicadas en Granadilla (Tenerife).

    QU OCURRE CUANDO EL SOLINCIDE SOBRE UNA VENTANA?

    Cuando el sol incide sobre una ventana, atraviesa el cris-tal y penetra en la vivienda, se produce el mismo efectoque se estudi cuando se vio el cambio climtico o lospaneles solares trmicos: tiene lugar el efecto inverna-dero (que es el mismo de los invernaderos que se utili-zan para cultivar plantas o verduras). La radiacin solarincide sobre laTierra en forma de radiacin de longitudde onda corta (radiacin ultravioleta), llega hasta la vi-vienda y atraviesa la ventana; al chocar contra cualquierelemento de la casa se refleja una parte, siendo el restoabsorbido por el mismo elemento. La radiacin absor-bida vuelve a la atmsfera en forma de calor, que es unaradiacin de longitud de onda larga (radiacin infrarroja),que ya no es capaz de atravesar el cristal de la ventana,por lo que ese calor queda atrapado en la casa.

    Ventilacin cruzada en viviendas

  • 134 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Elemento Caractersticas Elemento Caractersticas

    PatioTiene propiedades luminosas si-milares al espacio exterior. Per-mite la entrada de la luz a laszonas conectadas con el patio.

    Abertura horizontal o inclinadaen la cubierta. Permite la pene-tracin de luz natural en el espa-cio situado bajo l, protegindolocontra la radiacin directa o diri-gindola hacia espacios inferio-res. Aumenta el nivel de luz en elinterior. La abertura se suele cu-brir con vidrio o plstico trans-parente o translcido, y dichocierre puede ser fijo o abatible.

    Claraboya

    Techo translcido

    PorchePermite la entrada de luz naturala las partes del edificio directa-mente conectadas al porche yprotege contra la radiacin solardirecta y la lluvia.

    Pared translcidaEsta superficie separa dos am-bientes luminosos, permitiendola penetracin lateral de luz y di-fundindola a travs del materialtranslcido.

    GaleraEspacio de luz cubierto y unido aun edificio, puede abrirse al ex-terior o cerrarse mediante cris-tales. Permite que la luz naturalentre en las partes interiores deun edificio conectadas a la galera.

    Conducto solarEs un espacio diseado para re-flejar haces solares a espacios in-teriores oscuros; puede tambinproporcionar ventilacin. Las su-perficies se recubren con acaba-dos muy reflectantes, tales comoespejos, aluminio, superficies muypulidas o pintura, a fin de reflejarla radiacin solar.

    Atrio

    Espacio cerrado lateralmente porlas paredes de un edificio y cu-bierto con material transparenteo translcido. Permite luz naturalen espacios profundos que estnlejos de la fachada. Puede intro-ducir un elemento de espaciosi-dad en el interior de un edificio.

    Permite la entrada de luz naturala travs del material translcidoal espacio inferior, proporcio-nando una iluminacin uniforme.Sus dimensiones pueden ser si-milares o menores al rea infe-rior iluminada.

    Fuente: Gua tcnica para el aprovechamiento de la luz natural en la iluminacin de edificios, IDAE

    FORMAS DE CAPTAR LA LUZ NATURAL

  • Son muchos los elementos constructivos que se pue-den utilizar para captar la luz natural, pero tambin esimportante conseguir los efectos deseados, por ejem-plo, que entre la luz natural y el calor en invierno pero

    no en verano. Para estos fines se utilizan elementosque controlan la cantidad y distribucin de la luz natu-ral que entra en un espacio.

    El ahorro y la eficiencia energtica I 135Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    Elemento Caractersticas Elemento Caractersticas

    PersianaEs un elemento exterior o inte-rior que se dispone en las venta-nas para controlar la penetracinde la luz solar directa o inclusode la luz natural.

    Es un elemento de control si-tuado en el exterior de la facha-da, fijado verticalmente sobre unoo ambos costados de la ventana.Intercepta la radiacin directa queincide sobre la ventana.

    Apantallamiento vertical

    Celosa

    CortinaPuede enrollarse o retirarse la-teralmente, dejando la ventanaabierta a la radiacin y a la visin,cuando se desee. Puede ser opa-ca, para oscurecer totalmente elinterior.

    AlfizarEs un elemento colocado hori-zontalmente en la parte inferiorde una ventana. Puede reflejar ydirigir la luz natural que incidesobre l a fin de aumentar el nivelluminoso en el espacio interior.

