Los esenciales de las renovables

A continuación puedes leer las notas y la transcripción del episodio. Además, aquí tienes los enlaces a los recursos que citamos:

• A brief history of hydropower (IHA, International Hydropower Association)
• Hydropower history (NHA, National Hydropower Association)
• Cumulative world-wide installed Wind Power capacity from 1990 to 2008 (Research Gate)
• Paneles solares en el espacio
• What is the history of solar energy and when were solar panels invented? (Energy Sage)

Esta es la transcripción original. Si quieres leer la traducción en inglés visita: Renewable energy basics

Presentación de Félix Pérez

Gabi

Bienvenidos a Ogami Station, un podcast creado por RatedPower. Como cada mes os acercamos al apasionante mundo de las energías renovables a través de entrevistas con figuras relevantes del sector.

Muy buenas a todos los que nos escuchan. La verdad es que estamos muy emocionados porque tras varios meses de duro trabajo, por fin podemos presentaros nuestro primer episodio de Ogami Station. Soy Gabriel Cañadas y junto a mi compi Laura Rodríguez tendremos el placer y el honor de presentaros mensualmente este podcast. ¿Qué tal, Laura? Cómo vas?

Laura

Pues muy bien, Gabi. ¿Qué tal? ¿Qué tal todas? Muy emocionada de estar hoy aquí con nuestro primer podcast. Os cuento un poco, si os parece. Ogami Station nace con la intención de acercar las energías renovables a todos los hispanohablantes de una forma didáctica, sencilla, pero sobre todo entretenida. Así que esperemos que os guste. Además, la idea de este podcast es que cada mes nos visitarán personas influyentes del sector con las que discutiré más temas, más sencillos, como puede ser el de hoy de introducción a las energías renovables, pero también sobre la evolución de las nuevas tecnologías y otros temas de actualidad dentro de la industria.

Así que nada, Gabi, ¿de qué vamos a hablar hoy?

Gabi

Para este primer episodio contamos con la excepcional presencia de nuestro compañero Félix Pérez Cicala. Ingeniero industrial por vocación decidió especializarse en las tecnologías energéticas y nada más graduarse se metió de lleno en el mundo de las renovables investigando la aplicación de software para la ingeniería de renovables. Tras varios años de experiencia, Félix decidió unirse al proyecto de RatedPower desde muy, muy al comienzo. Desde siempre ha liderado todo tipo de proyectos dentro de la empresa, tanto en el lado de la ingeniería como en el lado de desarrollo de software para hacer al fin y al cabo que pvDesign, se convierta en el software líder en el mercado.

Con Félix hoy vamos a tratar de hacer un primer acercamiento a las energías renovables para entender: de dónde surgen; explicar de forma sencilla lo que es la energía solar fotovoltaica en específico; y también sus distintas aplicaciones. Y al final, ¿cómo funciona esta tecnología?

Sin más dilación, lo primero, agradecer a Félix que haya aceptado nuestra invitación. Muchas gracias, Félix. Y nada, ¿preguntarte qué tal todo?

Félix

Pues muy bien, gracias. Estoy encantado de estar aquí y muy contento de poder compartir con vosotros la experiencia del primer episodio de Ogami Station.

Historia de las energías renovables

Gabi

Genial, genial.

Pues comencemos por el principio. Sabemos que la primera aplicación de fuentes renovables no fue precisamente para la generación de electricidad. Ya por el siglo III antes de Cristo, se tiene constancia del primer molino de agua. Al final usaba la fuerza motriz natural del agua de los ríos para moler distintos tipos de comestibles, tubérculos, semillas y grano para para hacer harina. Después, a lo largo de la Edad Media, su uso sí que se extendió y surgieron otro tipo de aplicaciones como puede ser la bomba de agua. También servía para accionar fuelles o sierras para distintos trabajos manuales.

Pero vamos específicamente a lo que nos interesa. Cuéntanos un poco, Félix, cuando surgen los primeros proyectos hidroeléctricos de verdad.

Félix

Pues el primer proyecto del que se tienen constancia para la producción eléctrica fue en Inglaterra y era para un uso muy sencillo.

