Kitabı oku: «El universo de las energías renovables», sayfa 4

4. REPERCUSIONES ECONÓMICAS Y MEDIOAMBIENTALES

4.1. Introducción

El mundo actual se caracteriza por su elevada movilidad y por el apego al confort. Pero el bienestar, la comodidad y el gozo exigen el uno desmedido de energía, como se está demostrando. El transporte aéreo, marítimo y por carretera se mueve aún con combustibles de origen fósil. La electrificación de las vías urbanas y los edificios, sin embargo, ya recurren a una mezcla de los combustibles de esa naturaleza con la modesta, globalmente, aportación de las renovables, de las que se espera posiblemente más de lo que puedan ofrecer. Las nucleares, las grandes centrales de producción de electricidad, están en entredicho en todos los países por los peligros que suscitan. Las palabras Átomos para la paz pronunciadas en Naciones Unidas, en 1953, por el presidente norteamericano D. Eisenhower para significar, al final del Proyecto Manhattan que dio lugar a la bomba atómica, los beneficios de la energía nuclear para el mundo civil, no han dado fruto apetecidos por la sociedad. Producen energía eléctrica limpia y económica, pero siembran el pánico en la población.

Nadie del mundo desarrollado desea prescindir de lo conseguido con tanto esfuerzo. Nadie del mundo en desarrollo está dispuesto a evitar alcanzarlo, aunque conozca sus consecuencias, conocimiento que no tuvieron los del primero. Los países en desarrollo, a los que se decidió eximir del compromiso de limitar sus emisiones contaminantes en el inicio de las Cumbres para el Cambio Climático, son ahora los mayores productores de gases de efecto invernadero. En tales situaciones, los gobiernos mantienen un duro equilibrio entre lo que demanda la sedienta sociedad y sus compromisos con las emisiones. Se habla de poner en práctica el único camino que puede garantizar el estado del bienestar: el consumo energético limitado que dé lugar al mínimo quebranto al medio ambiente. La Sostenibilidad, palabra tan zarandeada, solo es posible con la convergencia de los aspectos, ecológicos, sociales y económicos.

Las energías renovables se asocian comúnmente sólo con la reducción del consumo de combustibles de origen, limitando el daño medioambiental y la dependencia del exterior. Sin embargo eso no es todo; presentan tres grandes grupos de efectos positivos, aunque de muy desigual repercusión.

Figura 4.1. Convergencia de los tres factores que pueden asegurar la sostenibilidad.

4.2. Producción eléctrica

La demanda de energía eléctrica en España se satisface con un conjunto de centrales que recurren a tres tecnologías muy diferentes en los aspectos de aceptación social y repercusión medioambiental: las convencionales basadas en los combustibles de origen fósil (petróleo, gas, carbón …), y en consecuencia generadoras de CO₂; las nucleares, fuentes de energía limpia pero vistas con temor por sus nefastas consecuencias, y las renovables, en las que la sociedad confía plenamente. De esta última vía, la eólica es la que más energía produce, superior a la hidráulica, el sistema pionero de las de origen renovable.

Todas las fuentes de electricidad procedentes de instalaciones industriales vierten su energía en la red de distribución, cuyas líneas y gestión corresponden a la Red Eléctrica Española (REE), un organismo regulador. Configuran el denominado “mix” español, que se vigila en tiempo real para dar prioridad a la generada de condición renovable. A modo de ejemplo, y con referencia al cuadro siguiente, si el promedio de generación de procedencia eólica fue, en 2009, del 19,27%, en algunos momentos de fuertes vientos se alcanzó el 50% de la demanda, lo que provocó la reducción automática de la generada con combustibles fósiles. Otro procedimiento de aprovechamiento de la energía solar no tendría sentido.