    ToldoProporciona sombra parcial ototal en la ventana cuando as serequiere. Permite evitar la luz di-recta sin impedir la visin del ex-terior. Al ser regulable, se puedeextender slo cuando no sequiera luz directa.

    Estantes de luz Se coloca horizontalmente porencima del nivel de los ojos, enun elemento vertical de entradade luz. Protege las zonas interio-res prximas a las ventanas con-tra la radiacin solar directa ydirige la luz que incide sobre lasuperficie superior al techo inte-rior. Proporciona as sombra enverano y hace la distribucin lu-minosa interior ms uniforme.

    Voladizo

    Es una parte del edificio que so-bresale horizontalmente de la fa-chada por encima de una ven-tana. Obstruye la radiacin solardirecta de ngulos elevados. Dacomo resultado un nivel de ilu-minacin interior menor.

    Es un elemento exterior o inte-rior compuesto por lminas si-tuadas en la totalidad de unaventana. Las lminas pueden serfijas o mviles; cuando son mvi-les se pueden ajustar segn elngulo del Sol.

    Fuente: Gua tcnica para el aprovechamiento de la luz natural en la iluminacin de edificios, IDAE

    FORMAS DE REGULAR LA LUZ NATURAL

  • 7.5. Cules son las medidas de unconsumo responsable?

    Las medidas de un consumo responsable estn funda-mentadas en una cultura del ahorro y en un cambio dehbitos a la hora de consumir energa. Este tipo de me-didas afectan a nuestra sociedad en general y, segncambie sus pautas de consumo, se conseguir el ahorroconsecuente.

    Para propiciar este cambio de cultura se suelen llevar acabo campaas de fomento del ahorro relacionadascon la concienciacin ciudadana, la difusin, la divulga-cin y la formacin en medidas de ahorro energtico.Destacan las campaas difundidas por los medios decomunicacin de masas (televisin, radio), as como lapromocin del ahorro a travs del ejemplo y la adop-cin de buenas prcticas para el uso de la energa, yasea desde las instituciones pblicas o desde las asocia-ciones civiles.

    El ahorro de energa puede alcanzarse en cualquiera delas actividades diarias. Actualmente, hay muchos ade-lantos tecnolgicos orientados a este fin que han ob-tenido buenos resultados. Pero, en primer lugar, espreciso hacer hincapi en la importancia de cambiarnuestra forma de usar la energa. Si mejoramos nuestraconducta energtica en casa, no slo disminuir la fac-tura elctrica, sino que tendr efectos positivos a nivellocal y planetario. Este cambio pasa por incorporar pe-queos hbitos en el da a da.

    En las pginas siguientes encontrars consejos prcticospara ahorrar energa en distintas actividades cotidianas.

    Sabas que?

    136 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Si todos los canarios adquiriramos buenos hbitos de consumo energ-tico y utilizramos equipos eficientes, podramos ahorrar un 20% de laenerga elctrica consumida en Canarias; con ello conseguiramos dejarde importar ms de 47 barcos de 10 000 toneladas de petrleo crudo,evitando la emisin de 2,5 millones de toneladas de CO2 a la atmsfera.

    Para transportar 50 personas hace falta:

    41coches

    1guagua

  • El ahorro y la eficiencia energtica I 137Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    Muchos aparatos (televisin, vdeo, microondas, etc.) siguen consumiendoenerga simplemente por el hecho de estar enchufados a la toma de co-rriente (aun sin estar funcionando).A este consumo se le denomina con-sumo fantasma. Por este motivo es conveniente desenchufarlos si vamosa estar ausentes durante periodos largos de tiempo. Un enchufe mltiplecon interruptor facilita esta tarea.

    Evita abrir frecuentemente la puerta o mantenerla abierta du-rante mucho tiempo.

    No guardes la comida caliente. No coloques ni el frigorfico niel congelador donde les d el sol o cerca de otras fuentes decalor. Colcalos a 5 cm de la pared y deja espacio libre parala circulacin del aire.

    No llenes demasiado ni el frigorfico ni el congelador; la mayoreficiencia se obtiene a 3/4 de su capacidad.

    Desconglalos al menos 1 vez al ao; una capa de hielo de5 mm que cubra el congelador aumenta el consumo de ener-ga en un 30%.