Era para iluminar una bombilla, para encender una bombilla en una casa. Uno se lo imagina en una mansión inglesa, con una bombilla así pequeña y una luz cálida y alimentado con una fuente de energía hidráulica. Luego, los usos, digamos industriales, fueron a finales del siglo XIX en Estados Unidos que empezaron a construirse grandes empresas para la producción de energía eléctrica y la tecnología tuvo una opción muy buena. Hacia 1920, el 25% de la producción energía eléctrica de Estados Unidos era con energía hidráulica. La expansión mundial fue a partir de 1950 más o menos, y ha ido creciendo de manera bastante regular desde entonces.

Lógicamente son proyectos que tardan mucho en construirse al ser presas de gran tamaño, pero sí que muchos países se ha construido en gran cantidad y hay países que tienen mucha disponibilidad de recurso hidráulico, como Suecia, que tiene una producción muy alta, con energía hidráulica.

Gabi

Genial, genial. A ver, cuéntanos un poco cómo funciona, de forma básica, cómo funciona esta tecnología y cómo genera electricidad.

Félix

Pues la energía hidráulica aprovecha la energía potencial del agua. En lo que consiste es en acumular detrás de la presa una cantidad de agua muy importante y utilizando una columna de agua, que es la altura del agua, se deja caer el chorro por un conducto y se pasa por una turbina.

Al pasar por la turbina acciona un giro en la turbina que a su vez se va a un generador y el generador es el que produce electricidad. Cuanto más grande es la presa, se puede disponer tanto de más columna de agua para accionar turbinas más grandes, como de tener más cantidad de agua en volumen, con lo cual se puede producir electricidad durante más tiempo, en la medida en la cual la disponibilidad de agua.

Laura

La verdad que es impresionante y además, ya que estamos hablando de energías renovables en general, me gustaría aprovechar para también hablar de la eólica. Que al igual que la hidraúlica tiene sus primeros usos hace siglos. El molino de viento, por ejemplo, sus primeros usos datan del siglo XVI en Afganistán para moler trigo o incluso extraer agua.

Al final usos parecidos al molino de agua que podría estar hablando antes mi compañero Gabi. Quería también preguntarte Félix, un poco más sobre usos más modernos de la energía eólica, que si bien data de hace siglos, ahora sí que podemos catalogarla como una de las energías renovables más potentes.

Félix

Pues el primer uso para producción de energía eléctrica fue también a finales del siglo XIX, en Escocia. El uso fue para la carga de baterías. Era para cargar acumuladores. Hicieron un molino —no tiene nada que ver con lo que se utiliza hoy en día—, pero era para cargar baterías. Luego resulta interesante el desarrollo de tecnología porque durante la transición entre el siglo XIX y XX, tuvo una opción bastante buena para el bombeo de agua para operaciones de bombeo en granjas y en industrias.

Era un uso bastante bueno porque es un uso muy localizado. Se instala un molino eólico en una granja, se acciona una bomba de agua. Pueden ser sitios en los cuales no había disponibilidad de electricidad de ninguna otra manera, pero con energía eólica se podía aprovechar. Luego la tecnología tuvo ese uso durante muchos años. Tecnológicamente hasta los años 70, no volvió a haber un desarrollo importante. En la década de 1970, con la crisis del petróleo en Estados Unidos se empezó a invertir mucho dinero en el desarrollo de esta tecnología.

Incluso se le dieron ayudas a la NASA para que desarrollase proyectos. Y ahí fue cuando los molinos eólicos, según los conocemos hoy en día, empezaron a ser diseñados y a producirse. Entre los años 1980 y 2000 se empezaron a fabricar los primeros molinos eólicos con potencia de un megavatio. A partir del año 2000, cuando la tecnología tuvo la explosión en capacidad de instalación que nos llevó a donde estamos hoy en día. Es una de las tecnologías más utilizadas.

Eso fue a partir del año 2000 y entonces ha tenido un crecimiento muy bueno, muy estable a lo largo del tiempo. Y bueno, comparando con la fotovoltaica que tuvo el boom un poco más tarde, la eólica lleva prácticamente 20 años en una situación en la cual está como una opción muy alta.

Historia de la energía solar fotovoltaica

Gabi

Muy interesante, desde luego.

Es curioso cómo han evolucionado estas estas energías. Pues imagínate un molino en un río hace hace siglos, hasta las grandes empresas que nos podemos encontrar hoy en día en cualquier en cualquier país del mundo. Pero bueno, sigamos con algo que te gusta a ti, Félix. Vamos a entrar ya de lleno en la fotovoltaica. Voy a hacer yo una pequeña introducción. Te pido por favor que me corrijas en caso de que meta la pata.