Se observa que los porcentajes cambian cada año en favor de las renovables, en detrimento de los combustibles tradicionales. Los nuevos y potentes aerogeneradores asentados en los mares territoriales, las centrales termosolares o las recientes que aprovechan las mareas, las de biomasa alimentadas con residuos vegetales y otros muchos procedimientos, se encargan de aumentar de modo continuo la aportación. La Unión Europea lanzó la propuesta, posiblemente utópica, pero que favorece los planes de intento, del autoconsumo eléctrico en 2030 con las renovables. Un buen ejemplo de la evolución de las renovables se tiene en la eólica, que si en 1994 se contaba en el mundo con 2.900 MW instalados, en 2009 la cifra se había elevado a 120.824 MW, tal como muestra la figura siguiente.

(1) Incluye Elcogás y en el sistema eléctrico canario los grupos auxiliares

Figura 4.2. Distribución de las fuentes de energía eléctrica en 2009 (AEE).

Figura 4.3. Evolución de la energía de origen eólico en el mundo desde 1994 a 2009. (EurOserver).

4.2.1. Primas a la generación de origen renovable

La producción de energía de origen renovable, exceptuando la hidráulica, es cara comparada, por ejemplo, con la de origen nuclear, la más económica. El kW producido cuesta más por las inversiones necesarias y por el escaso rendimiento de sus procedimientos de conversión de la luz o el aire en energía eléctrica. De las renovables, la que presenta un rendimiento más bajo en términos absolutos es la fotovoltaica, cuyos módulos no superan actualmente el 16% de la energía solar que incide en su superficie, pero la acompaña la ventaja de la presencia periódica del sol. Todas las fuentes renovables son necesarias por la intermitencia de la energía primaria que las alimenta. La eólica presenta un más que aceptable rendimiento, pero no siempre el viento alcanza la velocidad mínima necesaria para mover sus palas. La hidráulica también presenta variaciones, aunque no por razones del día o la noche, sino estacionales. Si la potencia cinética a obtener para mover los generadores eléctricos depende del caudal y de la altura del agua, la pluviosidad de cada estación se hace notar. La conclusión obvia es que las instalaciones o centrales renovables deben ser consideradas en conjunto y actualmente los procedimientos técnicos para obtener energía limpia parecen no tener fin.

Si las instalaciones solares presentan un rendimiento energético inferior al de las que emplean combustibles fósiles, la implantación de esas solo es posible, en términos económicos, mediante las subvenciones, que se traducen en primas a percibir durante toda su vida útil. Conforme al cuadro de la figura 4.2, el 32,81% de la energía eléctrica producida tiene un sobrecosto por ser de naturaleza renovable, pero, a cambio, limita las emisiones de CO₂, manteniendo los hábitos de consumo y ayuda a cumplir con los compromisos medioambientales contraídos. Además, el fomento de las energías renovables tiene otras repercusiones positivas poco conocidas por la sociedad, de las que se pueden considerar tres: el desarrollo tecnológico, el económico del sector y la generación de empleo.

4.2.2. Consumo y planes para reducirlo

La toma de conciencia del efecto invernadero que se desarrolla sobre nuestra atmósfera, ha puesto de manifiesto una situación inadvertida durante demasiado tiempo: el despilfarro energético que tiene lugar en dos áreas bien diferentes pero con las mismas consecuencias medioambientales: el deficiente aislamiento térmico de las viviendas, acusado durante los períodos en que interviene la calefacción y el aire acondicionado, sin duda dos grandes consumidores, y el exceso de consumo eléctrico a lo largo de todo el año.

Según la figura 4.4, la calefacción absorbe el 39% de la energía del hogar, seguida del 11% del aire acondicionado. Un segundo bloque correspondiente a los electrodomésticos que, incluyendo cocina y horno, consumen un 31%. El tercer grupo es el alumbrado, con un 6% por considerar que todas las luminarias empleadas son de bajo consumo.

Figura 4.4. Relación orientativa de los consumos energéticos en los hogares españoles (GAS NATURAL).