    Verifica que las puertas estn bien selladas; sustituye las gomasviejas! Truco: pon un papel en la puerta al cerrarla, si el papelse desliza habr que cambiar las gomas.

    Las temperaturas recomendadas son: de 3 a 5 C para el fri-gorfico y de unos 15 C para el congelador.

    Desconctalos slo si vas a estar ausente ms de 15 das (noes conveniente para ausencias ms cortas); en ese caso lm-pialos y djalos abiertos.

    El frigorfico es el electrodomstico que ms consume; calculaque slo necesitas una capacidad de 50 litros por persona(as, una casa con 4 personas necesitar un frigorfico de 200litros).

    Tapa los calderos y mantn la llama al mnimo; se cocina msrpidamente en un caldero tapado con la llama baja que enuno abierto con la llama alta! Siempre que puedas utiliza lasollas a presin, ya que cocinan los alimentos en menos tiempoy con menor consumo de energa.

    La llama o la placa no debe ser mayor que la base del caldero,para evitar desperdicios. Slo con 2 3 cm libres en la zonade coccin se pierde hasta la mitad de energa.

    Si tienes placa elctrica o vitrocermica, apgala unos 5 10minutos antes de que los alimentos estn cocinados; as pue-des aprovechar el calor para terminar de cocinarlos.

    Mantn bien cerrada la puerta del horno mientras lo usas.Observa si la comida est hecha encendiendo la luz; cada vezque abres la puerta se pierde el 20% del calor acumulado.Adems, precalentarlo antes de introducir el alimento sueleser innecesario.

    Si llenas el tambor de la lavadora, hars menos lavados; elconsumo de energa para una lavadora medio llena es prc-ticamente el mismo que el de una lavadora llena (ahorrarsentre 1 y 2 kWh de energa y 100 litros de agua por lavadoque no hagas).

    MEDIDAS DE AHORRO ENERGTICO EN LA VIVIENDA

    Frigorfico y congelador Cocina y horno

    3 a 5

    15

    Lavadora y secadora

  • Sabas que?

    138 I Energas renovables y eficiencia energtica

    55 70 80dbA

    9085 100 110 120115

    Turismos

    Vehculos pesados

    Claxon de automvily sirenas

    Claxon de autobs

    dbA dbA dbA dbA dbA dbA dbA dbA

    Motocicletas sinsilenciador

    Umbral del dolor:140 dbA

    Obrasurbanas

    El automvil es la principal fuentede contaminacin urbana; a l sedebe, por ejemplo, la mayor partede las emisiones de CO,de los hi-drocarburos no quemados y el50% de las partculas en suspen-sin, originados por el desgastede los neumticos y los frenos.

    Casi la mitad de los des-plazamientos en cochese realizan para una dis-tancia menor de 3 km, yun 10% son para trayec-tos de menos de 500 m.

    Dosifica adecuadamente el detergente, no slo es contami-nante, sino que su uso en exceso provoca que la espuma hagatrabajar innecesariamente al motor de la lavadora. La lavadoratrabaja menos si usas detergente lquido; si usas uno slidodilyelo en agua antes de introducirlo.

    Elige la temperatura mnima necesaria para un buen lavado(normalmente todos los lavados se pueden hacer en fro) yutiliza un programa adecuado, inclnate siempre por los mscortos! (el consumo de energa se reducir 6 veces y ahorra-rs entre 20 y 50 litros de agua). El 90% de la electricidad con-sumida se emplea en calentar agua y slo el 10% en mover elmotor.

    Usa la secadora slo cuando no puedas secar la ropa al airelibre. Si utilizas secadora, centrifuga al mximo la ropa en la la-vadora para eliminar el exceso de agua (podrs reducir hastaun 20% el consumo de la secadora). Un centrifugado demayor velocidad es mucho ms eficaz y consume casi lomismo que uno de menor velocidad.

    El termo elctrico puede suponer el 30% de la factura elc-trica. Regula el termostato a 60 C como mximo (reducirsprdidas y aumentars la duracin del equipo). Apaga eltermo siempre que salgas de viaje, aunque slo sea por unda.

    El televisor, el vdeo y el equipo de msica deben desenchu-farse cuando no se utilicen. El estado de stand by consumeelectricidad.