Allá por 1839, un francés, Beckerell, de apenas con 19 años, demostró experimentalmente el efecto fotovoltaico. Este efecto consiste en generación de electricidad a partir de un material que es iluminado. Lógicamente, no todos los materiales producen lo mismo. El efecto se observa principalmente en metales u otros materiales conductores. Pasados unos años, ya en 1883, Charles Fritz construyó la primera célula fotovoltaica que básicamente era selenio, con una capa delgada de oro alrededor. Este dispositivo tuvo una eficiencia muy baja de un 1%.

Pero bueno, ya era algo. No fue hasta 1905. Este es un dato bastante curioso. Cuando este efecto fue explicado teóricamente por Einstein y además por esta explicación, Einstein ganó el Premio Nobel —que todo el mundo se cree que lo ganó por la teoría de la relatividad, pero no lo fue—. Fue por este efecto. Aún hubo que esperar hasta 1954 para que los laboratorios Bell, el famoso Adam Bell, inventor del teléfono, fabricara la primera célula fotovoltaica práctica de verdad.

Hasta aquí un poco de historia a modo de introducción. Pero por favor, Felix, ya sabemos que tú sabes mucho más de esto, ilústranos y cuéntanos un poco cuáles fueron los primeros usos prácticos de esta tecnología.

Félix

Es interesante que menciones la primera célula práctica en el 1954, porque el primer uso, digamos aplicado de la tecnología fue 1958, se utilizó para alimentar un satélite (Vanguard-1). Fue el cuarto satélite de entrar en órbita y el segundo lanzado por Estados Unidos.

Y me pareció interesante hablar del uso en satélites porque a día de hoy está totalmente aceptado y es común, pero me imagino que no era muy obvio en ese momento. Los primeros satélites funcionan con baterías —Sputnik I era con baterías. Existe otra fuente que utiliza una forma de energía nuclear para alimentar los satélites. Utilizando el decaimiento radiactivo del plutonio. Pero la tecnología solar es la forma más común. Todos los satélites que están en órbita a día de hoy utilizan energía solar.

La estación espacial tiene la mayor cantidad de potencia, de lo que hay en órbita ahora mismo en la Tierra, y ese uso vino de 1958 y de las condiciones de laboratorio que se usaban en ese momento.

Laura

Y ya después de eso, podemos ir a las aplicaciones comerciales en la Tierra, que conocemos hoy en día. Podemos comenzar por unas comunidades remotas, más alejadas y desconectadas de la red. Pasando por otras aplicaciones comerciales y residenciales puntuales. Y ya de ahí, al boom de renovables que estamos viviendo ahora.

¿De qué proviene este boom? Podemos resumirlo en dos factores. En primer lugar, el concienciamiento social. Y en segundo lugar, viabilidad económica. Si empezamos hablando para la consciencia social. Este comenzó por la lucha activa contra el cambio climático con temas recurrentes de sostenibilidad, como la escasez de recursos, contaminación ambiental, desastres nucleares, etc. Y de esto surgió, por ejemplo, el primer avance a nivel político, que es el famoso Protocolo de Kyoto de hace años ya, y el posterior Acuerdo de París, que es el que actualmente está en vigor.

Sin embargo, si bien el condicionamiento social fue y sigue siendo el inicio de la revolución renovable, la verdadera razón del despliegue masivo de las renovables y especialmente de la energía solar, es la viabilidad económica. Que se da, sobre todo por la caída de los precios. En apenas diez años los precios de las módulos han podido caer un 80%. Y es de ahí, donde podemos hablar de este boom, sobre todo en nuestra especialidad, que es la energía solar.

Gabi

Es muy interesante, desde luego.

Sectores de la energía solar

Laura

Pues si os parece lo que vamos a hacer ahora es empezar a hablar un poco de la diferencia entre los diferentes sectores de energía solar, como en la residencial, comercial y ya a mayor escala utility.

Gabi

Genial, pues empiezo yo si queréis. Por el lado residencial, son los proyectos que puedes tener tú en tu casa o las placas que puedes instalar tú dentro de dentro de tu casa. Son proyectos de autoconsumo para para que las propias casas, pues la energía que consumen esté producida por la energía solar. O incluso este actualmente con comercializadoras que te dejan vender ese excedente de producción si no lo consumes internamente en tu casa, puedes volverla a inyectar a la red y así rebajarte aún más, pues la factura de la luz.