Todos los organismos, tanto nacionales como autonómicos, han puesto en marcha planes para recudir drásticamente el consumo eléctrico, lo que repercutirá negativamente en el consumo de combustibles de origen fósil, teniendo en cuenta la prioridad que se da a la electricidad generada por procedimientos renovables. Y se espera conseguirlo incidiendo en las tres siguientes líneas de actuación:

Electrodomésticos más eficientes

Incentivar la sustitución de los electrodomésticos viejos por los nuevos de los tipos A, A+ o A++, que se caracterizan por presentan mayor eficiencia y, en consecuencia, un consumo más bajo. La notable reducción del consumo (hasta un 30%) que se consigue con las nuevas máquinas y el elevado número de horas de funcionamiento (por ejemplo el frigorífico es el equipo que más consume por su condición de funcionamiento permanente), llevan a algunos planes a esperar en los próximos años una disminución del 10%.

Eficiencia energética de los edificios

Corresponde a otra línea de actuación con repercusión en la economía en los próximos años: la eficiencia energética de los edificios. Se está implicando a agentes privados en el diagnóstico y resolución de las fugas energéticas, que son cuantiosas en buena parte de los edificios con al menos dos décadas de antigüedad. El aislamiento térmico mediante el cambio de puertas y ventanas y la incorporación de medios domóticos destinados a la optimización, pueden reducir en cantidades estimables el consumo eléctrico.

Figura 4.5. Las cámaras termográficas de análisis térmico de los edificios permiten detectar y presentar en pantalla las fugas. Están basadas en la captación de la radiación infrarroja del espectro electromagnético (Fluke).

Poner fin a las luminarias incandescentes

El consumo de la iluminación presentado en el cuadro anterior es el ideal. Se ha tomado de un hogar optimizado. Sin embargo, es conocido que el valor promedio es considerablemente mayor a consecuencia de las luminarias antiguas, las basadas en el filamento incandescente. Su erradicación y cambio por las de condición fluorescente, y, aun mejor, por las de led, es un objetivo en todos los países desarrollados.

En los hogares existe un consumo oculto al que no se le da solución y que puede suponer en España, con el cálculo más optimista, un despilfarro de 2.065,9 millones de kW de energía eléctrica al año. Corresponde a la función de “stand-by” o espera de los equipos audiovisuales, especialmente de los receptores de televisión. La comodidad del apagado y encendido a distancia cuesta a cada hogar 70 kW/año (algunos expertos cifran la cantidad en hasta un 10% del consumo total), cantidad inofensiva individualmente, pero sobrecogedora considerando que se produce en 16,9 millones de hogares.

4.3. Efectos sobre la economía

Las energías renovables han vertido desarrollo tecnológico en los países que las han implantado. Y desarrollo tecnológico lleva consigo el incremento de las actividades comercial e industrial y puestos de trabajo.

El conjunto de las renovables demanda acciones en una diversidad de sectores. Todos los países desarrollados industrialmente han generado al amparo de estas nuevas tecnologías una amplia oferta de equipos y sistemas para los distintos procedimientos de obtención de electricidad, climatización y agua caliente sanitaria (ACS). A tal situación, que no es solo industrial y comercial, se suman las labores de instalación y mantenimiento, dando lugar a otros sectores generadores de empleo, con peso específico en la economía. Estos factores contribuyen en forma positiva a contrarrestar los negativos, como los impactos ambientales que ocasionan sus instalaciones, y el sobrecoso de generación con respecto al de las centrales con combustibles de origen fósil.

4.3.1. Desarrollo tecnológico local

El fomento de las instalaciones de origen renovable en ambientes tan diferentes como los domésticos y comerciales con ayudas económicas, y los industriales, con las primas a la producción, han generado en España una industria de productos y servicios que está escalando cotas en los mercados exteriores.