    Recuerda que cuando se derrocha agua caliente estamos gas-tando intilmente 2 bienes preciosos: el agua y la energa!

    Cuando compres un coche, ten en cuenta su consumo decombustible y las emisiones de CO2.

    Conducir a ms de 100 km/h multiplica el consumo de com-bustible.

    Acelerar y frenar bruscamente dispara el consumo de com-bustible.

    Circula con la marcha ms larga posible y a bajas revoluciones.Procura conducir con las ventanillas cerradas y evita cargas.

    Calentador de agua

    Aparatos elctricos

    MEDIDAS DE AHORRO ENERGTICOEN EL TRANSPORTE

    Comparte tu coche y usa el transporte pblico y la bicicletasiempre que puedas!

    Escala de ruidos urbanos

  • 7.6. Cules son las medidas instru-mentales?

    Las medidas instrumentales incluyen toda una serie deinstrumentos de diverso tipo: econmico, financiero, fis-cal y de gestin. Estas medidas se plantean principal-mente desde las administraciones pblicas y tienencomo destinatarios tanto a los consumidores como alos productores elctricos.

    a) Medidas econmicas y financieras.Son aqullas quepromueven un consumo responsable a travs deincentivar econmicamente a los usuarios. Las msrelevantes son las relacionadas con:

    El sistema tarifario: existen varios tipos de tarifaselctricas que se pueden contratar. Normal-mente, en los hogares siempre se contrata elmismo tipo de tarifa, pero se no es el caso de,por ejemplo, las industrias, que suelen contratarel tipo de tarifa que les sea ms rentable. A tra-vs del sistema tarifario se fomenta la tarifa noc-turna (como ya se explic en el apartado de-dicado a redes elctricas), que es ms barata quela diurna y propicia, por lo tanto, el consumo du-rante la noche.

    Las relacionadas con la financiacin: subvencionesy prstamos bancarios preferenciales con meno-res tipos de inters para ayudar a la sustitucinde equipos por otros ms eficientes; o para la ins-talacin de energas renovables, en sustitucin delas fuentes convencionales de energa.

    El ahorro y la eficiencia energtica I 139Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    El gasto de carburante sereduce conduciendo a mar-chas elevadas y velocidadmoderada.Una conduccinagresiva puede incrementarhasta un 52% el consumode combustible.

    Si todos los canarios apag-ramos completamente losaparatos elctricos y no losdejsemos en stand by, po-dramos ahorrar una canti-dad equivalente al doble delconsumo elctrico de la islade El Hierro.

    Aprovecha bien la luz natural; resulta ms gratificante y es gra-tuita.

    No utilices lmparas de potencia excesiva; selecciona las bom-billas adecuadas a las necesidades del local.A la hora de com-prarlas ten en cuenta que los obstculos al paso de la luzobligan a utilizar lmparas de mayor potencia, resultando unmayor consumo energtico.

    Apaga completamente los equipos si no los vas a usar ms demedia hora.

    Apaga siempre el monitor del ordenador, aunque sea paraunos minutos.

    Apaga la impresora y la fotocopiadora cuando te vayas.

    Utiliza calculadoras solares.

    Utiliza el ascensor lo menos posible.

    Si puedes, prescinde del aire acondicionado.

    Programa el aire acondicionado a una temperatura conforta-ble.

    Iluminacin

    Aire acondicionado

    Equipos ofimticos

    MEDIDAS DE AHORRO ENERGTICOEN EL TRABAJO

    CO2 Sector energtico Efecto invernaderoCO Transporte Efecto invernadero y

    efectos para la saludHC Transporte Efectos para la saludNOx Transporte Lluvia cida. Problemas

    respiratoriosSO2 Sector energtico Lluvia cida. Problemas

    respiratorios

    EL ORIGEN DE LA CONTAMINACIN URBANA

  • b) Medidas fiscales. Son aqullas que favorecen la dis-minucin del consumo a travs de la disminucin detasas e impuestos.

    c) Medidas normativas. Son aqullas que obligan a losconsumidores y a los productores a cumplir unaserie de normas (ordenanzas y decretos) implanta-dos por las administraciones pblicas. Tienen, portanto, carcter de obligatoriedad, a diferencia delresto de medidas que se han visto hasta ahora, yconforman grandes avances; por ejemplo, el ya men-cionado CdigoTcnico de la Edificacin, que entren vigor en 2006, y que exige la instalacin de sis-temas solares trmicos, para calentar el agua, en losedificios de nueva construccin o en los que se re-habiliten en todo el territorio nacional, y la instala-cin de placas solares fotovoltaicas en las azoteasde las grandes superficies. Las medidas normativasson, pues, necesarias cuando se quiere garantizar elcumplimiento de determinadas actuaciones.

