HABLANDO DE ENERGÍA 12

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LA ECONOMÍA DE LA ENERGÍA

Como hemos visto desde los primeros capítulos, la energía es un recurso natural, que adecuadamente transformado,  es capaz de realizar un trabajo al que se le puede dar uso industrial y tener por tanto un sentido económico.

Normalmente, las transformaciones realizadas no son reversibles por lo que no es posible extraer más trabajo del recurso natural del que se parte inicialmente. La cantidad disponible de recursos naturales susceptibles de realizar trabajo es lo que se conoce como «recursos energéticos». La actividad de generación consiste en transformar  mediante tecnologías adecuadas  una energía primaria (nuclear, térmica, hidráulica, eólica, solar, etc.) en energía eléctrica. Cada tecnología de generación tiene su propia estructura de costes y características técnicas y todas son necesarias puesto que se complementan para suministrar de forma adecuada en términos de coste y continuidad de suministro la energía demandada por los consumidores.

Hay tecnologías de costes fijos muy altos (amortización de la inversión, parte fija del coste de operación y mantenimiento, materias primas necesarias, etc.) y costes variables muy bajos. Por el contrario, las hay con costes fijos muy bajos pero con costes variables muy altos. Las primeras son las adecuadas para producir un número de horas al año muy elevado (Tecnologías de base), mientras que las segundas son más adecuadas para producir durante un número reducido de horas al año (Tecnologías punta e intermedias), aquellas en las que la demanda es más alta. Además están las renovables, cuya producción no es constante ni predecible.

Una característica esencial de la electricidad es la imposibilidad de almacenarla en cantidades industriales. Es por ello que se debe producir en cada momento la cantidad exacta  demandada. Dada la variabilidad de la demanda y la producción con energías renovables, son necesarias tecnologías muy flexibles que puedan incrementar o reducir su producción muy rápidamente para poder seguir las variaciones de la demanda neta sin que ello comporte un quebranto económico.

Aunque se han tratado con amplitud en las anteriores entradas las características de las distintas formas de generación eléctrica, voy a hacer una recapitulación y posteriormente tratar una aproximación a los costes de cada una de ellas.

La producción en 2015 fue la que se refleja en el siguiente cuadro (elaborado a partir de datos  de REE) donde se reflejan las aportaciones realizadas por las distintas fuentes de producción al consumo nacional.  El total fue de 263.194 TWh (un TWh= mil millones de kWh).

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Tenemos en primer lugar las hidráulicas. Son de las más limpias y eficientes en su proceso de generación. Necesitan grandes caudales de agua de flujo constante apoyado por una elevada   pluviometría que evite las fluctuaciones en su producción.

En España, desde los años 40 hasta los años 90 han incrementado continuamente su producción, (31.396 GWh. en 2015) aunque su participación porcentual (11,93%), se ha reducido por el aumento de la demanda total y la puesta en marcha de otro tipo de centrales. Aunque el plan de Energías Renovables de 2010 preveía la posibilidad de incrementar la potencia instalada en unos 4.300 MW parece muy complicado  construir nuevas centrales de más de 50 MW. La construcción de nuevos embalses es muy problemática debido a la oposición sistemática de las poblaciones afectadas y ciertas organizaciones.

Al parecer algunas de las existentes están en proceso de renovación y ampliación. También se están renovando las más antiguas sustituyendo su maquinaria por otra más moderna y eficiente. Entre las hidráulicas, están las centrales de bombeo que mejoran mucho el aprovechamiento en cuanto a abastecimiento y flexibilidad, pero no todas se pueden transformar porque requiere unas condiciones geográficas muy específicas en su ubicación.

Estas tecnologías tienen un coste de inversión inicial alto, costes fijos de explotación medios y el coste variable de generación muy bajo.  Poseen una elevada técnica  y son flexibles en su funcionamiento. No emiten gases de efecto invernadero en su proceso de generación. Los elevados costes de inversión inicial se compensan por un periodo muy extenso de producción.

Las térmicas de combustibles fósiles, producen en conjunto 93.780 GWh, el 35,63%, y dentro de ellas las de carbón con el 21,53%, son las que más contribuyen, junto con las nucleares, a la producción de energía de base.

Las de carbón tienen un coste muy elevado de inversión, siendo las de ciclo combinado relativamente más moderado.  Los costes fijos de explotación son medio y bajo, respectivamente, los costes variables de generación son medios. La seguridad de suministro de materias primas es alta en las de carbón y menor en las de gas y fueloil,  materias primas inexistentes en nuestro país y procedentes de zonas con cierta inestabilidad. Ambas, a su vez, pueden tener fuertes oscilaciones en el precio. La flexibilidad es media en el carbón y muy alta en las de ciclo combinado.

En el apartado de térmicas renovables se agrupan varios tipos de centrales bastante heterogéneos. Con frecuencia se aplica la denominación a las de biomasa y residuos vegetales, pero personalmente no considero estos combustibles como renovables, pues, o se esquilman los pocos bosques que van quedando (no fácilmente renovables a corto plazo) o se recurre a residuos agrícolas. En este último caso deberían producirse como residuos de actividades de transformación de materias agrícolas y en cantidades suficientes para hacer continua la producción y rentable la instalación. De hecho tengo noticias de algunas casi abandonadas. Son, además, tras las de carbón, las más contaminantes. En puridad, esa denominación solo sería aplicable a las que funcionan con energía geotérmica, pero ignoro si existe alguna en España. No conozco otro medio de generación de calor natural disponible en cantidades suficientes para hacer funcionar una térmica de forma continua y con energía limpia y realmente renovable.

Continuamos con las eólicas, cuyo desarrollo ha sido muy importante en poco tiempo. España es, tras Alemania, el país de mayor potencia instalada, con 23.020 MW, generando un 18,38% de la demanda. La potencia de los turbogeneradores es de 1 a 3 MW y representan el 70% del coste. Su vida útil está calculada en unos 20 años. Parte muy importante del coste es la instalación de las líneas eléctricas para transportar la electricidad generada dado que se suelen instalar en emplazamientos de acceso no siempre fácil.

La inversión es alta, bajo el coste fijo de explotación y casi nulo el variable. Si en las centrales hidráulicas el problema era el régimen de lluvias, aquí es el viento. Los cálculos indican que de las 8.760 horas que tiene un año, el número de horas útiles de viento es de unas 2.000 y su régimen horario totalmente imprevisible. Al parecer las instalaciones en el mar (off shore), mantienen un régimen más constante de producción que las basadas en tierra, pero tienen un coste inicial más elevado y otros problemas derivados de su emplazamiento en el mar próximo a las costas.

En el supuesto de que la energía primaria, el viento, soplara continuamente con la fuerza adecuada, sería una manera perfecta de generar electricidad a precio razonable y no contaminante. Pero como no es así y la red eléctrica necesita una  fuente constante de energía que esté siempre disponible, no hay otro remedio que recurrir a otro tipo de centrales como energía de respaldo, lo que encarece indirectamente su coste.