Estas instalaciones normalmente son instalaciones muy pequeñas que se instalan en los tejados de las casas y suelen tener un tamaño de entre 10 20 placas y entre 3 y 10 kilovatios.

Luego ya pasaríamos a lo que son las instalaciones comerciales o industriales. Estas son instalaciones más grandes. También serían para autoconsumo, pero de empresas o de fábricas. Y se instalarían también en los tejados de las de las empresas, de los edificios o de las fábricas.

Éstas son, pues, económicamente más viables por él, por las economías de escala que tienen al final. Y por eso la financiación que tienen estas empresas, porque son proyectos costosos y bueno, el tamaño de estas instalaciones estaría el entorno de 100 a 1.000 placas y el entorno entre 50 y 200 kilovatios.

Aunque sí que es bien cierto que en los últimos años, hay empresas más grandes que ya han empezado instalar proyectos no sólo en los tejados de sus empresas, sino también en los parkings, en los tejados de los parkings o incluso en terrenos vacíos que tenían al lado de sus empresas. Pueden ser proyectos que llegan incluso hasta hasta los megas de capacidad. Por entrar en lo que lo que nos interesa. A ver si Félix puedes contar un poco más de proyectos así de más escala.

Félix

El mercado y utility scale, que es el mercado al que nos referimos ahora, tiene diferencias fundamentales respecto al residencial y comercial. En primer lugar, en propósito. El mercado residencial o comercial surgen con la necesidad de conseguir un ahorro en la factura de la luz. Fundamentalmente, reducir el gasto en electricidad. Eso lógicamente dependiendo de la localización, del país, de la comercializadora, dependiendo cuánto estuvieras pagando por la electricidad, será un ahorro muy significativo —o no tanto—.

Pero en lo que viene siendo utility scale, el propósito consiste en vender electricidad, en producir electricidad a gran escala y comercializar esa electricidad en un mercado eléctrico nacional para conseguir un beneficio. Entonces eso supone unas diferencias en el tamaño de la instalación.

Por un lado, para que os hagáis una idea, cuando estamos hablando de utility scale, como mínimo se trata de un megavatio de potencia. Antes, como decía Gabi, una casa, pues unas decenas de placas pueden ser 3 ó 6 kilovatios. Una instalación comercial puede estar en cientos de kilovatios, pero en utility, como mínimo es un megavatios. Y eso es como mínimo.

A nivel mundial, el tamaño medio de un proyecto de utility scale son del orden de 80 megavatios y pueden escalar hacia arriba mucho más. Pueden llegar a 100, 200, 500 megavatios. Incluso hay megaproyectos, a nivel mundial, que pueden tener un gigavatio o incluso dos gigavatios. Y se están construyendo a día de hoy. Resulta interesante el pensar en términos de número de casas. Es una manera de visualizar un poco cuánta electricidad es eso.

Un proyecto de cientos de megavatios van a ser miles, decenas de miles, de casas. Buen aliment pues digamos que pueden producir electricidad para un área muy grande. Y en términos de placas solares, que también es una otra manera de visualizar cuántos equipos se están colocando realmente. Estamos hablando de cientos de miles de placas y son de instalaciones que ocupan una superficie de terreno muy grande. Estamos hablando de cientos de hectáreas, sino miles de hectáreas de terreno ocupado para hacer la planta fotovoltaica.

Laura

Desde luego, ¡qué grande! Aprovecho para puntualizar la diferencia entre sistemas conectados a la red —a la red nacional de energía—. Pueden así volcar las excedentes generados que no se hayan consumido. Pero también sistemas no conectados a la red, que son aquellos de las que hemos hablado anteriormente de comunidades remotas en países de gran extensión, como pueden ser Australia, algunos países africanos o incluso islas.

¿Cómo funciona una planta fotovoltaica?

Gabi

Ahora Félix, lo que nos gustaría entender es cómo funciona una planta solar de energía fotovoltaica. Cómo ¿de qué partes se está compuesta? ¿Cuál es su funcionamiento?

Félix

El elemento más importante de la planta es el módulo fotovoltaico, placa fotovoltaica o placa solar. Se le llama de muchas maneras. Fundamentalmente consiste en un dispositivo que cuando está expuesto a la luz solar, produce una energía eléctrica. Produce corriente continua entre los electrodos y generalmente cada placa tiene una potencia de 300-400 vatios, que es relativamente poco. Entonces eso es lo que supone es bueno para alcanzar las potencias que estábamos hablando de cientos de megavatios.

