Proyectos de energía mareomotriz

La energía mareomotriz es la energía obtenida del aprovechamiento de la diferencia de energía potencial que provocan las mareas. La manera de utilizar esta energía y convertirla en energía eléctrica es muy sencilla; se construyen diques que contengan el agua cuando sube la marea, de tal manera que cuando se de la bajamar y el desnivel sea mayor, se abran unas compuertas que obliguen al agua contenida a pasar a través de unas turbinas.

La primera planta mareomotriz construida fue La Rance, en Francia, donde las mareas oscilan entre 3 m y 13.5 m. Se construyó una presa de 750 m de longitud que separa el río del mar abierto, en la cuenca se pueden almacenar 184 millones de m3 de agua. Esta equipada con 24 turbinas tipo Kaplan de bulbo reversible de 5.35 m de diámetro. La planta total proporciona 240 MW.

En Corea del Sur, Planta de Energía Mareomotriz Sihwa Lake,con una capacidad de 254 MW, en la central mareomotriz más grande del mundo. Cuenta con un malecón de 12.5 km y 10 turbinas de bulbo de 25.4 MW.

Actualmente, se ha aprobado en el Reino Unido la construcción de la planta Tidal Lagoon de 240 MW. Se construirá un dique de 9.5 km de longitud para crear una laguna acordonando 11.5 km² de mar. Empleará también turbinas de bulbo reversibles y proveerá de energía eléctrica a 120000 hogares.

La energía mareomotriz es una energía limpia, renovable y constante, sin embargo el coste de las instalaciones necesarias y el impacto ambiental es tremendamente alto.

La microcogeneración: el sistema térmico eficiente

La microcogeneración es la producción simultánea de electricidad y calor en un mismo proceso partiendo de un mismo combustible, aplicado a edificios o instalaciones que no requieran más de 50 kW (kilovatios térmicos). Estos sistemas aprovechan el calor residual del proceso de generación de electricidad para producir energía térmica. La distribución de producción de energía se divide aproximadamente en un 30% de producción de energía eléctrica, y 70% de energía térmica. Aunque las instalaciones de cogeneración y sus variantes (microcogeneración, tricogeneración) son instalaciones más eficientes que las convencionales térmicas, emplean al igual que ellas combustibles fósiles, aunque de una manera mucho más eficiente.

La microcogeneración utiliza microturbinas de gas o micromotores de combustión para producir agua caliente sanitaria (ACS), calor y electricidad. Si además de estos servicios genera también frío, se denomina microtrigeneración. Estos últimos, además de más eficientes que un equipo refrigerante convencional, no utilizan CFC, los gases que dañan la capa de ozono.  Y para garantizar la mayor cantidad de horas de trabajo anual, se añaden sistemas de acumulación. Estos aparatos almacenan energía en forma de agua caliente para suministrarla cuando la demanda es superior a la potencia térmica disponible.

Si comparamos la microcogeneración con los sistemas convencionales de suministro de energía eléctrica y térmica, se puede observar que, para un mismo edificio que necesita 70 unidades energéticas (simplificando) de calor, y 30 de electricidad, se han necesitado introducir a la caldera central 75 unidades de calor, y 95 unidades en la Red Eléctrica. Es decir para producir 100 unidades energéticas se han necesitado 170 (75+95). En este caso el rendimiento global alcanzaría el 58% ((70+30)/(75+95)).

Sistema convencional de suministro de energía térmico y eléctrico en edificio.

Para las mismas necesidades energéticas, pero instalando un sistemas de microcogeneración, se observa que introduciendo 100 unidades de Gas Natural al sistema de microcogeneración se puede satisfacer la demanda energética térmica y eléctrica, alcanzando un rendimiento global aproximadamente del 100% ((70+30)/(70+30)).

Sistema de microcogeneración en edificio.

Las ventajas más importantes de los sistemas de microcogeneración son:

-Producción de energía (eléctrica y térmica) en el punto de consumo, reduciendo enormemente las pérdidas distribución, transforte y transformación.
-Los usuarios son productores de su propia energía.
-Equipos compactos.
-Elevados rendimientos.
-Diminución emisión CO2. 
-No depende de la climatología para la producción energética.

Sus desventajas son:

-Uso de combustibles fósiles y emisión de gases contaminantes.
-Suelen tener un mantenimiento y coste de combustible algo superior a los sistemas convencionales debido a su compacto tamaño y menor consumo.