Veamos a continuación las que para generar electricidad utilizan la energía solar: fotovoltaicas y termosolares.  Generan en conjunto 18.352 GW, el 6,97%. La energía que producen es, con diferencia la más cara y solo pueden subsistir con enormes subvenciones que termina pagando, directa o indirectamente, el consumidor. Su gestión, no ha estado exenta de corrupción. Creo que todos hemos leído que se detectaron parques fotovoltaicos que producían en horas nocturnas… claro que si el precio que te pagan es superior al precio facturado por las compañías, la tentación de conectar la línea de entrada con la línea de cesión al mercado y “producir” en horas nocturnas, es muy grande.

Contamos con tres de los parques fotovoltaicos más grandes del mundo: Hoya de los Vicentes  y Fuente Álamo en Murcia, y Benejama en Alicante, cada uno de los cuales ocupa nada menos que medio kilómetro cuadrado de terreno. Durante los últimos años en España se ha pasado de cero a  4.600 MWh de energía fotovoltaica instalada. El objetivo del Plan de Energías Renovables 2010 para este tipo de generación era llegar a una potencia instalada de 6.000 MWh. En caso de llevarse a término, su coste total final sería de unos 3.000 millones de euros. Aplicando la proporción de ocupación de terreno de Benejama, ocuparían una superficie total de 10 Km2. (100 millones de metros cuadrados).

Según noticias fidedignas, la caída de eficiencia prevista de los paneles, está siendo mayor de la ofrecida por los fabricantes, con la consiguiente disminución en la electricidad producida con el paso de los años.

Para las termosolares de las que existen 2 tipos, remito a la entrada (Hablando de Energía 5) del blog donde se tratan extensamente en su aspecto técnico. En una central térmica hace falta un ciclo continuado de vapor de agua a alta presión y temperatura. La forma de conseguirlo en las termosolares de torre es combinar un sistema de almacenamiento del vapor (grandes tanques en los que el vapor se almacena a alta presión y que permiten aproximadamente una hora de funcionamiento cuando falta el sol) con un ciclo combinado de gas que se pone en marcha en horas de oscuridad o baja insolación.

No dispongo de información sobre costes de la termosolares de espejos cilindro parabólicos, que al parecer son mucho más eficientes y funcionan más horas gracias al fluido que utilizan. (Hablando de energía 5).

En el momento que escribo esta serie, se están produciendo graves problemas financieros en la empresa que más ha apostado por este tipo de energía. Como no conozco las causas reales de los problemas no puedo entrar a comentar la situación. Intuyo que la  elevada inversión, los costes de producción y la dependencia de elevadas subvenciones están en el centro del problema.

Las de cogeneración, producen la nada despreciable cantidad de 27.283 GWh, con una participación del 10,37%. La cogeneración es el procedimiento mediante el cual se obtiene simultáneamente energía eléctrica y energía térmica útil (vapor, agua caliente sanitaria, calefacción, etc.). La ventaja de la cogeneración es su mayor eficiencia energética ya que se aprovecha tanto el calor como la energía mecánica o eléctrica de un único proceso, en vez de utilizar una central eléctrica convencional. Algunas de las de biomasa se podrían incluir en este apartado puesto que conozco una que procesa productos agrícolas y con los residuos opera una central de este tipo. Ignoro la potencia instalado y el volumen de su producción.

No he podido conseguir datos de los costes en este tipo de centrales, pero intuyo que al ser casi un subproducto, o producto complementario de la actividad principal de las empresas que la producen su coste será más bajo.

Vamos por último a considerar el coste en las centrales nucleares. Una central nuclear funciona las 24 horas del día y prácticamente todos los días del año, con interrupciones para recarga o mantenimiento. El coste estimado de una nueva instalación es de unos 4.000 millones de euros. Se estiman 8.000 horas/año útiles de las 8.760 que tiene el año, siendo la diferencia el tiempo dedicado a recarga, mantenimiento y renovación de equipos e instalaciones. Con una eficiencia del 95%, el número de horas de electricidad que se produce en un año, es 0,95 x 8.000 = 7.600 MWh. Multiplicando por la potencia instalada (1.000 MWh=1 GWh) obtenemos que la energía eléctrica anual producida por la central es de 7.600 GWh. Dato que se aproxima a la eficiencia real de las centrales españolas.

UNA MIRADA A LOS COSTES ENERGÉTICOS

La Agencia Internacional de la Energía o AIE (en inglés: IEA) es una organización internacional, creada por la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) tras la crisis del petróleo de 1973, cuyo objeto es coordinar las políticas energéticas de sus Estados miembros, a fin de asegurar un suministro de energía estable, a precios razonables y limpia, a sus respectivos habitantes.

Entre sus actividades se encuentra la publicación anual de un informe de “Los costes previstos de la generación de electricidad”.  La edición de 2015 es el octavo informe de la serie y  presenta los resultados del trabajo realizado en los años 2015/2014, estableciendo  los principios para calcular el costo de generar electricidad por las diversas técnicas actuales. Es una prospección de los costes de las instalaciones para la producción eléctrica y de sus costes de producción hasta el año 2020.

Los cálculos de los costes armonizados están basados en una estimación basada en la experiencia actual de la vida media de las centrales y utilizando el método de flujos de caja descontados (Discounted Cash Flow). Los cálculos utilizan una combinación de supuestos genéricos comunes y otros específicos de cada país y tecnología. Se aplican sobre los distintos parámetros técnicos y económicos según las directrices del grupo de expertos en Coste de Proyectos de Generación de Electricidad (EGC).

Los costes calculados excluyen los de transporte y distribución pero se incluyen como gastos externos las primas de emisiones de C02 en las centrales que los producen y emiten.

El informe se basa en los datos de 181 instalaciones de 22 países, incluyendo 3 no OCDE: China, Brasil y Sud África. Este grupo representativo incluye 17 centrales de ciclo combinado, de ellas, 13 de ciclo cerrado (CCGT) y 4 de ciclo abierto (OCGT); 11 centrales nucleares; 14 térmicas de carbón;  38 solares fotovoltaicos (PV), de las cuales 12 son de escala residencial, 14 de escala comercial y 12 grandes instalaciones. 4 Termosolares (CSP); 21 plantas eólicas en tierra firme, 12 plantas de energía eólica off shore; 6 geotérmicas; 28 hidroeléctricas; 11 plantas de biomasa y biogás y 19 de cogeneración de diferentes tipos. En esta entrega del estudio se han incorporado un mayor número de energías renovables, siguiendo el mayor interés en las tecnologías de bajas emisiones de CO2 por parte de los gobiernos participantes.

El estudio introduce una serie de cuestiones previas que condicionan de alguna forma la homogeneidad de los costes. En primer lugar, hay variaciones significativas entre países en cuanto a las tecnologías que se presentan y los costes informados. Los expertos de EGC han trabajado para hacer que los datos sean lo más comparables posible. No obstante, las variaciones en el coste son inevitables incluso en el caso de tecnologías que se consideran normalizadas y ello en función de la disponibilidad y coste de los recursos, los costes laborales y otros, así como los derivados de las regulaciones locales. Todos los datos están calculados con una tasa de descuento para el cash flow del 3%, produciéndose variaciones si se consideran tasas del 7 o el 10%. No se han incluido esos supuestos para no hacer farragoso lo que solo pretende ser una muestra significativa. Por otra parte, las grandes inversiones necesarias, llevan aparejados recursos ajenos cuantiosos y su remuneración está basada  más en su continuidad en el largo plazo, que en fuertes retornos a corto.