Ahora, si hacéis la división, vais a llegar enseguida al número de cientos de miles de placas. Si queremos llegar hasta ahí, pues hay que poner un número grandísimo de placas solares.

Luego, otro aspecto que tienen es que la eficiencia de conversión es relativamente baja. Eso quiere decir que si una placa recibe 1.000 vatios por metro cuadrado aproximadamente de energía solar, o sea 1.000 vatios de energía por cada metro cuadrado de superficie expuesta. El ratio de conversión es de un 15%.

Estamos hablando de una placa de 300 vatios y eso suele ser dos metros cuadrados de placa. Pues si entran 2.000 vatios de energía solar y salen 300 vatios de energía eléctrica, es relativamente poco. Otro aspecto que mencionar es que la producción de la energía solar no es constante. No está constantemente a máxima potencia. Digamos, a esos 1.000 vatios por metro cuadrado sería como lo que tendrías a mediodía en un día de verano.

En condiciones más normales, habrá la mitad o dos tercios. Es importante entender que la producción eléctrica del módulo fotovoltaico es proporcional a la luz que recibe y es prácticamente directamente proporcional. Si le llega a la mitad de la radiación, va a producir más o menos la mitad de lo que produciría en condiciones nominales.

El siguiente punto en entender es que antes hablábamos de las diferencias entre residencial y comercial y utility scale. En residencia y en comercial, las placas se montan en cubiertas. Pero ahora en utility scale estamos hablando de que se montan en el suelo. Tenemos grandes superficies, de cientos de hectáreas, en los cuales se instala la planta. Para eso se utilizan estructuras de montaje.

La estructura de montaje es una estructura metálica, fundamentalmente, sobre la cual se colocan los módulos. Existen dos tipos, que son la estructura fija y el seguidor. La estructura fija es el tipo más barato, más sencillo de fabricar.

Es fundamentalmente una estructura que separa el módulo del suelo, lo cual es lógicamente importante para evitar problemas de humedades, vegetación, etc. Y además, lo que se hace es que el módulo se inclina para aprovechar más energía solar. Se inclina en la dirección en la cual el suelo va a estar presente la mayor parte del año.

Luego, los seguidores son una especie de evolución de ese sistema. Son seguidores a un eje porque solamente tienen un eje de rotación y el funcionamiento del seguidores que hace un seguimiento del sol a medida que se mueve de este a oeste en el horizonte.

Entonces por la mañana los seguidores estarían mirando hacia el este y por la tarde hacia el oeste. A mediodía estarían prácticamente horizontales, porque el eje de giro está orientado en el eje norte sur. Entonces, por eso el eje de giro orientado norte sur por la mañana mira al este, por la tarde mira al oeste. Al mediodía, estarán prácticamente horizontales.

La diferencia con estructura fija es el coste –un poco mayor, lógicamente– pues tenemos ahora partes móviles en el sistema. Pero como hacen un seguimiento del sol, permiten a la placa solar captar más radiación, más luz solar. Entonces, al captar más radiación, produce más. Entonces se aprovecha mejor cada módulo y la planta produce más por módulo instalado.

Bueno, esos dos elementos constituyen un poco lo que uno ve en la foto de una planta fotovoltaica. Uno ve sobre una superficie, una extensión muy grande, con módulos que tiene un color azul y se ven. También se intuye la presencia de una estructura sobre la cual están montados. No están, digamos, tirados en el suelo, sin más.

Pero después hay todo un sistema de adicional, porque bueno, digamos que nosotros queremos vender electricidad a la red. Entonces tendremos que conectar toda esa serie de módulos con la red de alguna forma.

Existe un sistema que no es visible a simple vista, que es el sistema eléctrico. Qué es lo que constituye las conexiones eléctricas desde el módulo, que es el elemento más pequeño hasta llegar a la red, que es el destino de la producción.

El primer elemento que hay que mencionar es el inversor. El inversor es un equipo muy importante porque los módulos, como dije antes, producen energía, energía en corriente continua en DC.

La cuestión fundamental es que la red eléctrica está en alterna, es en corriente AC. Hay que hacer una conversión de corriente continua en la salida del módulo hasta corriente alterna para llegar. Eso se hace en el inversor.