    d) Medidas de gestin. Son iniciativas vinculadas a lagestin energtica tanto de los productores comode los consumidores finales.Algunos ejemplos son lapromocin de sistemas de gestin ambiental o deauditoras energticas destinadas a mejorar la efi-ciencia energtica de las actividades y servicios quepresta una organizacin, y que supongan la disminu-cin del consumo energtico. Por ejemplo, una es-cuela podra llevar a cabo una auditora energticapara saber dnde y cmo consume la energa; unavez conocidos estos datos se puede actuar adop-tando medidas de ahorro y eficiencia energtica yreducir la factura elctrica de la escuela.

    Sabas que?

    140 I Energas renovables y eficiencia energtica

    En 1995 se puso en marcha un programa para el desarrollo de auditorasenergticas en diversos ayuntamientos de Canarias. Estos estudios alcanza-ban a la totalidad de las dependencias municipales, incluyendo instalacionesde alumbrado pblico, oficinas administrativas, instalaciones docentes, com-plejos deportivos, instalaciones de aprovisionamiento y depuracin de aguas,etc. En la actualidad existen programas en Canarias que proporcionan ayu-das para la realizacin de auditoras energticas en el sector pblico y privadoy para la mejora de la eficiencia energtica en: la iluminacin en edificios, elalumbrado pblico, el sector industrial y las instalaciones trmicas.

    Compra productos producidos cerca de ti. La dietade los canarios recorre una media de 5000 km.

    Compra en tiendas cercanas a tu casa. Reduce eltransporte innecesario.

    Evita comprar residuos: embalados superfluos, pro-ductos de usar y tirar, bolsas de plstico... Compraproductos con poco embalaje!

    Todos los productos tienen un consumo energticoasociado: obtencin de materias primas, produccin,trasporte... Reducir el consumo es una medida deahorro energtico!

    CONSUMO RESPONSABLE:CMO COMPRAR?

  • 7.7. Cmo interpretar la factura elc-trica?

    La factura elctrica en el hogar suele ser bimestral. Elpago consta de varios conceptos, siendo dos los prin-cipales:

    Pago por la potencia contratada: nos indica elmximo de electrodomsticos que se pueden utilizarsimultneamente (ya que la suma de las potenciasde esos equipos ha de ser menor que la potenciacontratada). Por lo general, una vivienda unifamiliarcontrata una potencia de 5,5 kW. Este gasto es fijotodos los meses, independientemente de que seconsuma electricidad o no.

    Pago por el consumo: este concepto indica elconsumo de electricidad (expresado en kWh) quese ha realizado en el periodo que abarca la factura.Este consumo se multiplica por el coste del kWh yse obtiene as el gasto correspondiente. En 2007, elprecio del kWh era de 0,090322 .

    7.8. Cmo puedes calcular cul es tuconsumo elctrico?

    Para calcular cunta electricidad consumes en tu do-micilio:

    1. Haz una lista de los aparatos elctricos, electrodo-msticos y otros consumos elctricos de tu vivienda

    El ahorro y la eficiencia energtica I 141Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    Los consumos energticos asociados al proceso de produccin de agua(extraccin de pozos, bombeos, desalacin, depuracin, etc.) suponen unaparte importante de la demanda de energa elctrica de las islas. En la islade Lanzarote, por ejemplo, el 27% de la electricidad que se consume sedestina al ciclo del agua, y de ese porcentaje el 75% se utiliza para desalaragua. En las desaladoras de agua de Canarias se estn llevando cabo estra-tegias encaminadas a conseguir el m3 de agua producida al menor costeenergtico posible y, para ello, se est haciendo un gran esfuerzo en im-plantar la tecnologa ms eficiente.

    TE IMAGINAS UNA CIUDAD COMO STA?

  • /oficina/escuela, y apunta la potencia de cada uno deellos.

    2. Calcula las horas que usas cada uno de ellos. Elclculo puede ser diario, semanal o mensual (re-cuerda que: 30 minutos = 0,5 horas; 15 minutos =0,25 horas).