De acuerdo con lo expuesto, paso a dar los datos del estudio en el que solo reflejo el coste mínimo y máximo de inversión y producción y los países correspondientes y al final se refleja en un cuadro resumen. Los datos económicos están en dólares americanos: US$ por kilovatio eléctrico, para la potencia instalada, y Megawatios hora para la producida.

Los costes de la inversión inicial para CCGT alimentadas con gas natural en países de la OCDE van desde 845 $/kWe (Corea) a 1.289 $/kWe (Nueva Zelanda). En términos de costes de producción homogéneos (LCOE), Estados Unidos tiene un mínimo de 61 $/ MWh frente al máximo de 133 $/MWh de Japón. Aunque el coste de una central CCGT es relativamente elevado, las diferencias de precio ponen de manifiesto la diferencia de coste del combustible, el gas natural, en los diversos países.

La inversión inicial para plantas de carbón en los países OCDE varía desde un mínimo de 1.218 $/kWe en Corea a un máximo de 3.067 $/kWe en Portugal. El coste homogeneizado de producción, varía desde un mínimo de 66 $/MWh en Alemania a un máximo de 95 $/MWh en Japón.

En cuanto a las nucleares, la inversión inicial es de un mínimo de 2.021 $/kWe en Corea a un máximo de 6.215 $/kWe en Hungría. Los costes de producción varían desde 29 $/MWh en Corea a 64 $/MWh en el Reino Unido.

Las tecnologías de Paneles fotovoltaicos se han dividido en el estudio en tres categorías: residencial, comercial y grandes parques. La inversión inicial para instalaciones residenciales varía desde 1.867 $/kWe en Portugal a 3.366 $/kWe en Francia. Los costes de producción están entre los 96 $/MWh en Portugal a 218 $/MWh en Japón.

Para sistemas fotovoltaicos comerciales, la inversión inicial  varía desde 1.029 $/kWe en Austria a 1.977 $/kWe en Dinamarca. Los costes de producción desde 69 $/MWh  en Austria a 142 $/MWh en Bélgica.

Grandes parques, inversión inicial, entre 1.200 $/kWe en Alemania a 2.563 $/kWe en Japón. Costes de producción desde 54 $/MWh en los Estados Unidos a 181 $/MWh en Japón,

Las plantas eólicas terrestres tienen unos costes de inversión inicial de 1.571 $/kWe en Estados Unidos 2.999 $/kWe en Japón. Los costes de producción varían de 33 $/MWh en Estados Unidos a  135 $/MWh in Japón.

Finalmente, los costes de inversión inicial para parques eólicos en el mar (off shore) varían entre 3.703 $/kWe en el Reino Unido y 5.933 $/kWe en Alemania. La producción varía entre 98 $/MWh en Dinamarca a 214 $/MWh en Corea.

Los países estudiados fuera de la OCDE son China, Brasil (solo centrales hidroeléctricas)  y Sud África. Los datos de China proceden en parte de datos públicos y otros obtenidos mediante investigación. En ningún caso se pueden considerar datos oficiales del gobierno chino.

En China, la inversión inicial para un ciclo combinado es de 627 $/kWe, mientras que los de producción son de  90 $/MWh. Para el carbón, las cifras son de 813 $/kWe y 74 $/MWh respectivamente.

En China se han tomado los datos de dos centrales nucleares, en una el coste es 1.807 $/kWe y la otra 2.615 $/kWe. El coste de producción es de  26 $/MWh y 31 $/MWh, respectivamente.

En energía fotovoltaica China posee la planta comercial de menor coste de instalación del mundo, 728 $/kWe y producción 59 $/MWh. Mientras que los grandes parques tienen un coste de instalación de 937 $/kWe y producción 55 $/MWh.

Por último la inversión inicial de las eólicas terrestres es de 1.300 $/kWe y no se cuenta con datos sobre el coste de la producción.

Para Sud África, la gama es, para carbón 2.222$/kWe y 65$/MWh respectivamente. La única planta eólica terrestre tiene un coste de inversión inicial de 2.756$/kWe y de producción 77/MWh.

Como se puede comprobar en el cuadro, el coste más bajo de producción de electricidad en cualquiera de sus consideraciones es la nuclear. Es la más barata y la más limpia y es por ello que muchos países del mundo que no cuentan con otros recursos naturales como ríos caudalosos, petróleo o gas natural, están moviéndose hacia esta forma de energía.

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Como prueba de ello, va más abajo un cuadro resumen de los reactores nucleares en funcionamiento, en construcción y los que está previsto cerrar, elaborado con datos de la AIEA de 2014.

En el anuario 2016 de la energía que publica el Foro Nuclear de España, se facilita información sobre las centrales proyectadas en todo el mundo en dos categorías distintas:Planificadas y propuestas.

Las planificadas son las que están ya aprobadas, cuentan con financiación, con emplazamiento fijado y contratos con las compañías suministradoras de equipos. Esta previsto que inicien su actividad en un plazo de 8 o 10 años. Son en total 158 y destacan 40 en China; 24 en la India y 25 en Rusia.

Las centrales propuestas que son un total de 330 están incluidas en programas específicos de producción energética, en fase de estudio, localización, diseño y tramitación. Los paises que mas centrales planean son: 16 centrales Arabia Saudí; 7 Irán; 136 China; 10 Emiratos Árabes Unidos; 17 USA; 36 India; 23 Rusia; 5 Tailandia, 4 Turquía; 11 Ucrania y 6 Vietnam. Se prevé que inicien su actividad en unos 15 años. Es muy  llamativo que países con grandes reservas de petróleo y gas, empiecen a moverse hacia la producción eléctrica  nuclear. ¿Será quizás porque el petróleo, base de toda la industria química moderna es demasiado valioso para seguir quemándolo?

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¿Adivina que país industrializado del mundo no tiene prevista ninguna…? Exacto, ese que Vd. está pensando. Parece que pretende seguir por la senda de las energías más caras y menos eficientes sin tener en cuenta que en multitud de empresas la partida de coste mas elevada, superior a los gastos de personal, es la electricidad. El problema es que tienen que competir en mercados internacionales con empresas cuyo coste energético es mucho mas bajo. Es lo que he podido comprobar en los últimos  años, después de más de 35 años  de experiencia como consultor de empresas.

Y UNA REFLEXIÓN FINAL…

La sustitución de la energía nuclear generada actualmente en  España, por fotovoltaica, requeriría la construcción de 1.835 parques como el de Benejama que costarían 275.250 millones de euros para producir 55.000 GWh.

Alternativamente,  si se tratara de sustituirla por energía eólica, habría que aumentar el número de aerogeneradores existentes hasta los 28.400 con un coste de 68.160 millones de euros, para generar 56.796 GWh.

En ambos casos habría que contar obligatoriamente con centrales de  respaldo para cubrir la intermitencia de ambos recursos y garantizar el suministro a una demanda creciente. Con esas inversiones, en un cálculo aproximado, se podrían construir, respectivamente, 65 o 15 centrales nucleares que podrían producirían  494.000 GWh en el primer caso y 114.000 GWh en el segundo. El coste indicado es para el supuesto de construcción de una central aislada. En un plan ambicioso para la construcción de un número significativo de centrales, las economías de escala reducen de forma notable el coste individual, como fue el caso de Francia en su día.