El inversor es un equipo que convierte de continuo alterna y que una característica lo define, que tiene una eficiencia muy alta. A día de hoy, una eficiencia en torno al 98 ó 99%. Esto para ponerlo en contexto, pensando antes en el módulo fotovoltaico, decimos que tiene una diferencia de conversión de entre 15 ó 20% un inversor y un 98%. Eso está bien.

También hay un número bastante grande en la planta. Puede haber 100, 200, 500 inversores, dependiendo del tipo de inversor. Hay inversores más pequeños con los cuales vas a tener un número mucho más elevado. Fundamentalmente la función es convertir de corriente continua a alterna.

Luego los inversores se ubican físicamente en la planta, en un edificio que es el power station, que también va a haber decenas de power stations en una planta.

El power station tiene la función de ser la ubicación física del inversor, pero también tiene otro equipo que es un transformador de media tensión. El problema es que la corriente alterna que sale del inversor no sale a suficiente tensión para transportarla de forma eficiente. Entonces lo que se hace es elevar la tensión del inversor utilizando el transformador y con eso se logra una mejor eficiencia de transmisión hasta los cables.

Básicamente se trata de conseguir mejor eficiencia de transmisión para reducir pérdidas y reducir el tamaño de los cables que hacen falta para dimensionar el sistema eléctrico.

El último paso del sistema es la subestación eléctrica.

Laura

Muy bien explicado. La verdad es que es un gusto oírte. Donde sí tengo dudas es: ¿cómo se conecta luego esta mega planta solar a la red?

Félix

Pues el último paso de este proceso de transmitir la energía eléctrica desde el módulo hasta la red es la subestación. En esta caso, no hay un número elevado de subestaciones. Hay una subestación por planta, por suerte.

La subestación consiste de dos elementos principalmente uno es un transformador de alta tensión y otros son de seccionadores o disyuntores. El transformador de alta tensión lo que hace es elevar la tensión otro paso más. Si os acordáis antes en el power station habíamos pasado a media tensión.

Pues ahora vamos a pasar a alta tensión. Alta tensión es lo que se denomina a la tensión de la red eléctrica, de la red eléctrica del país. Lógicamente en cada país es distinto, incluso por puntos de conexión a la red va a ser distinto. Y la razón fundamental es que en la red eléctrica, ya que estamos hablando de transmitir electricidad, decenas o incluso cientos de kilómetros desde un punto a otro, con una línea de alta tensión —como las que se ven por la carretera—. Para transmitir electricidad a esa escala hace falta muy alta tensión.

El transformador que está en la subestación, lo que hace es elevar la tensión otro paso más para alcanzar la tensión de la red. Y una vez estás a la misma atención que las redes, cuando ya puedes volcar energía a la red y vender.

A partir de ahí se dice que es el final de la planta fotovoltaica. Ya cuando estás conectado a la red ya estás vendiendo energía y ya formas parte del sistema.

El otro elemento que decía antes los seleccionadores son elementos encargados de desconectar la planta de la red. Porque ni la planta puede producir siempre, ni se quiere que esté conectada siempre. A veces por labores de mantenimiento o lo que sea, se tiene que desconectar y eso se hace desde la subestación. Literalmente es un switch o interruptor eléctrico. Se desconecta de la red para que estén aislados uno del otro.

Ventajas e inconvenientes de la energía solar

Laura

Genial. Si queréis seguimos un poco hablando de las ventajas o los inconvenientes de la energía solar. Entonces, quiero empezar yo, porque sí que creo que lo más fácil es que se nos viene a todo un mundo en mente es que la energía solar es una energía limpia, ecológica, sobre todo si la comparamos con otras energías tradicionales.

Y además es renovable. Y ¿esto qué significa? Pues que utiliza una fuente de energía gratuita y natural como es el sol y que además es abundante. No se nos va a acabar. Yo quería mencionar a esas dos. No sé si vosotros queréis seguir con alguna extra.

Félix

La fotovoltaica utility scale tiene un par de ventajas que son muy relevantes si las comparamos con otras fuentes de energía. Una que se viene a la mente es la modularidad. Antes hablábamos de que estas plantas tienen potencias de decenas o cientos de megavatios. La planta se puede configurar de manera que tenga casi cualquier valor de potencia y eso no es posible en otras fuentes. Cuando hablamos, por ejemplo, de las plantas térmicas de carbón o la energía nuclear energía, por ejemplo, que son grupos de gigavatio en gigavatio.