Empresas pioneras, entre otras, como Isofotón (Málaga) dedicada a la fabricación de módulos fotovoltaicos, Solener (Madrid) a inversores, reguladores de carga y aerogeneradores, Termicol (Sevilla) a paneles térmicos y sus complementos, Mecasolar (Navarra) a seguidores solares de uno y dos ejes y Rioglass (Asturias) a espejos cilindro-parabólicos y otros similares para las nuevas centrales termosolares, han conseguido crear un sólido tejido empresarial en torno a las energías limpias. A su alrededor, un nutrido conjunto de empresas de instalación y mantenimiento, muchas de ellas con importantes proyectos internacionales. Abengoa (Sevilla), una empresa de ingeniería, cuenta en su haber con un buen racimo de las instalaciones solares de más envergadura instaladas en Europa, África y los Estados Unidos.

Complementando la actividad industrial y comercial, la universidad y un conjunto de centros de formación de muy diversa índole están vertiendo sobre los estudiantes y trabajadores la preparación técnica necesaria, que se extiende desde el dimensionado a la instalación y el mantenimiento.

Figura 4.6. Generador eléctrico en proceso de fabricación en una planta de montaje de SOLENER (Madrid).

4.3.2. Creación de empleo

No existe una cifra sólida del número de empleos que ha generado en España la energía solar. Algunas asociaciones patronales apuntan a más de cien mil. Posiblemente sea baja teniendo en cuenta todas las acciones a que dan lugar que, considerando solo las fundamentales, son cuatro: ingeniería, instalación y mantenimiento, fabricación de productos y servicios dedicados a la eficiencia energética, estas en continuo crecimiento por los motivos apuntados anteriormente.

Sí existe un estudio fiable elaborado por el organismo EurOserver acerca de los aspectos económicos y laborales en suelo europeo. Se ha cifrado el volumen de negocio durante 2009 en 120 mil millones de euros y ha dado empleo a 912 mil personas, como se puede observar en el siguiente cuadro.

Cuadro 4.1. Repercusión de las energías renovables en la economía de la UE.

4.4. Efectos sobre el medio ambiente

Es conocido que con las energías renovables se pretende limitar las emisiones de gases de efecto invernadero para mejorar el cambio climático, la capa de ozono y la lluvia ácida (emisiones de óxidos de azufre y de nitrógeno), todos ellos con repercusión directa sobre la biodiversidad. Sin embargo, se le achacan impactos ambientales de muy diversa índole, generación de residuos, como los aceites en las instalaciones eólicas y térmicas de alta temperatura, y el incremento, en ocasiones de valor notable, del coste del kilovatio producido.

Para hallar el balance entre los polos opuestos se ha desarrollado una herramienta que permite la entrada de todas las variables y ofrece el resultado. Es la que efectúa el análisis del ciclo de la vida (ACV) de cada procedimiento solar, contemplando desde la generación de la energía a los residuos que deja. La figura 4.7 muestra su diagrama de bloques.

Figura 4.7. Pasos del análisis del ciclo de la vida (ACV) de las instalaciones solares.

No todos los procedimientos de generación de energía de origen renovable recorren la totalidad de los pasos citados, aunque ninguno es completamente “limpio” considerando sus implicaciones desde su nacimiento hasta el final de su vida útil. Al menos tres aspectos los alejan de la bondad incondicional que se les suele atribuir desde el desconocimiento.

Energía convencional para fabricarlos

Durante la fabricación de los captadores solares (módulos fotovoltaicos y colectores térmicos) y sus accesorios de acumulación y control, estos consumen buena parte de la energía, en términos equivalentes, que están destinados a ofrecer. Y lo hacen con energía de origen fósil. Sucede lo mismo con las centrales de biomasa y biocombustibles, considerando que los procesos de conversión y los transportes de la materia prima consumen combustibles fósiles. En consecuencia, el resultado de la resta entre las ventajas y los inconvenientes es menos favorable de lo esperado. No obstante, el comentario está al margen de todo pesimismo, ya que el signo es claramente positivo, aunque no lo sea tanto como es deseable.