Por tanto, aunque solo soy una persona preocupada por el futuro energético de mi país y no soy un experto, intuyo por lo estudiado para llevar a cabo esta serie de artículos,  que el MIX energético ideal debería estar compuesto por un incremento de los aerogeneradores, sustitución paulatina de las térmicas de carbón por otras de ciclo combinado, mejora y ampliación de las hidráulicas por sustitución de sus equipos por otros más eficientes, conversión de todas aquellas que su entorno lo permita en centrales de bombeo y suficientes nucleares nuevas para ser la base de la producción de electricidad. No se olvide, que EL MUNDO MODERNO SE MUEVE SOBRE LA ENERGÍA, que las necesidades aumentan continuamente y que los costes son determinantes para la competitividad de las industrias. Un aumento de la demanda del 3% anual acumulativo llevaría en solo 10 años a un aumento total de demanda del 34%, pasando de los actuale 263 TWh a 353 TWh, y si consideramos un 5%, al 63%, con lo que pasaremos a 429 TWh, cifras que no se podrán alcanzar  si no se empieza a tomar decisiones urgentes,  porque las instalaciones, sean del tipo que sean, no se construyen de un día para otro.

Todo ello, como indica el profesor J. J. Cadenas, mientras se invierte en la investigación de nuevos paneles voltaicos, que aprovechen, no solamente la energía de los fotones, sino de todas las radiaciones que bombardean de forma permanente nuestro planeta y sean susceptibles de generar electricidad.

Y termino ésta apasionante serie de artículos sobre la energía con una frase de mi admirado emperador y gran filósofo estoico, Marco Aurelio. Creo que refleja muy bien el espíritu con el que me he acercado a un  tema tan interesante como complejo y controvertido, y que he intentado mostrar con honestidad y veracidad.

…de una sola cosa debemos hacer aprecio: de transcurrir la vida en medio de la sinceridad y la justicia, tratando con benevolencia a los falsos y a los injustos.

                   mafalda-sobre-la-lectura

BIBLIOGRAFÍA Y DOCUMENTOS CONSULTADOS.-

 Debo mi interés por el tema de la energía a los profesores Juan Manuel Lozano Leyva y Juan José Gómez Cadenas. Sus libros: Nucleares ¿Por qué no? y El ecologista nuclear, me empujaron a adentrarme en este apasionante mundo. Recomiendo muy vivamente su lectura a cualquiera que desee entrar más a fondo en el tema.

El libro “Los hilos de Ariadna. Diez descubrimientos científicos que cambiaron la visión del mundo”, del profesor Lozano Leyva es igualmente apasionante y abre la mente a la comprensión de la estructura física de nuestro planeta y de los fondos marinos y a otros apasionantes aspectos de la revolución científica.

Para toda la serie he consultado documentación virtual o impresa, entre otras,  de las fuentes y entidades que a continuación voy a citar:

*WIKIPEDIA, fuente indispensable para imágenes y datos complementarios en todos los campos del saber.

*Biografías y Vidas. Página web con datos biográficos de muchos de los personajes que se han citado a lo largo de toda la serie.

*Revista Newsweek. Publica periódicamente documentados artículos, entrevistas y noticias sobre temas de energía. Entre otros, entrevistas con el Sr. Lovelock y otras personalidades del mundo de la energía y diversos artículos y noticias sobre el tema.

* El Comité Científico de las Naciones Unidas (UNSCEAR, de sus siglas inglesas) publica autorizadas y fiables estudios sobre distintos temas científicos. He consultado entre otros:

* Sobre el efecto de la Radiación Atómica: “Sources and Effects of Ionizing Radiation”.

http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2000_2.html

* Sobre el accidente de Chernóbil:

http://www.unscear.org/unscear/en/chemobyl.html

* La Agencia Internacional de la Energía de la OCDE publica estudios periódicos sobre la evolución de las energías y sus costes.

https://www.iea.org/Textbase/npsum/ElecCost2015SUM.pdf

Haz clic para acceder a 150831_ProjectedCostsOfGeneratingElectricity_Presentation.pdf

* Asociación Mundial de Energía Nuclear. Estudios sectoriales y noticias sobre la evolución en el mundo de la energía nuclear.

https://www.google.es/search?q=Asociaci%C3%B3n+Mundial+de+Energ%C3%ADa+Nuclear&gws_rd=ssl

*Entrevista con Christopher Llewellyn Smith. Científico británico ex director del CERN y de los primeros estudiosos de la fusión nuclear.  https://dl.dropboxusercontent.com/u/59994807/El%20carb%C3%B3n%20mata%2020%20veces%20m%C3%A1s%20gente%20que%20Chern%C3%B3bil.docx

*El Foro de la Industria Nuclear Española, me ha facilitado documentación valiosa sobre todos los aspectos técnicos científicos y económicos de la energía nuclear.

http://www.foronuclear.org/es/sobre-nosotros

*La revista digital Energía y Sociedad con muy interesantes artículos sobre los temas energéticos y su incidencia en la sociedad.

http://www.energiaysociedad.es/

*Aunque ya lo he publicado anteriormente, vuelvo a dar los enlaces a ciertos aspectos de Chernóbil que considero extraordinariamente interesantes:

Turismo: Chernóbil y la zona de Prypiat se han convertido en una de las mayores atracciones turísticas de Ucrania.

https://www.chernobyl-tour.com/english

https://www.chernobyl-tour.com/francais/?action_skin_change=yes&skin_name=fr

https://www.chernobyl-tour.com/photo/

https://www.iaea.org/newscenter/focus/chernobyl

https://www.iaea.org/newscenter/multimedia/videos/chernobyl-mice-and-nature

https://www.iaea.org/newscenter/multimedia/videos/chernobyl-25-interview-alexander-vasiliyevich-bichan

https://www.iaea.org/newscenter/multimedia/videos/chernobyl-can-i-have-baby

*Bajo la denominación de bionerd23 se oculta una científica que lleva años viviendo en el entorno de Chernóbil, estudiando la fauna y la flora y alimentándose de los productos que cultiva y recolecta allí.  Publica interesantes videos de su actividad.

https://www.youtube.com/watch?v=j6mreZ98_Ug

*He utilizado las páginas web de todas las grandes compañías eléctricas de España donde he encontrado multitud de datos e informaciones del mayor interés.

*En especial quiero agradecer a la compañía IBERDROLA  y a D. Carlos Gómez y Dña. Rosa Laguarda, del Centro de Información, la amabilidad con la que fuimos atendidos en visita a la Central Nuclear de Cofrentes. El centro alberga modelos a escala de todos los elementos esenciales de una central nuclear lo que me ayudó a mejor entender la complejidad de su funcionamiento y su seguridad. También pude ver un interesante video filmado durante a la última recarga de combustible y operaciones de mantenimiento para mantener siempre la central a la vanguardia de la técnica. Y otros audiovisuales referentes a cuestiones técnicas del funcionamiento y seguridad de la instalación.