    3. Multiplica la potencia de cada equipo por el nmerode horas que est en funcionamiento; as obtendrsel consumo de cada uno.

    4. Suma los consumos individuales y as obtendrsel consumo total.

    Ejemplo:Se van a comparar los consumos de 2 viviendas, una que utilizaelectrodomsticos eficientes y otra que utiliza los ms usualesen las viviendas en la actualidad (clase D), suponiendo que ambasutilizan los electrodomsticos la misma cantidad de tiempo, esdecir, sin medidas de ahorro (cambio de hbitos) slo de susti-tucin.

    * Las horas de utilizacin son las que puedes emplear para hacer

    tus propios clculos. Son una referencia para calcular el con-

    sumo segn la potencia instalada en tu vivienda. Por ejemplo,

    un frigorfico funciona todo el da (las 24 horas) pero su motor

    (compresor) no est funcionando de forma continuada, sino

    que se enciende y se apaga en funcin de la temperatura in-

    terna de la nevera, por lo que se puede estimar que el tiempo

    que est funcionando al da es de 6 horas.

    ** Se tiene en cuenta un 15% de consumo elctrico del total (para

    das con insuficiente radiacin solar).

    Sabas que?

    142 I Energas renovables y eficiencia energtica

    El programa RENOVE es un programa diseado para compensar econ-micamente a los usuarios que quieran adquirir equipos eficientes. Entresus actuaciones se encuentra la subvencin de 85 por sustituir lavado-ras, frigorficos y lavavajillas por otros ms eficientes (de clase A, A+ oA++), y 185 en el caso de congeladores. En el ao 2006 el plan RENOVEha logrado sustituir ms de 16 000 electrodomsticos en Canarias. Esteprograma tambin proporciona ayudas para adquirir vehculos menos con-taminantes (hbridos, elctricos, etc.).

    VIVIENDA NO EFICIENTE

    VIVIENDA EFICIENTE

    Punto de consumo Potencia Horas de Consumoutilizacin total anualal da*

    Iluminacin-bombillas 10 bombillasincandescentes de 100 W 3 1095 kWh

    Frigorfico/congelador clase-D 540 W 3 635 kWh

    Televisor 250 W 6 459 kWh

    Lavadora clase-D 3600 W 4 ciclos/semana 394 kWh

    Lavavajillas clase-D 4500 W 4 ciclos/semana 929 kWh

    Secadora clase-D 5200 W 3 ciclos/semana 375 kWh

    Cocina - horno 7000 W 0,5 1840 kWh

    Termo elctrico 1500 W 4,5 2956 kWh

    Total 8902 kWh

    Coste Anual 770

    Punto de consumo Potencia Horas de Consumoutilizacin total anualal da*

    Iluminacin-bombillas 10 bombillasincandescentes de 20 W 3 219 kWh

    Frigorfico clase-A 180 W 6 318 kWh

    Televisor 55 W 6 120 kWh

    Lavadora clase-A 600 W 4 ciclos/semana 250 kWh

    Lavavajillas clase-A 1200 W 4 ciclos/semana 263 kWh

    Secadora clase-A 650 W 3 ciclos/semana 203 kWh

    Cocina - horno de gas

    Colector solar** 443 kWh

    Total 2921 kWh

    Coste Anual 264

    Ahorro anual 506

  • El ahorro y la eficiencia energtica I 143Bloque 3. Ahorro y eficiencia energtica

    PREGUNTAS DE COMPRENSIN

    Has pensado alguna vez en los efectos negati-vos que para Canarias supondra el cambio clim-tico? Si piensas un poco en la alta dependenciaque nuestra economa tiene con respecto alsector turstico, podrs imaginar los posiblesefectos que un cambio as podra generar.

    Siguiendo con el ejemplo del sector turstico,cmo influira la subida del nivel del mar ennuestras costas? Qu efectos tendra para lasplayas e infraestructuras hoteleras asociadas? Ypara toda la gente cuyo trabajo est relacionadodirecta o indirectamente con el turismo?

    Te proponemos que investigues los precios ac-tualizados de las bombillas incandescentes y las

    de ahorro energtico y las compares (puedesacudir a grandes supermercados, tiendas espe-cializadas, etc.).

