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Informe del Instituto Fraunhofer sobre energías renovables

escrito por Luis I. Gómez 7 agosto, 2015

La pasada semana caía en mis manos el informe sobre energías renovables del Franhofer Institut para 2014. Centrado en la energía eólica, pero no limitado a ella, como corresponde a un centro de investigación de reputación mundial. Además, incluye una serie de informes adicionales de diversos autores que complementan perfectamente la misión del informe: INFORMAR.

Lamentablemente no dispongo de una versión en inglés, por lo que les dejo el enlace al orignal en alemán: Windenergie report Deutschland 2014 y abuso de su confianza y buena fe, rogándoles acepten mis traducciones/comentarios y garantizándoles que me limito a transponer 1:1 algnos de los contenidos de dicho informe.

Desde el Fraunhofer evitan escrupulosamente hacer una valoración de los datos que recogen. Se limitan a presentarlos tal y como son. Son gente seria, la mayoría de las veces. Tras haber leído las 111 páginas del escrito, la conclusión es que el esfuerzo realizado en Alemania para introducir de forma relevante las energía renovables en su pool de suministro, y especialmente la eólica, ha sido inmenso. Carísimo (3.000 Millones al año), pero llevado adelante hasta sus útimas conecuencias.

Ocurre que también deja al descubierto algunos de los problemas aún sin resolver.

La densidad de potencia.

De acuerdo con las leyes básicas técnico-científias al uso, la eficacia de un método de generación de energía es directamente proporcional a la densidad de potencia ρ = L / A [W / m] de la fuente de trabajo (calor, radiación solar, viento, …). En la fórmula, L es la potencia generada en vatios [W] y A es el área en metros cuadrados. Si aplicamos a placas fotovoltáicas  A es la superficie total que ocupan las placas, si hablamos de generadores eólicos, A es la superficie de la hélice, si hablamos de carbón,  A es el área de la pared limítrofe de la cámara de combustión. Calculemos con las cifras que nos da el Fraunhofer Institut:

– células solares ~ 10 W / m²,

– generadores eólicos (sólo Hessen) ~ 40 W / m²,

– Térmicas de carbón  ~ 150 000 W / m²

Si la densidad de potencia ρ  es pequeña, y queremos aumentar la potencia generada en watios  L, no nos queda otra que aumentar el área  A , pues la fórmula sería L = ρ · A. Ahora se entiende por qué los aerogeneradores son cada vez más grandes y los eufemísticamente llamados “parques eólicos” ocupan cada vez más superficie.

cultivando-molinos

La densidad de potencia de la eólica es generalmente demasiado pequeña para uso comercial, con la excepción de las aplicaciones nicho. Esto es algo que nuestros antepasados ya sabían y el motivo por el que tanto se alegraron al substituir los veleros mercantes por barcos de vapor o diesel más adelante. La eólica necesita grandes áreas, un alto consumo de material de constucción, costes altos y daño medioambiental. Un aerogenerador típico del tipo E126 necesita la friolera de 1.500 m3 de hormigón, 180 toneladas de acero, tiene una eficacia (Alemania anual promedio) de 1,3 MW y una vida útil de 20 años. Requiere nuevas líneas eléctricas y plantas de energía alternativas  para compensar las fluctuaciones en generación (no siempre sopla el viento)  y su construcción supone muchas veces un serio atentado al paisaje y el medio natural en que se instalan.

 

El problema de la fluctuación.

En cualquier red eléctrica la cantidad de electricidad generada debe corresponderse de forma estable con la cantidad de electricidad consumida, pues en caso conrario, se interrumpe el suministro. Esta condición fundamental no puede ser satisfecha sólamente con la energía eólica y fotovoltaica por su propia naturaleza: no siempre hay viento, y no siempre hace sol. Debido a que (de momento) no existe un método económico de almacenar electricidad a gran escala, la respuesta actual a este problema sn plantas de energía basadas en combustibles fósiles llamadas de respaldo, que deben tener una capacidad de generación que permita compensar las fluctuaciones propias de parques eólicos  y fotovoltaicos. El resultado en Alemana es que tenemos un doble sistema de plantas de generación de energía – con unos costes significativamente mayores que el doble, debido a que las plantas de energía de respaldo tienen que ser operadas con carísimo gas natural para que puedan entrar en funcionamiento de forma rápida y eficaz en cualquier momento. Desde el punto de vista  técnico/ económico, una verdadera absurda locura. Entre 1998 y 2013, el gasto en importaciones netas de combustibles fósiles en Alemania se ha incrementado en un 400% (Este dato no es del informe Fraunhofer, lo recojo de forma ilustrativa, procede de BAFA, MWV. Stand: 05/2014.)