*Por último, aunque ya lo he publicado anteriormente, no resisto la tentación de volver a adjuntar enlaces a las páginas de turismo de Hiroshima y Nagasaki, esas ciudades en las que según los ecologistas no se podría volver a habitar hasta no sé cuántos miles de años…

HIROSHIMA

https://www.google.es/search?q=hirosima&gws_rd=ssl#q=hiroshima+turismo&revid=59811214

http://www.japan-guide.com/e/e2160.html

NAGASAKI

https://www.google.es/search?q=TURISMO+NAGASAKI&gws_rd=ssl

Y como despedida final de esta serie, acepten la sentencia  de la genial Mafalda: lean, lean, para conocer la verdad. Es la mejor forma de no dejarse manipular y formar criterio para no dejarse engañar. Grande Quino, el filósofo creador de este personaje.

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HABLANDO DE ENERGÍA 5

CENTRALES TERMOSOLARES.

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Central termosolar de torre

Otro tipo de centrales térmicas son las termosolares, las cuales utilizan directamente la energía del Sol. Su inspirador, como el de muchas cosas que usamos y cuyo origen quizá desconocemos, fue Arquímedes. Dice la leyenda que en la defensa de Siracusa,  concentró los rayos del Sol por medio de espejos sobre las velas de las naves romanas incendiando los barcos. Como para conseguir el efecto era preciso contar con gran número de espejos de alta calidad y que los barcos estuvieran totalmente estáticos, no es probable que el general romano facilitara estas condiciones, puesto que además de velas contaban con remos. Ma, se non e vero e ben trovato…

Hay tres tipos de centrales solares térmicas cuyo principio básico de funcionamiento es el mismo: una extensión de terreno repleta de espejos móviles (o fijos) que captan los rayos del  Sol y los concentran en distintos elementos, bien en una torre, bien en un motor Stirling o una tubería situada sobre unos espejos cilindro parabólicos que contienen el líquido que se trata de calentar.

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Esquema de funcionamiento. Central termosolar de torre

La central termosolar de torre, utiliza un conjunto de espejos orientables (denominados heliostatos) que concentran los rayos solares en un receptor situado en una torre. En esta, hay una caldera especial que por efecto de esa concentración de rayos solares, calienta agua hasta temperaturas que van de los 300ºC hasta cerca de los 1.000ºC. El vapor así obtenido mueve una turbina que a su vez mueve el generador. Las primeras centrales experimentales de este tipo se construyeron en Almería (España) y Nio (Japón) en 1981. El reto actual pasa por reducir los costes de construcción de las plantas termosolares de torre.

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

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Central cilindro parabólica. Observar el tamaño de las personas en la fotografía.

Las centrales termo solares cilindro-parabólicas, usan espejos de grandes dimensiones en forma de cilindros parabólicos por cuyo eje discurre una tubería donde se concentran los rayos del sol. La tubería contiene un fluido que se calienta y genera vapor que mueve una turbina. Los espejos no tienen partes móviles como en las centrales de torre.

Estas centrales son las más prometedoras desde el punto de vista comercial, las centrales cuya tecnología se considera más madura en estos momentos, y que supone más del 95% de la potencia de generación termosolar instalada en España. El fluido portador de calor, esto es, el fluido que transportará la energía que es captada en los concentradores cilindroparabólicos, entra por uno de los extremos a una temperatura y con una velocidad determinados, y sale por el otro extremo a una temperatura muy superior. Para solucionar los problemas que causaba la vaporización del agua en puntos intermedios del recorrido, se adoptó el uso de otros fluidos que no cambian de estado entre un extremo y otro de la línea.

De todos los fluidos posibles, los orgánicos sintéticos son los que mayores ventajas presentan, y entre ellos destaca la mezcla de óxido de difenilo al 26,5% en peso y bifenilo al 73,5%. Esta mezcla presenta el mejor compromiso entre coste y prestaciones, aunque presenta grandes dificultades en su manejo.  A este fluido se le denomina habitualmente HTF (Heat Transfer Fluid).

El calor absorbido por el HTF es transferido, por intercambiadores de calor, a un circuito de agua para generar vapor. El vapor generado es entonces conducido hasta la turbina de vapor, donde se transforma en energía mecánica rotativa, con un excelente rendimiento teniendo en cuenta la baja temperatura del vapor (380ºC). El rendimiento de esta transformación oscila entre el 27% y el 40%.

El agua, que había sido presurizada hasta los 50 y los 100 bares de presión, se vaporiza y se sobrecalienta hasta los 380ºC mientras el HTF se enfría hasta los 290ºC. A esa temperatura el HTF se devuelva al campo solar para que el ciclo se inicie de nuevo.

El vapor a la salida de la turbina ya no tiene capacidad para realizar trabajo mecánico. Pero representa un caudal de agua desmineralizada, de unos 54 Kg/segundo (cuando la planta está a plena carga), se condensa y vuelve a tener forma líquida.

El lugar donde se realiza la captación de radiación y su posterior transferencia en forma de calor al HTF se denomina campo solar y es una vasta extensión de terreno de aproximadamente 2 hectáreas por MW eléctrico instalado. Así, una planta de 49,9 MW, la máxima posible de acuerdo con la actual legislación española que limita a 50 MW la generación en régimen especial con derecho a percepción de una prima por cada MWh exportado a la red eléctrica, ocupa unas 100 hectáreas.

Las condiciones del país son muy favorables para instalar plantas termosolares, ya que dispone de abundantes horas de sol y amplias zonas desérticas. Las primeras centrales experimentales, conocidas como SSPS/CRS y CESA 1, se construyeron en Tabernas (Almería) en 1981 y 1983.

En 2007 se puso en marcha en Sanlúcar la Mayor (Sevilla) la PS10, primera central termosolar de torre comercial del mundo, construida por la multinacional andaluza Abengoa. La planta de 11 MW, produce electricidad mediante 634 helióstatos. Cada uno de estos helióstatos tiene una superficie de 121 metros cuadrados que concentra los rayos del sol en lo alto de una torre de 114 metros de altura donde está instalado un receptor solar y una caldera, desde ahí, el vapor es enviado a una turbina de vapor situada en un edificio anexo a la torre. La turbina mueve el generador, que produce la electricidad.

La segunda de estas plantas, la PS20, con capacidad para producir 20 MW mediante más de 1.200 helióstatos del mismo tamaño que los de PS10, que concentran la luz solar en un receptor colocado en una torre de 165 m de altura, concluyó sus pruebas satisfactoriamente, y comenzó su explotación comercial a finales de abril de 2009. A estas dos centrales se unirían posteriormente Solnova 1, Solnova 3 y Solnova 4 de 50 MW cada una con tecnología de colectores solares cilindroparabólicos.

Simultáneamente se construyeron dos plantas de 50 MW Andasol 1 y Andasol 2 en otra zona de Andalucía, mediante la promoción conjunta de ACS, Cobra y Sola Millennium Group. Cada una de ellas posee 510.120 m² de colectores solares cilindroparabólicos y 6 horas de almacenamiento de energía térmica. Las centrales Andasol son las primeras en Europa de su tipo. Cada una de ellas generará la energía necesaria para unas 200.000 personas y fueron en su momento las más grandes del mundo por superficie colectora.

