domingo, 10 de febrero de 2008

Competitividad y futuro de la energía solar


(del blog de Angel Arias, reordenando las tres entradas secuencialmente)

La cátedra Rafael Mariño de Nuevas Tecnologías Energéticas, de la Universidad Pontificia de Comillas, y que dirige José Ignacio Linares, presentó ayer tarde (7 de febrero de 2008) el libro "Energía solar: estado actual y perspectiva inmediata". Es el tercer volúmen de la colección Avances de ingeniería: Análisis de situación y prospectiva de nuevas tecnologías energéticas.

El libro recoge las ponencias de unas jornadas celebradas en mayo de 2005 y, dada la celeridad con la que se mueve el sector, el análisis ha quedado en parte obsoleto, lo que solamente resta un pequeño interés a una publicación cuyo carácter fundamental es el de ser divulgativa, expositiva y clara, lo que se consigue plenamente. La conferencia de presentación del libro, realizada por Fernando Sánchez Sudón, director técnico del Centro de Energías Renovables (Cener), autor de uno de los capítulos, tuvo el carácter de actualizar algunos de los datos, lo que unido a la calidad profesional del conferenciante, convirtió el acto en un repaso excelente a las características del momento de esta fuente energética.

Como es sabido, el término energía solar abarca en realidad tres formas diferentes de energía: la fotovoltaica (cuya manifestación más conocida son las placas que conforman las huertas solares), la termoeléctrica y la térmica.

El 90% de las células fotovoltaicas -semiconductores dopados- siguen estando basadas en el silicio. La producción mundial ha alcanzado en 2006 los 2,5 Gw, en progresión meteórica a partir de los 1,8 Gw de 2005; la capacidad instalada fue de 6,6 Gw en 2006. Los mercados están dominados por Alemania y Japón, que agrupan 4,3 Gw entre los dos), siendo las empresas más importantes: Sharp, Q-Cells, Suntech, Sanyo, Kyocera, BP Solar, Motech, Solarworld y Mistsubishi (por cierto, que la clasificación de 2007 presenta variaciones no irrelevantes en relación con la que figura en el libro presentado, de 2005).

La competitividad de la energía fotovoltaica respecto a las fuentes tradicionales, según la agrupación ASIF-APPA, podría alcanzarse en 2020, con el compromiso de los productores de bajar sus costes desde los 44 c/kwh actuales hasta los 23,5 c/kwh (un 5,4% anual), y una subida de tarifas al consumidor gradual durante el período, desde los 14,7 c/kwh de 2007 hasta esos 23,5c/kwh. El sector pretende que el 20% de la producción energética española sea fotovoltaica, pero reclama para ello las ayudas que le permitan preparar su competitividad.

En España, actualmente, hay 500 Mw instalados de energía fotovoltaica, habiéndose alcanzado los objetivos del Plan (RD 436/2004 y RD 661/2007), que se contentaban con llegar a 371 Mw en 2010. El sector (fabricantes de placas, empresas eléctricas, y financieras) está muy satisfecho, por supuesto, y los productores quieren colaborar con la Administración para encontrar un nuevo marco. Ideas no les faltan.Piden que se suba el objetivo a 1.000 Mw en 2010, -y a 3.666 Mw en 2020- y están dispuestos a que se bajen las tarifas desde los 44 a los 37 c/kwh. Es decir, renuncian a 7 c de subvención por kwh, pero sugieren que debe mantenerse una diferencia de 23 c/kwh con relación a la tarifa media cargada a los consumidores (176% superior).

Los desafíos tecnológicos actuales, en lo que se refiere a la utilización de la energía fotovoltaica, son superiores a las de otras aplicaciones de la energía solar.

En las tecnologías de silicio cristalino: Se deben desarrollar nuevos métodos de producción de silicio de calidad para la aplicación; mejorar los procesos de cristalización y fabricación de obleas (actualmente de 350 micras, que deberían reducirse a 100); automatizar o perfeccionar los procesos de producción de cédulas y módulas; reducir las materias primas necesarias.
En las tecnologías de lámina delgada: Se debe aumentar la eficiencia desde el 5 a 12% actual hasta, por lo menos, el 15%; desarrollar estructuras multiunión; desarrollar equipamientos para escalado y deposición en grandes áreas: reducir los problemas derivados de la contaminación y de elementos escasos (Cd, con problemas de reciclaje).

Las nuevas tecnologías prometedoras, con la técnica de las células fotovoltaicas supone el desarrollo de sistemas de concentración, como las que se están aplicando en el Centro de Investigación de Puertollano, y el empleo de nuevos materiaels (polímeros, células de óxidos de titanio). No parece que las huertas solares sean la aplicación más inteligente, y el mercado debería desarrollar aplicaciones para la edificación, hoy con menores incentivos.

La energía solar para producción termoeléctrica (aprovechamiento del calor solar para convertirlo en electricidad, concentrando la radiación en focos de calor) tiene, actualmente, tres aplicaciones: en torres, discos parabólicos y cilindros. Como característica importante, admite una cierta capacidad de almacenaje, lo que la hace más manejable para el gestor de la red.
En la actualidad, existen en España una central operativa y cinco en construcción: Solúcar PS10 y 2 de PS20, de torre y campo de helióstatos (Abengoa), Andasol (Cobra) en Guadalix, otra en Puertollano (Iberdrola), a la que hay que añadir la de Nevada, del grupo Acciona, de 50 Mw y colectores cilindro-parabólicos.

Los colectores de energía solar térmica a baja temperatura tienen como usos principales el agua caliente para usos higiénico-sanitarios, calefacción de piscinas o de edificios. Constan, bien de una caja de aluminio anodizado que contiene un haz de tubos con aislante térmico o de un conjunto de colectores de baja temperatura del tipo -por ejemplo- CPC (Compound Parabolic Concentrator) o TIM (Transparent Insulating Material.

El mercado principal está localizado en la Unión Europea, que tiene instalados los 3,5 mill. de m2, fundamentalmente en Alemania y Austria. En cálculo per cápita, Austria y Grecia tienen 25 kw/hab en tanto que España, con 3 kw/hab presenta un margen de crecimiento importante.
España tenía instalados 1 millón de m2 de placas solares térmicas, y el Plan de Energías Renovables prevé llegar a 4,5 mill., cifra, evidentemente, inalcanzable al ritmo actual.

El Código Técnico de Edificación pretende darle un impulso al sector, y entre 2006-2010, con las nuevas reglamentaciones, se confía en instalar 2 mill. de m2 de captadores. (30% en el norte español; 70% en la zona sur).

1 comentario:

ESTEFANIA dijo...

HOLA! Gusto en saludarles, yo estudio ingenieria del ambiente y de los recursos naturales en Venezuela ¿Ustedes tambien son ingenieros ambientales?