Impactos ambientales

Es innegable que las instalaciones de energía renovable, en su conjunto, causan impactos ambientales de muy diversa consideración. Y limitarlos es uno de los empeños más constantes de todos los agentes implicados. El impacto visual sobre los edificios (algunas subvenciones determinan su cuantía en función del impacto ocasionado) y el medio ambiente es, en más ocasiones de las deseadas, notable, como lo es el ruido para la vida animal en las proximidades de los grandes aerogeneradores de los parques eólicos.

Generación de residuos

Los componentes de las instalaciones de condición renovable generan residuos en dos momentos: a) a lo largo de su vida útil, a consecuencia de las operaciones de mantenimiento, y b) cuando finaliza su vida y se convierte en un residuo sólido más a reciclar. El período más activo es durante todo el tiempo de vida útil, que se estima en un mínimo de 20 años, cuando se sustituyen los aceites por degradación (el caso más notable es el de los aerogeneradores, cuyos complejos mecanismos deben estar en todo momento perfectamente lubricados y mantenidos a su temperatura de trabajo), determinados componentes mecánicos y electromecánicos por desgaste y se emplean productos de limpieza que finalizan con restos de aceites y lubricantes.

Para establecer la conveniencia o no de implantar un procedimiento renovable, se convierten los valores de distinto signo que lo caracterizan a supla valores, que se han dado en denominar ecopuntos. Se obtienen estos considerando el citado análisis del ciclo de la vida (ACV) del sistema e identificando claramente los distintos impactos ambientales que pueden ocasionar a los largo del período elegido. El ecopunto puede ser definido como una unidad de penalización impuesta desde la perspectiva medioambiental.

Tres son los factores que recogen todas las situaciones posibles a analizar y dictaminar:

Ecopunto = Cantidad de sustancia emitida × Factor de caracterización × Factor de normalización × Factor de evaluación.

Los factores que multiplican la variable representativa de las sustancias emitidas presentan a su vez las siguientes condiciones:

Caracterización

Etapa fundamental de la ACV que pone en términos homogéneos las cantidades de contaminante emitidas.

Normalización

Factor que normaliza impactos desiguales imposibles de unir por su condición heterogenia.

Evaluación

Es el factor más importante del proceso. Evalúa la importancia relativa de cada impacto a partir de una referencia basada en sus contaminantes. A modo de ejemplo, se exponen a continuación los impactos, expresados en ecopuntos, de una serie de procedimientos de generación de energía eléctrica, contemplando el empleo de carburantes de origen fósil, nuclear y renovables:

Central con lignito = 1735

Central con petróleo = 1398

Central con carbón = 1356

Central nuclear = 672

Central con gas natural = 267

Eólica= 65

Minihidráulica = 4

Fotovoltaico = 461

En los procedimientos renovables, objeto fundamental de este tratado, nótese la elevada penalización impuesta al procedimiento fotovoltaico, cuando no contamina el ambiente. Es debido a la gran cantidad de electricidad que es necesaria para fabricar las fotocélulas de sus módulos solares y otros componentes imprescindibles, a lo que se suma el elevado impacto ambiental que provocan sus instalaciones, las llamadas huertas solares, por el gran espacio necesario para albergarlas. Como se trata más profundamente en los capítulos siguientes, el procedimiento fotovoltaico ofrece un rendimiento energético bajo (penalización) y sus módulos fotovoltaicos requieren una separación considerable (penalización) para evitar las sombras entre ellos durante el trayecto diario de la radiación solar que los alimenta.

4.5. Legislación

Los procedimientos y los aspectos técnicos, medioambientales y económicos de las instalaciones de energía renovable están regulados mediante Reales Decretos del país correspondiente o Directivas comunitarias. Para dar a conocer materia tan importante, se presentan a continuación algunas de las más importantes, sin que el objetivo sea otro que el de advertir a los implicados de la necesidad de conocer las que correspondan al área de actividad de cada profesional.