Por su parte, la planta de energía solar por concentración Gemasolar, de 19.9 MW, utiliza un sistema de almacenamiento térmico de sales fundidas con gran capacidad de absorción calorífica, que permite producir electricidad durante 15 horas en ausencia de sol. Esta central solar térmica, ubicada en la provincia de Sevilla, posee un receptor de torre central de 140 m de altura y un campo solar formado por 2.650 heliostatos, cada uno de ellos de 120 m².

A partir de enero de 2008 se pusieron en marcha nuevos proyectos de energía solar térmica, que han ido entrando en servicio entre 2010 y 2013, encontrándose actualmente en explotación plantas con una potencia conjunta cercana a los 3 GW, la mayoría con capacidad de almacenamiento de energía.

Como consecuencia de la crisis económica y los consiguientes recortes del gasto público, se han reducido las primas a la energía solar térmica, dando como consecuencia la paralización de todos los proyectos que no habían pasado a la fase de ejecución, no habiendo en la actualidad (2014) ninguna central en construcción.

En 2011 estaban en funcionamiento 26 centrales termo solares de las 61 aprobadas por el Ministerio de Industria.

España es una potencia mundial en energía termosolar. Es uno de los pocos sectores en los que España es indiscutible líder mundial, ya que el conjunto de las centrales solares termoeléctricas instaladas en nuestro país suponen el 72,85% de toda la potencia instalada en el planeta. Probablemente es una de las causas, entre otras, de que seamos de los líderes mundiales en electricidad cara.

Si se descuenta la energía que se consume para construir una central de éstas y, que sustituyen extensiones verdes dedicadas anteriormente a cultivos agrícolas o forestales, no cabe duda de que son una de las centrales de funcionamiento más limpio. Su principal problema es que el kilovatio hora producido cuesta una fortuna. Por lo que si no cuentan con fuertes subvenciones, no son rentables para la empresa y si las reciben no son rentables para el consumidor contribuyente.

La energía eléctrica es muy importante para la vida diaria, de los ciudadanos, pero mucho más para las industrias, que generan grandes consumos y en las que representa costes muy elevados. En mi actividad profesional conozco algunas en las que la partida de coste más elevada de su cuenta de pérdidas y ganancias,  por encima del coste de personal (sueldos+seguridad social), es la electricidad. De hecho, en una de ellas del sector de termoplásticos, la electricidad y el transporte (otro coste asociado al coste de la energía) de sus productos, supera la suma del resto de los costes de producción, excluidas las materias primas. Y ello, teniendo en cuenta que los precios a los que se paga la electricidad, ya están primados por otras vías. Es una carga insoportable para la competitividad en la actual situación de mercado  libre con el resto de empresas europeas de su sector.

Al final de esta serie sobre la energía expondré los datos de coste de que dispongo de cada uno de los sistemas de producción de electricidad.

PARQUES EÓLICOS

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La tradición del uso de los molinos de viento se ha recuperado hace poco. No queda prácticamente paisaje europeo abierto que no se vea erizado de blancos y esbeltos molinos de aspas aerodinámicas. Convierten la energía cinética del viento en la rotación de un alternador que genera electricidad. La energía aprovechable por unidad de superficie del viento es muy pequeña, por lo que la manera de optimizar su uso es con muchos molinos cercanos: son los llamados parques eólicos constituidos por decenas o centenares de aerogeneradores.

En principio, la forma de producción es respetuosa con el medioambiente y se supone que barata. La realidad es que el aprovechamiento de la energía eólica tiene infinidad de problemas que no por sutiles y poco difundidos dejan de existir.

El principal problema es que la energía eólica “no es gestionable”. Lo que significa que los responsables de las redes eléctricas nacionales,  no tienen manera de adecuar la producción a la previsión y la programación que son imprescindibles para garantizar el suministro. Que la producción dependa del aleatorio e incontrolable factor de que el viento sople, hace que la energía eólica siempre tenga un límite superior si no se quieren introducir inestabilidades en la red.

Incluso por debajo de esos límites, que algunos países sitúan entre el 5 y el 10% por ciento de la producción eléctrica total, los parques eólicos tienen que estar respaldados por otras fuentes energéticas gestionables. Todas las fuentes de energía eléctrica están conectadas a la red del país. En el caso de los parques eólicos, la energía que pueden suministrar es impredecible, por lo que algunas centrales de producción estable, como las térmicas de combustibles fósiles o nucleares, han de funcionar en el llamado régimen de respaldo. Esto implica, que funcionen a un régimen inferior al óptimo que suele estar entre el 85 y el 90 por ciento. Cuando el viento flaquea, las centrales de respaldo tienen que aumentar su producción de forma inmediata. El problema es que en esa circunstancia no sólo sale más caro su kWh, dañando así la productividad, sino que, al hacer variar el régimen, la posibilidad de  averías crece de forma exponencial.

Hay que tener en cuenta que con mucha frecuencia tanto el cese de viento, como su presencia con gran fuerza, puede ser instantáneo. Así pues, sepa que cuando vea los molinos parados está aumentando el precio de la energía eléctrica y además se está consumiendo más fuel, gas o carbón. Incluso las nucleares actúan de respaldo. Sobre todo si se cumple el proyecto de comprar energía de respaldo para los parques eólicos a Francia, país donde la inmensa mayoría de energía es de origen nuclear y por tanto muy barata.

Los aerogeneradores tienen otros inconvenientes técnicos. Por ejemplo, los cables de alta tensión que conectan a todos los molinos entre si y a la red, transportarán desde cero hasta el máximo de potencia instalada, o sea no hay un flujo medio constante. Esto significa que tienen que ser unas cuatro veces más gruesos que los convencionales. Es decir, mucho más caros.

Por otro lado, el viento no puede superar cierta velocidad, porque generaría inestabilidades en el aerogenerador, e incluso lo podría derribar. Colaboré profesionalmente con una empresa danesa que quiso instalarse en España para producir aerogeneradores, con destino al mercado chino donde tenía importantes contratos. Contaban con hélices de paso variable (como los modernos aviones de turbohélices) para aprovechar mejor las condiciones del viento y con cajas de cambio automáticas y sistemas de frenado, que regulaban de forma automática las revoluciones trasladadas a la turbina para que se mantuvieran dentro de ciertos límites. En caso de rebasar el límite máximo de revoluciones permitido, se desconectaban de la turbina para no dañarla. Por tanto, si no hay viento o si lo hay en exceso, entran en fase CERO de generación eléctrica. Aunque me expusieron la dificultad técnica de evitar esta situación, ignoro si los avances técnicos la han solucionado.

Hay muchos otros problemas técnicos derivados todos de la imprevisibilidad del viento, que poco a poco se están solucionando aunque siempre encareciendo todavía más la energía eólica.

Por otro lado, las ventajas son indudables. Aparte del costo energético de construir el aerogenerador, que tiene paredes muy gruesas de hierro, cimientos portentosos en lugares bastante inaccesibles (incluso en el mar), etc., la producción es relativamente barata si no se cuenta el mantenimiento técnico de los parques. Además, los molinos pueden coexistir con usos agrícolas y ganaderos, aunque normalmente se instalan en lugares inhóspitos que no sirven para nada de provecho. Incluso se colocan en el mar.

