Tecnologías Renovables, por Carlos Gutiérrez y Javier Alonso

De izquierda a derecha: Carlos Gutiérrez y Javier Alonso

Para empezar a hablar de las energías renovables hay que entender que cada una de ellas tiene un distinto nivel de maduración, un precio de coste y que existen varias tecnologías de explotación disponibles. El objetivo de cualquier central de generación de electricidad es transformar los distintos tipos de energía primaria en energía eléctrica. Esta energía primaria puede ser energía nuclear, química (gas, carbón, fuel o biomasa), térmica, solar o mecánica (hidráulica, eólica o maremotriz). En algunos casos son necesarias varias transformaciones, por ejemplo con el gas se consigue energía química que se transforma en energía térmica, después energía mecánica y finalmente energía eléctrica; mientras que con otras fuentes como la solar fotovoltaica se consiguen directamente energía eléctrica.

Carlos Gutiérrez Sánchez del Río, responsable de Estudios y Análisis en el Área de Operaciones de Gas Natural Fenosa Renovables, y Francisco Javier Alonso Martínez, subdirector de la unidad de Innovación y Soporte Tecnológico de Gas Natural Fenosa, han sido los responsables de explicarnos las distintas tecnologías existentes para cada una de las EERR. Carlos Gutiérrez es Ingeniero Superior Industrial por ICAI y MBA con honores por el  Instituto de Empresa, y Javier Alonso es Ingeniero Industrial en las especialidades de Técnicas Energéticas por la Universidad Politécnica de Madrid y en Química Industrial por la Universidad de Valladolid. Además ha realizado varios cursos de postgrado en el área de la energía y en la actualidad ocupa la presidencia de la Plataforma Tecnológica del CO2 y de la Asociación Española del CO2. Ambos cuentan con una amplia experiencia trabajando con Gas Natural Fenosa.

La energía eólica onshore, en tierra, es la de mayor madurez tecnológica y menor CAPEX (precio del MW),  ya que en los últimos años se ha primado enormemente su desarrollo. La capacidad global es de lejos la mayor de todas las EERR, siendo China el mayor productor, a la vez que en España contamos con una capacidad instalada de más de 22.000 MW. Actualmente el reto se encuentra en la energía eólica offshore, es decir, situar los aerogeneradores en el mar cerca de la costa o adentrados en el océano, lo cual implica una logística mucha más compleja y mayores costes. De energía eólica hablamos sobre los mejores emplazamientos de recurso eólico, los principios físicos de un aerogenerador y sus partes –palas, aerodinámica, tipos de generadores y tren de potencia-, modelaje y predicción de un parque eólico -fijándonos en velocidad de los vientos e intensidad de las turbulencias- y construcción y promoción de parques.

La energía solar la podemos aprovechar con dos tecnologías distintas, la solar fotovoltaica, que absorbe la radiación de la luz solar directa y difusa, y la solar termoeléctrica, que funciona calentando un fluido gracias al calor de la radiación solar. La principal tecnología en la solar fotovoltaica es la celda de silicio cristalino, aunque existen otras como la lámina fina de silicio, cadmio o cobre entre otras. Vimos las diferencias entre la estructura fija o móvil,  la temperatura incidente, la aplicación en suelos o fachadas, o el método de transformación de la energía. Sobre energía solar termoeléctrica, en la cual España es líder mundial de producción, nos explicaron su proceso de producción de electricidad y las distintas tecnologías de cilindros parabólicos, receptor central o de torre, receptores lineales o discos parabólicos (de más a menos madurez tecnológica). En ambas variedades de energía solar se ha producido una gran reducción de costes de generación debido al abaratamiento de los componentes y al aumento de rendimiento de las centrales, lo que se presupone permitirá un mayor desarrollo de estas energías.

En la segunda parte de la sesión hablamos sobre EERR renovables de menor capacidad instalada y más innovadoras, como son la Geotermia, la Biomasa y las Energías Marinas, y sobre el almacenamiento energético. La Geotermia se basa en el aprovechamiento del calor del subsuelo como foco caliente en un ciclo termodinámico, y se puede diferenciar según la temperatura de la energía geotérmica. Mientras que la energía de altas temperaturas, más de 150ºC, sólo se encuentra como recursos en algunos puntos del mundo –suele coincidir en límites de placas tectónicas-, la de baja temperatura se puede aprovechar en cualquier punto de la corteza terrestre. Por su parte cuando nos referimos a la Biomasa hablamos sobre la utilización como combustible de diversos recursos: residuos urbanos, agroforestales, cultivos energéticos, algas o microalgas… Debido a la variedad de orígenes, tratamientos y usos, la biomasa es un recurso complejo para la producción de electricidad.

Entre las energías marinas se agrupaban todas aquellas que aprovechan las características del agua del mar como recurso para producir electricidad. Los recursos aprovechables son: el movimiento de las olas (Undimotriz), la diferencia de temperatura entre la superficie cálida y el fondo frío (gradiente térmico ó OTEC), el flujo de agua de las corrientes marinas (corrientes oceánicas),  las diferencias de salinidad del agua marina y aguas dulces (gradiente salino) o las mareas (mareomotriz). De todas estas energías vimos las tecnologías existentes y la tendencia futura de su desarrollo.

Finalmente nos centramos en el almacenamiento energético, tema clave en la producción y distribución de electricidad al igual que el problema de la integración de las renovables, que imponen requisitos cada vez mayores de flexibilidad y gestionabilidad tanto en el suministro como en la demanda eléctrica. La seguridad de abastecimiento y la estabilidad del suministro son las principales necesidades que debe cumplir todo sistema eléctrico, y si se consigue un buen almacenamiento de la energía esto sería posible. Sin embargo en la actualidad no se conoce la manera de almacenar la electricidad u otra tipo de energía a gran escala. Sobre la energía hidráulica nos contaron los principios básicos de funcionamiento, pero no entraron en profundidad pues es un tema que tratamos sesiones posteriores.