Numerosos edificios del sector terciario (hoteles, hospitales, colegios,...) emplean la microcogeneración como apoyo a las calderas convencionales, habiendo obtenido ahorros globales del 30% y amortizando las instalaciones en aproximadamente unos 4 años.

Si queréis aprender más sobre la cogeneración y microcogeneración entrad en la página web de COGEN (Asociación española para la promoción de la Cogeneración).

Sistemas de Gestión Energética: razones para implementar la norma ISO 50001

La norma ISO 50001, Energy Management Systems (Sistemas de Gestión Energética, SGE), establece los requisitos mínimos para diseñar, planificar, implementar, comprobar y ejecutar un sistema de gestión de energía en cualquier instalación. 

El objetivo es aumentar la eficiencia energética de cualquier organización, es decir gestionar el uso y consumo de la energía empleada, que generarán una reducción de costes energéticos y de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, haciéndo más competitiva cualquier compañía.

La metodología en la que se basa la norma ISO 50001 es Plan-Do-Check-Act (Planificar-Hacer-Verificar-Actuar), también conocido como PDCA o Círculo de Deming:

• Planificar: realizar la Auditoría energética y establecer la línea base de la energía, indicadores de rendimiento energético (EnPIs), objetivos, metas y planes de acción necesarios para conseguir resultados de acuerdo con las oportunidades para mejorar la eficiencia energética y la política de energía de la organización.

• Hacer: poner en práctica los planes de acción de la gestión de la energía.

• Verificar: monitorizar y medir los procesos y las características claves de sus operaciones que determinan el rendimiento de la energía con respecto a la política energética y los objetivos e informar los resultados.

• Actuar: tomar acciones para mejorar continuamente la eficiencia energética y el SGEn.

La ISO 50001 ha sido diseñada para ser aplicada por cualquier organización, sea cual sea su tamaño o actividad, ya sea en el sector público o privado, independientemente de su ubicación geográfica. Cualquier organización, independientemente de su dominio actual de gestión de la energía, puede aplicar la norma ISO 50001 para establecer una línea de base y luego mejorarla a un ritmo adecuado a su contexto y capacidades.

La decisión de certificar dicha norma por un agente externo es una decisión propia de cada institución o compañia, la certificación no es un requisito de la propia norma.

Los beneficios de la implantación de un Sistema de Gestión Energética son muy amplios. La naturaleza de los mismos son claros desde un punto de vista medio ambiental, económico, operativo y de imagen. Algunos de ellos son:

• Ahorro de energía en el corto, medio y largo plazo.
• Adquirir conciencia y control de la cantidad de energía consumida en cada proceso.
• Adquirir conciencia de las medidas de ahorro energético para los procesos consumidores de energía en la organización.
• Reconocimiento e imagen de cara al exterior (clientes, proveedores, accionistas, opinión pública) de su compromiso con un consumo energético sostenible.

Os dejamos un vídeo resumido de presentación de la norma ISO 50001 creado por la propia organización ISO. 

 

             

 

Proyecto de coordinación energía solar de captación: STAGE-STE

Comienza el proyecto STAGE-STE (Scientific and Technological Alliance for Guaranteeing the European Excellence in Concentrating Solar Thermal Energy), la mayor coordinación científico-tecnológia sobre energía solar de capatación del mundo. La proyecto liderado por la Plataforma Solar de Almería (PSA) alcanzazó la máxima puntuación (15/15) dentro de la convocatoria de Proyectos de Investigación Integrados (IRP), asociada a la iniciativa EERA (European Energy Research Alliance, Alianza Europea de Investigación en Energía).

El proyecto tendrá una duración de cuatro años en los que su objetivo será conseguir fórmulas eficaces para trabajar a escala europea en la implantación y continua mejora de la energía solar de concentración, coordinar la actividad investigadora y de transferencia tecnológica vinculada al desarrollo de la energía solar térmica. Tendrán que definir prioridades, focos y la agenda de investigacion en los siguientes años.

Participan unas 40 instituciones, organismos y empresas de un total de 20 países diferentes con un apoyo de casi diez millones de euros de fondos europeos. El coordinador del proyecto es el investigador Julián Blanco, responsable de la unidad de aplicaciones medioambientales de la energía solar de la PSA:

            

Para aprender más sobre la PSA pincha aquí.