    Calcula el consumo de electricidad de tu casa,utilizando una tabla como la que se us para ha-llar el consumo de una vivienda eficiente y otrano eficiente. Una vez calculado el consumo detu casa, vulvelo a calcular considerando quetienes en cuenta tanto medidas de ahorro ener-gtico como de eficiencia energtica (enumeralas medidas que vayas utilizando).

    Como trabajo de grupo se propone un ejerciciosimilar al anterior, pero con tu colegio (o unaparte de ste).

  • 144 I Energas renovables y eficiencia energtica

    Bibliografa

    Al corriente de la electricidad. 111 preguntas y respuestas para estudiantes de ESO y Bachi-llerato. UNESA. 2004.Disponible on-line en: http://www.unesa.es/fichas_biblioteca/111_preguntas.htm

    Anuario Estadstico 2006 de Foro Nuclear. 2007.Disponible on-line en: http://www.foronuclear.org/publicaciones.jsp

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    Cuaderno del profesor.Viaje a travs de las energas. IDAE. 2002.

    Diccionario espaol de la energa. Martn,A; Colino,A. Ediciones Doce Calles. 2004

    Energa. Calero, R.; Carta, J.A.; Padrn, J.M. Gobierno de Canarias y UNELCO-ENDESA. 2007.Disponible on-line en:http://comunidad.eduambiental.org/file.php/1/curso/energia_p/le_00portada.htmlhttp://comunidad.eduambiental.org/file.php/1/curso/energia/ca_0000.html

    Energas Renovables y Medio Ambiente. Educacin Secundaria Obligatoria.Anaya. 1999.

    Energa Elica. IDAE y APIA. 2006.

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    EurObservER. Barmetros de energas renovables en la UE.Disponible on-line en (en ingls):http://ec.europa.eu/energy/res/publications/barometers_en.htm

  • Gua prctica de la energa. Consumo eficiente y responsable. IDAE. 2004.Disponible on-line en: http://www.idae.es/guiaenergia/guiapracticacompleta.pdf

    Gua solar. Greenpeace. 2005.Disponible on-line en: http://archivo.greenpeace.org/GuiaSolar/informes/guiaCompleta.pdf

    La electricidad en Espaa. 313 preguntas y respuestas. 2003. UNESA.Disponible on-line en: http://www.unesa.es/fichas_biblioteca/313_preguntas.htm

    Manual de Conduccin Eficiente para Conductores del Parque Mvil del Estado. IDAE y Mi-nisterio de Hacienda. 2002.

    Minicentrales hidroelctricas. IDAE y APIA. 2006.

    Plan de energas renovables 2005 2010. IDAE. 2005.Disponible on-line en:http://www.idae.es/uploads/documentos/documentos_Plan_de_Energias_Renovables_en_Espana_resumido_5971a965.pdf

    Plan energtico de Canarias 2006. Gobierno de CanariasDisponible on-line en: http://www.gobiernodecanarias.org/industria/pecan/pecan.pdf

    Sobre el papel de la energa en la historia. Lorenzo, Eduardo. Progensa. 2006.

    Energas renovables y eficiencia energtica I 145

  • Enlaces de inters

    Energasrenovables.comhttp://www.energias-renovables.com/paginas/index.asp

    Fundacin vida sosteniblehttp://www.vidasostenible.org/

    La ruta de la energahttp://www.larutadelaenergia.org/

    Portal de energas renovables del CIEMAThttp://www.energiasrenovables.ciemat.es/

    Solarzatehttp://www.solarizate.org/Sostenibilidad.comhttp://www.sostenibilidad.com/

    UNESA electricidadhttp://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar.htm

    Instituciones

    En CanariasDireccin General de Industria y Energa del Gobiernode Canariashttp://www.gobiernodecanarias.org/industria/

    InstitutoTecnolgico de Canariashttp://www.itccanarias.org/

    InstitutoTecnolgico y de Energas Renovableshttp://www.iter.es/

    NacionalesInstituto de Diversificacin y Ahorro Energticohttp://www.idae.es/

    Centro de Investigaciones Medioambientales y Tecno-lgicaswww.ciemat.es

    Asociacin de productores de energas renovableshttp://www.appa.es/

    Greenpeacewww.greenpeace.es

    146 I Energas renovables y eficiencia energtica

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    Energas renovables y eficiencia energtica I 147

    ndice de fotografas

  • 12345678

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