Entonces puedes tener una central nuclear de 1, 2, 3, 4... gigavatios. Pero no puedes hacer una vez 770 megavatios a menos que hagas un reactor justo de esa potencia y dimensiones todo de esa potencia. La fotovoltaica, sin embargo, como fundamentalmente tú puedes poner más o menos módulos o placas; los inversores, el sistema eléctrico. También, puedes ir aumentando inversores y power stations y son intervalos o escalones mucho más pequeños que en otras fuentes.

Entonces el fundamentalmente si quiere hacer una planta fotovoltaica más grande, pues metes más placas y metes más inversores y vas ocupando más terreno. Y en la medida que tengas más disponibilidad de terreno, crece la planta. Esa manera de escalar muy lineal es muy distinta a otras fuentes.

Luego, otro aspecto de la fotovoltaica que me parece interesante es que comparándolo con otro tipos de fuentes de energía, tiene una ingeniería, que es relativamente sencilla si lo comparamos sobre todo con las fuentes tradicionales, las plantas térmicas, la nuclear. Si lo comparamos con hidráulica, que requiere fabricar grandes presas que ni siquiera se puede en todos los sitios. Evidentemente tiene que haber unas condiciones determinadas para que se pueda hacer una presa.

Esa sencillez de la fotovoltaica —que no tiene partes móviles, que escala de forma muy sencilla—. También pensamos desde el punto de vista de mantenimiento. Si tengo un problema en una parte de la planta, puedo apagar esa parte de la planta solamente. Puedo desactivar esos inversores, ese power station sin tener que desactivar al resto de planta.

Si lo comparamos con un reactor nuclear, de un gigavatio. Si tengo un problema con el reactor, pues tengo que apagar el módulo entero.

Gabi

Tienes un problema, desde luego.

Félix

Y eso sin entrar en el nivel de problema que puede llegar a hacer eso. Que puede ser muy grande, como sabemos todos.

Estas ventajas en términos de simplicidad o sencillez, hacen que tenga unos costes de operación y mantenimiento que son bajos comparados con otros tipos de fuentes. Por ejemplo eólica, que tiene el generador móvil, puede tener costes de mantenimiento mucho más altos que los de la fotovoltaica.

Se me viene a la mente pensando en eólica, por ejemplo, para hacer mantenimiento de generadores eólicos, los operarios tienen que subirse al tope de la góndola, que puede estar a decenas de metros del suelo. No es que sea difícil, si no que puede ser hasta peligroso para los operarios.

Gabi

Desde luego. Hablando de inconvenientes también. No vamos a decir que todo dentro de la fotovoltaica es estupendo, aunque mucho lo es, pero también tiene sus pequeños inconvenientes. Como ha comentado Félix, el tema de la eficiencia. La fotovoltaica es poco eficiente. También por la ocupación del terreno que tiene, por todo el espacio que ocupa.

Al final, en un terreno más o menos diríamos que en unas dos hectáreas de terreno —que es mucho terreno—, cabría alrededor de un megavatio de potencia en solar. Pero por ejemplo, si lo comparamos con otra energía renovable como puede ser la eólica, pues un único aerogenerador que sería este molino gigante, que a lo mejor puede tener un diámetro de 200 metros, hay incluso actualmente molinos modernos o aerogeneradores modernos que son capaces de generar hasta 12 megas de potencia en una extensión de terreno mucho más pequeña.

Otro inconveniente de la fotovoltaica por comentar es la intermitencia. ¿Esto qué significa? Lo que quiere decir es que una placa solar al final solo puede generar energía si le está dando, si le está dando el sol. Por la noche no es capaz de producir. Produce cero energía. Esto es un problema porque por la noche también nosotros consumimos energía. Entonces las plantas solares no nos servirían para el consumo nocturno de la población.

Luego, por otro lado, también la imprevisibilidad. Esto también le pasa a la eólica, por ejemplo. Si hay de repente nubes y se cubre el cielo, esa placa te va a producir mucho menos de lo que yo esperaba. Igual que con el viento que si no sopla en un determinado momento, no voy a poder producir electricidad en ese momento. Estos son los inconvenientes —que hay alguna forma de resolver—. Pero eso no es lo que tratamos ahora.

Félix

Sí, bueno, referido a los problemas de intermitencia y imprevisibilidad de las fuentes renovables, es un problema que tienen todas las fuentes renovables a día de hoy —las principales, hidráulica, eólica y fotovoltaica—, cada una de distinta manera.