El nuevo tarifazo eléctrico

Tras la anulación de la subasta eléctrica el pasado diciembre, parece ser que el Gobierno ha optado por cambiar el sistema de tarificación eléctrica desmantelando las subastas, para convertirse en un sistema en el que los consumidores casi vamos a ser incapaces de poder controlar nuestro consumo, puesto que el precio de la energía cambiará cada hora, ya que utilizará el precio medio del mercado mayorista o «pool» durante los sesenta días de facturación.

En general, el cambio del sistema afecta a todos los que tengamos contratada la antigua Tarifa de Último Recurso (TUR), digo antigua puesto que desde enero es conocida como Precio Voluntario para el Pequeño consumidor (PVPC), interesante cambio... Aunque este nueva tarifa NO afectará a los consumidores de menos de 3,3KW de potencia contratada. El Gobierno comenta que de media, la factura eléctrica se reducirá un 3%, lo cierto es que el término fijo de potencia subirá entorno al 18-20%, y el término variable (la energía que consumemos) bajará un 17% aproximadamente. 

La nueva metodología que determinará el PVPC a partir del 1 de abril (presentada en el borrador del real decreto) se detalla a continuación:

TPU=TPA+TCF+MCF

El TPU es el término de potencia del PVPC; TPA es el término de potencia del peaje de acceso de aplicación; TCF es el término fijo correspondiente a los cargos que resulten de aplicación al suministro; y MCF es el margen de comercialización, expresado en euros/kWh y año, que será fijado por el Ministerio de Industria, Energía y Turismo.

TEUp=TEAp+TCVp+CPp

TEUp es el término de energía del PVPC en el periodo tarifario p (subíndice que identifica el periodo tarifario del peaje de acceso).; TEAp es el término de energía del peaje de acceso en el perido tarifario p; TCVp es el término variable correspondiente a los cargos que resulten de aplicación al suministro; y CPp, el coste de producción de la energía suministrada en el perido p, medida en el contador del consumidor.

¿Todo muy claro no?

Según el ministerio "favorece a las familias con hijos que son los que más consumen". Con el tiempo veremos si a parte de intentar penalizar las segundas residencias y las viviendas vacías, también lo sufriremos quienes intentamos hacer un consumo eficiente de la energía.

Controla tu consumo eléctrico: monitoriza

La manera más efectiva de reducir nuestra factura eléctrica es dejar de consumir. Sin embargo, ¿es viable? La respuesta en la mayoría de los casos es no, pero sí podemos reducir los consumos innecesarios. ¿Cómo los identificamos? Algunos de ellos son muy sencillos de detectar: evitar dejar encendidos los botones de stand-by, emplear programas económicos, apagar luces que no se usen... Pero además existen otros consumos que nosotros a priori no controlamos sobre los cuales también podemos actuar. Para ayudarnos en esta tarea únicamente necesitamos monitorizar nuestro consumo, y ver con nuestros propios ojos qué aparatos y equipos de nuestro hogar o empresa son los que "comen" más electricidad y cómo varían sus consumos en función de los programas seleccionados.

Exiten dos variedades fundamentales de monitores de consumo energético:

1.- Medidores de consumo puntual: son aquellos instalados en los enchufes sobre los que se conectará el equipo eléctrico (lavadora, secador, TV...), por lo que únicamente nos aportan información parcial del consumo total de nuestro hogar. Son muy económicos, se pueden encontrar en cualquier superficie comercial por 10-20€, y son fácilisimos de usar. Otra ventaja que poseen es que se pueden mover y conocer así el consumo de otros aparatos eléctricos del hogar.

2.- Medidores de consumo total: estos equipos son más completos y nos aportan información del consumo global de todos los aparatos de la vivienda o empresa. Están formados normalmente por un dispositivo conectado por medio de una pinza a nuestra línea eléctrica general, aunque pueda parecer complicado, son sencillos de instalar ya que únicamente hay que quitar la tapa al cuadro eléctrico general. Ese dispositivo envía la información a un monitor que es donde el usuario puede comprobar su consumo instantáneo global, incluso se puede configurar para incluir la tarifa que nos impone la compañía eléctrica para ver todos los consumos traducidos en euros. Estos equipos no son tan económicos como los medidores de consumo puntual, pero se puede encontrar en el mercado por un coste razonable de entre 50 y 100€. Existen modelos más avanzados con conexión a internet que permiten al usuario poder acceder a todos los datos almacenados desde cualquier dispositivo.