Importaciones

Evolución de las importaciones alemanas de combustibles fósiles. Rojo: petróleo  y derivados; Amarillo: gas natural; Gris: carbón

La pregunta que les dejo, estimados lectores es sencilla: ¿por qué es mejor un carísimo sistema doble de generación de energía  que otro simple libre de molinillos de viento o fotocélulas ineficaces? ¿No sería más inteligente esperar a que -mediante I+D-  las energías renovables solucionen sus problemas de eficacia y fluctuación de manera que sean una alternativa real?

… y no me vengan con la cantinela de salvar el clima, por favor

  • plazaeme

    Perdona Ricciono, pero es que no parece que estéis hablando de la misma cosa. Tú pareces mencionar la superficie total del conjunto de procesos necesarios para producir cierto tipo de energía. O sea, como si el problema fuera la cantidad de “geografía ocupada” para poducir la energía. (Y de paso pareces olvidar la minería de “tierras raras” en China, pero ese es otro tema).

    Lo del informe este no tiene nada que ver con la ocupación de territorio, sino con la “eficacia de generación”, que define (no sé si bien o mal) así:

    la eficacia de un método de generación de energía es directamente
    proporcional a la densidad de potencia de la fuente de
    trabajo

    Pues bien, ocurre que todas las superficies que mencionas no son superficies de “la fuente de trabajo”.

    Otra cuestión sería si plantearas la información (o el interés) que proporciona la idea de la “eficacia de generación”, de cara a tal o cual problema (por ejemplo la economía del asunto). Y podría ser irrelevante a ese respecto — no lo sé.

    Pero eso no es lo que haces. Lo que estás haciendo es hablar directamente de otra cosa diferente. Que en román paladino llaman diálogo de besugos. Traducido: Así no hay forma de entenderse.

  • Cuán osada es la ignorancia! EL informe se limita a la energía eólica. A los generadores. No es un informe ecologista, ni negacionista, ni pro-petroleras. Analiza, simplemente los parques de generación eólicos.

    Si quiere números, puede darse una vuelta por aquí: http://www.desdeelexilio.com/2015/09/04/las-energias-renovables-en-alemania-numeros/

  • Riccino

    Ya que usted no me contesta, lo hago yo mismo:

    NO han tenido en cuenta esos m2. Así que los resultados de ese informe no valen, y por lo tanto su artículo tampoco.

    Y, por supuesto, yo tampoco quiero obligarle a pensar.

  • Riccino

    SÍ me gusta que me hagan pensar señores, lo que he dicho es que no me gusta que me digan lo que tengo que pensar, no sé si entienden la diferencia. Y como pienso, pues replico, aún a riesgo de equivocarme. Lo que aún no he visto, es una respuesta bien razonada por parte de DDE.

    – Todas las centrales necesitan esos m2, acero, hormigón, silicio y otras muchas cosas en su construcción, pero las renovables NO los necesitan para su funcionamiento a lo largo de toda su vida, ¿ya lo saben verdad?. No necesitan combustible, esa es su gran ventaja, ¿por qué no lo reconocen?.

    – De momento hay espacio de sobra en el planeta. Y también hay cosechas de sobra, aunque muy mal repartidas. Y quizás fuera más sensato repartir un poco mejor la población en el terreno existente. Claro que su “óptico climático” implica lo contrario, habrá que vaciar el Sáhara y alguna zona más, y a toda esa gente meterla en Europa.

    -Yo no he hablado ni de marcas ni de idiotas ni de pijiprogres. Lo que quiero decir es que en general la mejor solución es inicialmente la más costosa. Pero a la larga y contabilizando todas las ventajas obtenidas, merece la pena, siempre que podamos pagarla, claro. Yo esa ‘regla’ me la encuentro muy a menudo, casi todos los días y en todos los aspectos de la vida, y es lógico que sea así. Los caminos difíciles te llevan a mejores lugares.

    – Aquí en DDE hacéis muchos cálculos para demostrar lo caras que son las energías renovables. Pero hay números que no queréis incluír en la cuenta, números que benefician a las renovables y perjudican a las no renovables. Como esos metros cuadrados de los que he hablado inicialmente.

    Yo no sé alemán, pero google sí. Y en ese informe del instituto Fraunhofer no he encontrado nada sobre los m2 necesarios para obtener y transportar el combustible que necesitan las centrales térmicas (y nucleares) cada día. Sospecho que el señor Luis I. Gómez ya lo sabe y por eso no me contestó.

    Pues parece que tienen ustedes un interés evidente en mostrar solo una cara de la moneda, la cara que favorece a las térmicas y perjudica a las renovables. Vale, cada cual defiende lo que quiere o lo que le conviene, pero no traten de engañarnos ocultando una parte de la moneda, porque lo que consiguen es perder credibilidad.