Otro problema es la mortandad que ocasionan a la avifauna. En Estados Unidos, la Sociedad Americana de Conservación de  Aves, (artículo publicado por Newsweek el 19 de abril de 2010), estimaba que las muertes de aves por los aerogeneradores (solo 25.000 instalados en USA en esa fecha) alcanzaba una cifra entre 125.000 y 275.000 por año.

El proyecto de la Administración Obama de producir el 20% de la energía necesaria al país por este medio, supondría la instalación de 186.000 aerogeneradores, que ocuparían una superficie  similar a la del estado de Virginia Occidental, unos 63.000 Km2, ya que para que sean eficientes deben mantener unas distancias importantes entre las diversas líneas de ellos (aprox. unos 500 metros). Las cifras de aves muertas podrían ser escalofriantes.

Otro efecto que al parecer se ha detectado, es la progresiva desertización de las zonas anexas a los parques eólicos de grandes dimensiones. No poseo de momento la documentación adecuada para opinar sobre este aspecto concreto, por lo que lo dejo en suspenso.

El país que más energía eólica tiene instalada es Alemania seguido,  de España, que cuenta con el mismo parque eólico que todo Estados Unidos. A cierta distancia le siguen países como la India, Dinamarca y China, entre otros.

Reproduzco una ilustración encontrada en internet, donde se ponen de manifiesto de forma gráfica, los aspectos negativos de los parques eólicos.

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Motor Stirling

El motor Stirling fue inventado en 1816 por el Reverendo escocés R. Stirling quien lo concibió como un motor diseñado para rivalizar con el motor de vapor. En la práctica su uso se redujo a aplicaciones domésticas por casi un siglo. Los motores Stirling tienen una alta eficiencia, si se los compara con los motores de vapor, y gran facilidad para ser aplicados a cualquier fuente de calor. Estas ventajas están haciendo que vuelva a tener interés este tipo de motores, y su aplicación en sistemas captadores de energías renovables.

Un motor Stirling es técnicamente, un motor térmico de ciclo cerrado regenerativo con un fluido gaseoso permanente en su interior.

En lenguaje llano, es un motor formado por uno (o varios) cilindros herméticos que contienen un fluido o gas a presión. Tiene dos culatas, una caliente, en un extremo, y fría en el opuesto. Al calentarse el fluido de la parte caliente por un medio externo, se dilata y empuja el cilindro (émbolo) al tiempo que se enfría. Cuando la compresión llega al límite, la inercia del volante, que ya ha rebasado el punto de retorno, mediante la biela que lo enlaza al mecanismo, vuelve a empujar el embolo en el sentido opuesto. Allí, de nuevo el fluido que se ha vuelto a calentar, al expandirse, empuja de nuevo el émbolo,  iniciando de nuevo el ciclo.

En España, en la Plataforma Solar de Almería (centro experimental), se han construido equipos formados por grandes discos parabólicos que reflejan y concentran la luz solar hacia un motor Stirling, el cual produce energía mecánica que mediante un alternador es transformada en energía eléctrica. Son modelos experimentales y demostrativos de gran rendimiento.

Esta tecnología se considera que será de gran aplicación para regiones donde hay gran número de pobladores dispersos, a los cuales sería muy costoso llegar con red eléctrica.

Fuentes.

*WIKIPEDIA, Para las imágenes y datos complementarios.

*El ecologista Nuclear. Profesor Juan José Gómez Cadenas.

*Revista Newsweek. Diversos artículos y noticias sobre temas de energía.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HABLANDO DE ENERGIA 4

termicas

CENTRAL TÉRMICA DE CARBÓN

La generación industrial de electricidad se lleva a cabo por la transformación de la energía que ha generado el Sol. Aunque parezca extraño, el origen último del petróleo, el gas, el uranio, las aguas, la luz y el viento es el Sol.

Desde que Nikola Tesla ideó el generador de corriente alterna, que convierte la energía mecánica de rotación en electricidad, ésa es la manera habitual de producción. En la actualidad, pese a los nuevos desarrollos, sólo las fotovoltaicas y algunas otras en fase experimental, el objetivo final de una central eléctrica es mover una turbina que acciona el alternador.

Se pueden clasificar las centrales en función de la energía primaria que se usa para mover la turbina. Nos encontramos con cuatro grandes grupos: las térmicas, que incluirían las de carbón, gas, fuel, biomasa, solares  y nucleares; las hidroeléctricas que agruparían a las de presa, mareomotrices y undimotrices; las eólicas y finalmente, las fotovoltaicas.

Con el fin de garantizar en todo momento el suministro, se ha creado un sistema de coordinación de los distintos generadores en el que participan todos los sistemas, incluidos los de renovables y las adquisiciones transnacionales. Voy a tratar de exponer de forma breve y comprensible los diversos tipos de centrales con sus ventajas, sus inconvenientes y sus costes de producción comparativos. Como el tema es extenso, lo fraccionaré en varios artículos, empezando por  las centrales térmicas.

CENTRALES TÉRMICAS

Una central térmica genera electricidad quemando un combustible para elevar la temperatura del agua y producir vapor que dirige a presión hacia los álabes de la turbina haciéndola girar. En otros casos es directamente el gas resultante de la combustión el que se dirige a la turbina. El combustible puede ser el carbón, el gas y el fuel oil. Las centrales nucleares usan el calor desprendido por la fisión nuclear de ciertos elementos, para elevar la temperatura del agua. Es un mecanismo diferente, pero sólo en ese componente: la caldera, que en este caso se llama reactor.

Las centrales de carbón son las térmicas más antiguas, rústicas y baratas. También son las de menor rendimiento y las más contaminantes. El diseño básico es el mismo que desarrolló Edison en el siglo XIX: una caldera de combustión, un intercambiador de calor para hervir agua, un sistema de distribución del vapor a presión, la turbina y  el alternador. Necesita un buen sistema de refrigeración para la recuperación del vapor y una vez convertido de nuevo en agua su reutilización. Instalaciones de control, almacenamiento de  carbón, escorias, aceite e instalaciones de seguridad, sobre todo de protección contra incendios. Nada muy sofisticado.

Las térmicas que utilizan gas natural, fueloil o incluso carbón para que los gases de su combustión, en lugar del vapor de agua, sean los que muevan la turbina tienen un rendimiento mayor, pues del 30% pasan al 40% por ciento.

Sin embargo, las centrales térmicas de combustible fósil que se están imponiendo hoy día son las llamadas de ciclo combinado. Son muy interesantes porque cuando se quema el combustible y los gases y el vapor de agua, pasan por los álabes de la turbina haciéndola girar, se enfrían. Parte de la energía térmica de aquellos gases se ha convertido en energía mecánica de rotación. Pero esos gases siguen estando muy calientes. Concretamente, a la salida de la turbina aún pueden estar entre 200ºC y 300ºC. Dirigiéndolos hacia un intercambiador de calor, estos gases aún pueden hacer hervir agua cuyo vapor hace girar otra turbina acoplada a otro generador. Así pues, se aprovecha mucho mejor la combustión haciendo mover dos alternadores cuya energía eléctrica producida simplemente se suma. El rendimiento de una central de ciclo combinado puede sobrepasar el 50%. Además, el fueloil o el gas natural tienen un poder calorífico unas tres veces mayor que el carbón. También es más caro, pero al comparar los rendimientos anteriormente indicados resultan más eficientes económicamente, por lo que se están imponiendo sobre las de carbón.