Gracias a estos dispositivos se puede comprobar si la potencia que tenemos es la correcta, pudíendola reducir para hacer un consumo eficiente de la energía. Se pueden adaptar los hábitos de consumo previo análisis del uso y consumo realizado.

Para grandes instalaciones se pueden emplear también analizadores de redes o medidores que detallan los consumos y las especificaciones eléctricas para cada línea. Pueden ser fijos o portátiles, se pueden monitorizar igualmente los consumos, e incluso via GPRS se pueden comprobar todas las mediciones desde cualquier punto vía internet. Son muy empleados en instalaciones públicas como puede ser el alumbrado de una ciudad o edificios públicos para conocer los hábitos de consumo, y así poder mejorarlos, programándolos o eliminando las cargas negativas de las instalaciones. Estos equipos se pueden incluso alquilar por períodos de tiempo ya que sulen rondar los 2.000€.

Si conocieras detalladamente el consumo de los diferentes programas de tu horno, o frigorífico o de cualquier aparato o máquina de tu empresa, y supieras cuanto supone en dinero real al mes o al año, ¿modificarías tus hábitos de consumo para reducir la factura eléctrica?

El hidrógeno: la energía del futuro

Es difícil explicar el funcionamiento global de obtención de energía eléctrica a partir del Hidrógeno sin que parezca que se quiere vender algo debido a su gran cantidad de ventajas y sus casi nulas desventajas.

Este nuevo combustible está poniendo en jaque al mundo real que conocemos, y a nuestra dramática dependencia de los combustibles fósiles. El hidrógeno puede que sea la perfecta respuesta a esa necesidad de encontrar un combustible limplio y renovable a la vez.

El hidrógeno (H) es el elemento químico más ligero, es el primero de la tabla periódica, número atómico el 1, su átomo está formado por un protón y un electrón, siendo estable en forma de molécula diatómica (H₂), denominado dihidrógeno o hidrógeno diatómico . El Hidrógeno es el elemento más abundante del Universo (aprox. 75% de la materia visible), donde se encuentra básicamente en estado de plasma. En la Tierra se encuentra combinado, principalmente con otros elementos como el oxígeno formando moléculas de agua, o al carbono, formando compuestos orgánicos. Por esto, no se le llama materia prima, puesto que no es un combustible que pueda tomarse directamente de la naturaleza, sino que es denominado vector energético y por ello se tiene que "fabricar", como la propia electricidad. El método mas extendido y simple para la producción de Hidrógeno es la electrólisis.

Un kilogramo de hidrógeno tiene 2,78 veces más poder calorífico inferior que un kilogramo de gasolina, 2,8 veces más que el gasóleo, entre 2,5 y 3,1 veces más que el gas natural, es decir, con la misma cantidad que ellos genera aproximadamente el triple de energía. Y al contrario que ellos, no emite dióxido de carbono, sino únicamente vapor de agua (H₂O).

El proceso de producción de energía eléctrica se consigue gracias a las pilas de combustible formadas por celdas de combustible conectadas en serie. Éstas, transforman la energía química en energía eléctrica.

Una celda de combustible está formada por:

• Electrodos (ánodo, donde se reduce el H₂ y cátodo, donde reacciona H⁺ y O₂).
• Electrolito (separa los gases, permite el paso de iones H⁺ al cátodo y separa los e^-).
• Placas bipolares (que separan las celdas, “conducen” los gases y evacúan H₂O).

La reacción exotérmica global producida en cada celda resulta ser:

               
                                 H₂ + ½ O₂ –> H₂O

Las aplicaciones de esta tecnología son múltiples y variadas. Se puede emplear el hidrógeno directamente como combustible para automóviles, barcos, aviones, ó se puede puede conectar directamente a motores que generen energía eléctrica, generación de calor y electricidad... Puede ser realmente interesante su aplicación en parajes remotos.

En la actualidad, la única desventaja con que cuenta esta tecnología es la producción del propio hidrógeno diatómico, más concrétamente del coste de su fabricación. Sin embargo, numerosas empresas se encuentran focalizadas en encontrar la manera más eficiente y práctica para que su producción sea realmente barata y sencilla, como puede ser por ejemplo conectarlas directamente a energías renovables independientes. 

Auguramos un prometedor futuro a estos nuevos sistemas de producción de Hidrógeno.