  • Dedalo Uno

    – La verdad es que no sé si han considerado “los m2 de las minas de carbón, de los pozos petrolíferos, de los
    gaseoductos, de los trenes y barcos, de los derrames de petroleo en el
    mar, y de las camas de hospital ocupadas por los que enferman gracias a
    la contaminación de esas centrales tan eficientes”
    Pero si no los han tenido en cuenta seguro que no han tenido en cuenta los m2 de las minas de silicio especial, tierras raras, hierro, altos hornos, de los pozos petrolíferos, de los
    gaseoductos, de los trenes y barcos, de los derrames de petroleo en el
    mar, y de las camas de hospital ocupadas por los que enferman gracias a
    la contaminación de los hornos de conversión del hierro en acero y del sílice en silicio especial para placas solares…

    – Pues sí, es un argumento que aún habiendo terreno en zonas no pobladas (pero con animales) debamos expolotarlas para poner placas solares y molinillos de viento… aparte de miles de líneas eléctricas para llevar la electricidad de, pongamos, el Sahara inhabitado a, pongamos, Alemania sobrepoblada.

    – Ya ves es curioso que cuando los climas se calientan se llegan a los “óptimos climáticos”, que las muertes disminuyen, que las cosechas aumentan, … quizás obsesionado con el calor que has pasado en tu casa sin aire acondionado no hayas llegado a pensarlo.

    – ¿son las cosas de marca mejores que las de no marca o sólo pagas el “idiotismo y tontería del pjiprogre”? Muchas veces se paga más por ser más guay, no por ser mejor… ¿No pasa eso con las energías? ¿Cuál es la mejor energía? la más barata ¿es la “renovable” (entre comillas) menos contaminate? Pues empieza a echar cuentas de lo que cuesta hacer un molinillo y luego mantenerlo y luego desmontarlo y sustituirlo… quizás no sea tan rápido como pareces pensar.

    -Llevas razón DEE no te obliga a pensar, pero debieras hacerlo.

  • Riccino

    Ya, claro, pero lo hago. A veces bien y a veces mal.
    Pero, ¿ha contado Fraunhofer esos metros cuadrados o no? Lo pregunto porque no sé alemán. Y pienso que, sumados día a día, han de ser apreciables.

  • Nadie te obliga a pensar. Los de DEE menos, por supuesto.

  • Riccino

    Pues a mí parece un artículo interesado.
    Por varios motivos:
    – Dónde están los m2 de las minas de carbón, de los pozos petrolíferos, de los gaseoductos, de los trenes y barcos, de los derrames de petroleo en el mar, y de las camas de hospital ocupadas por los que enferman gracias a la contaminación de esas centrales tan eficientes?
    – Habiendo en el planeta terreno suficiente como lo hay, no parece un argumento muy importante para defender unas centrales frente a otras, no?
    – Si defender el clima es una cantinela, defender las centrales térmicas qué es? Quizás desde su casita, con aire acondicionado, no haya notado el mes de Julio más calentito de toda su vida, ni habrá visto cómo crecen los desiertos, ni verá retroceder los glaciares ni desmoronarse las montañas, o quizás no le importe tanto como la supuesta eficiencia de sus centrales térmicas.
    – Que por qué compramos un coche caro?, pues porque es mejor que uno barato. Pues las energías renovables son mejores, en algún aspecto, por el combustible que usan y por los residuos que no generan. La cuestión es si podemos pagarlo. Y yo recortaría otros gastos antes que el de las renovables.
    – No, no me gusta que me digan lo que tengo que pensar, nadie, pero los de DDE, menos, en general.

  • pvl

    Muy buen art. Luis. Desde que fuí consciente gracias a art. como este que las renovables, en el mejor de los casos, necesitan un sistema convencional de apoyo, dimensionado como si aquellas no existieran, caí en la cuenta de que las renovables, hoy por hoy es un negocio pésimo para la mayoría de la población pero un chollo para el reducido y variado club de los ecolistos subvencionados.

  • pues en menéame ya hay un “experto” negando la física (lo de la densidad de potencia es “irrelevante”) y la mismísima fluctuación en la generación eólica. Tela… Vamos, ya ni el Fraunhofer tiene idea.

  • plazaeme

    Normalmente la idea solía ser debatir … ¡antes de cagarla! 😉

  • Hay incluso un debate abierto y feroz sobre la dependencia energética del gas ruso. Existe, y es preocupante.

  • plazaeme

    Me ha sorpendido que haya aumentado (y tanto) la importación de combustible para generación de energía en Alemania. Claro, al cambiar carbón suyo y nuclear por gas importado para respaldo. Con lo cual allí ni siquiera tienen el otro argumento típico de limitar las importaciones. Puta locura, pero como para un lugar destacado en el panteón de putas locuras.