El principal problema de estas centrales es la contaminación que producen. Sus residuos van directamente a la atmósfera y afectan a todo el planeta. No contamina sólo a quien los produce, sino a todos. Esos contaminantes son dióxido de carbono, en todas, además de óxidos de azufre y hollín en las de carbón y óxidos de azufre en las de fuel oil. Las de gas natural son sin duda las más limpias. También hay emisiones de menor entidad pero muy inquietantes en todas ellas. Por ejemplo, las centrales térmicas de estos tipos emiten a la atmósfera elementos pesados y radiactivos. El carbón contiene trazas de esos elementos que, por escasos que sean, al quemar miles de toneladas suponen una cantidad muy apreciable. Asimismo son la fuente principal de emisión del venenoso mercurio.

En cualquier caso, lo más preocupante son los gases que provocan efecto invernadero y lluvia ácida. El dióxido de carbono y muchos otros compuestos desprendidos en la combustión de combustibles fósiles alteran las propiedades de la atmósfera al formar una capa que dificulta y reduce la salida al espacio exterior de la radiación reflejada: es lo que llamamos efecto invernadero. La atmósfera abriga al planeta cada vez más lo que produce un anormal calentamiento que puede conducir a cambios en el clima. Y ello, provocado por las ingentes emisiones de dióxido de carbono C02, que lleva haciendo la humanidad desde la época de Edison.

Lluvia ácida es un término muy amplio que se refiere a una mezcla de sedimentación húmeda y seca de la atmósfera que contiene cantidades más altas de las normales de ácidos nítrico y sulfúrico. En algunos casos  la lluvia ácida proviene de fuentes naturales, como los volcanes y la vegetación en descomposición. Pero la mayor parte proviene de la combustión de combustibles fósiles. Dos tercios de las emisiones de dióxido de azufre (SO2) y un cuarto de las de óxido de nitrógeno (NO) provienen de la generación de energía eléctrica con combustibles fósiles. La lluvia ácida ocurre cuando esos gases reaccionan en la atmósfera con el agua en suspensión, el oxígeno y otras sustancias químicas para formar distintos compuestos ácidos. El resultado consiste en una solución de ácido sulfúrico y ácido nítrico que los vientos transportan algunas veces a cientos de kilómetros.

En la sedimentación húmeda los ácidos caen a la tierra mezclados con la lluvia, nieve, niebla o neblina. El agua ácida caída sobre el terreno se filtra través de éste y  afecta a gran variedad de plantas y animales. La sedimentación seca, se produce en zonas de lluvia más escasa. Las sustancias químicas ácidas se incorporarse al polvo o al humo y se depositan a través de sedimentación seca, sobre el suelo,  las casas, los vehículos y la vegetación. Al llover, esas partículas son arrastradas por el agua y se infiltran en el suelo o son llevadas hacia cauces de agua. Este escurrimiento de agua produce una mezcla todavía más ácida.

Un caso paradigmático en España es la central térmica de Andorra (Teruel). Esta central térmica de carbón, es responsable de la lluvia ácida producida en las provincias de Teruel y Castellón entre 1984 y 1987, que devastó 200.000 Ha. de bosques en el Maestrazgo.

En 1988, veinticinco Ayuntamientos de la provincia de Castellón presentaron una denuncia contra ENDESA por delito ecológico. La denuncia se retiró tras un acuerdo entre Endesa, ecologistas, ayuntamientos, Generalidad Valenciana y Ministerio de Agricultura. Este acuerdo incluía un compromiso de fuertes inversiones para reducir las emisiones de SO2 de la central y se  materializó en la instalación de unos filtros para el dióxido de azufre generado en la combustión y en la construcción de una planta desulfuradora. En 1994 se creó una comisión de seguimiento medioambiental en el Maestrazgo y Los Puertos de Morella que mediante estudios y labores de vigilancia controlan las emisiones contaminantes de la central térmica de Andorra, que según un informe de 2008, ocupaba el 4º puesto entre las centrales de carbón más contaminantes de España, con una media anual de 6.828.042 toneladas de CO2.

TABLA EENERGIA 4

Esta tabla refleja la contaminación relativa de cada uno de los combustibles usados en las centrales térmicas no nucleares, en kg. de CO2 por kWh producido. No se mencionan el resto de los contaminantes (óxidos de azufre y de nitrógeno) que, como hemos visto, son  letales para fauna y flora.

Algunas grandes centrales térmicas de carbón de España se encuentran en la lista de fuentes de emisión más perjudiciales para la salud en Europa, como se desprende del estudio que ha realizado la organización sueca Acid Rain.

El estudio que cada año elabora a partir de las emisiones de las distintas centrales térmicas europeas, estima que cada una de estas plantas es responsable de una reducción de la esperanza de vida de entre 10.000 y 20.000 años, equivalente a entre 1000 y 2000 muertes prematuras cada año.

Las centrales españolas de: (1) As Pontes (Galicia) y (2)Teruel (Aragón) se encuentran en el primer y tercer lugar, respectivamente, de la clasificación europea de instalaciones más dañinas para la salud de los ciudadanos. Le siguen las de (3) Compostilla ( Ponferrada) y (4) Meirama (La Coruña) en los puestos 20 y 24 de Europa y 3º y 4º de España.

Los datos estimados que aportan para cada una de ellas en orden de Pérdidas económicas por daños medioambientales y muertes anuales atribuidas a sus efectos contaminantes, se estiman respectivamente en: (1), 1.400 M€/año y 1.800 muertes; (2), 700 M€/año y 890 muertes; (3),  350 M€/año y 440 f muertes y (4), 330 M€/año y 420 muertes. El total de centrales térmicas en España es de 22.

Si los costes sanitarios se incluyeran en los costes de generación, el precio por Megavatio hora (Mwh) de la electricidad generada en centrales térmicas de carbón se elevaría de una forma muy importante. Esta organización Sueca, estima como mínimo un 30%, llegando a un máximo de 600%, cifra esta última que aunque desconozco el procedimiento utilizado para su calculo, me parece exagerada. En cualquier caso nada que ver con las estimaciones de precios actuales.  Si se considerasen además, otros costes externos, como los que se refieren a los impactos de cambio climático, acidificación, y ozono troposférico, los precios aumentarían aún más. También  producen emisiones contaminantes por la utilización de carbón las plantes de química inorgánica, refinerías y otras.

La biomasa es el aprovechamiento de la combustión de residuos agrícolas y vegetales, ya sea directamente o tras haber fabricado con ellos los llamados biocombustibles, utilizados por ahora más en el transporte que en las centrales. Su uso, que al principio parecía que aportaría  beneficios de todo tipo, es hoy día muy controvertido. Parece que pueden dar lugar a un aumento del hambre en el mundo ya que cada vez se dedican mayores extensiones a cultivar cereales más apropiados para obtener esos combustibles en detrimento de los dedicados a la alimentación humana.  No conozco estudios serios sobre el tema, pero en lo que respecta a la atmósfera, en contra de lo que se pensó al principio, la combustión de esa biomasa es el producto más contaminante tras el carbón.

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CENTRALES TÉRMICAS EN ESPAÑA