Con hidráulica tenemos el problema de que no haya agua en tiempos de sequía, pues no dispones de esa fuente. Lo cual dependiendo del mix energético de cada país, es un problema muy grande. En el caso de la eólica sí que puede producir durante varios días y hay un viento fuerte, pero también puede tener momentos en los cuales, no haya viento durante varios días y esté muy calmado, las condiciones atmosféricas y no se produzcan.

En el caso de la fotovoltaica. Tenemos el problema de que sólo produce durante el día. Luego ya de por sí presenta dificultades. Y encima la intermitencia debido al paso de nubes, que produce picos en la producción, generalmente picos hacia abajo.

Una tecnología que puede ayudar a solucionar estos problemas de todas las fuentes renovables son las baterías o storage. La idea consiste en utilizar una planta de baterías de gran tamaño con la cual se acumula energía eléctrica durante los momentos en los cuales hay más disponibilidad de energías renovables.

Por ejemplo, el caso de la fotovoltaica, en los picos de radiación del día al mediodía, puede ser que se produzca un excedente de energía porque la planta estaba produciendo más y ese excedente se vuelquen en el sistema de baterías. Con la idea de descargar las baterías durante la noche y vender la energía durante esas horas.

También hay que entender que esto tiene un componente muy fuerte económico desde el punto de vista de que es posible vender esa electricidad durante la noche, que es un momento de cual el precio puede ser distinto y puede ser más favorable que durante las horas centrales del día en las cuales se llama disponibilidad energía.

Estos sistemas de baterías sirven tanto para fotovoltaica como para eólica. Porque es como un buffer, un sistema de inercia que permite acumular energía en los momentos en los cuales hay disponibilidad y luego descargarla poco a poco. Y esa energía es igual de renovable que si se hubiera producido en el momento, porque la fuente es la misma, pero permiten descargar energía en otros momentos.

Sobre todo lo que resuelve ese problema de la gestionabilidad de estas fuentes. Nosotros no podemos decidir cuando sale el sol o cuando sopla el viento.

Si con la fuente de energía tradicionales sí que podemos encender y apagar una central y se hace, de hecho, para gestionar la producción y acoplar la oferta a la demanda. Pero no podemos hacer eso con las renovables.

Los sistemas de baterías resuelven este problema fundamental, que es que permiten gestionar cuándo se produce con energías renovables.

Esperamos que a medida que pasan los años, a día de hoy están, digamos, son marginalmente económicas en ciertas localizaciones muy concretas, pero todavía no son viables económicamente, como pueden ser la fotovoltaica o la eólica. Las expectativas es que a medida que pasen los años y el coste vaya bajando, lleguen a ese punto y empiecen a instalarse y a conseguir esa gestionabilidad.

Laura

Y políticamente, además, se están dando cuenta de ello. Y está habiendo muchísima inversión en esa dirección, desde luego.

Gabi

Genial, genial. Las baterías es un tema que desde luego podría llevarse un episodio completo de Ogami Station.

Laura

Habrá que pensarlo.

Cierre

Gabi

Sí, desde luego, para el futuro.

Hasta aquí hemos llegado. Muchas gracias por habernos acompañado hoy, Félix. La verdad es que nos ha encantado este rato que hemos pasado contigo y creo que todos hemos aprendido mucho. Para los que nos escuchan, también esperemos que hayáis aprendido algo nuevo sobre sobre este mundo de las renovables.

Si queréis que tratemos algún tema en concreto en el futuro, siempre podéis dejarnos vuestras preguntas o vuestros comentarios en iVoox y también puedes dejar vuestras reseñas en el podcast y nosotros las seguiremos detenidamente para para tratar temas en el futuro.

Nos ayudaría mucho también si os suscribís a Ogami Station desde vuestra plataforma de podcasting favorito, ya que ya que estamos en todas y nos valoréis positivamente. Así también podremos tener más visibilidad y podremos llegar a más gente y difundir el mensaje de las renovables, que creo que es importante. Que como cuentas, Laura, hay concienciamiento social, pero yo creo que hay un largo camino por recorrer.

Así que nada. Podéis ver las notas del episodio y todos los enlaces que hemos comentado en ratedpower.com/podcast y yo creo que nada más. Muchas gracias a todos.

Laura

Nos despedimos. Y que tengáis un buen día.

Gabi

#NosEscuchamosPronto