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¿Pueden la energía eólica y solar desplazar al carbón? Sí, puede, fácilmente

¿Pueden la energía eólica y solar desplazar al carbón? Sí, puede, fácilmente

Mina de carbón de Penallta, Gales del Sur [Imagen: Chris Sampson, Flickr]

A pesar de todo el éxito de la energía renovable en todo el mundo, a algunas personas todavía les gusta cuestionar ese éxito basándose en información errónea.

Tomemos un artículo reciente de John Petersen, por ejemplo. En un artículo publicado esta semana en el sitio web Investor Intel, Petersen habla de las plantas de energía que proporcionan energía eléctrica confiable, consistente y estable. Una inspección más cercana de sus afirmaciones muestra que en realidad no está siendo honesto. Para empezar, los costes globales de los combustibles fósiles son elevados, sobre todo si se tienen en cuenta sus costes ocultos, es decir, el impacto adverso que tienen sobre el medio ambiente y la salud. En la actualidad, el precio de mercado no tiene en cuenta estos costos más amplios, algo que Petersen no menciona. Además de los costos para el medio ambiente, como la contribución al cambio climático, el impacto de las plantas de carbón en la salud no solo se traduce en costos médicos, sino también en los costos incurridos por la pérdida de horas de trabajo debido a enfermedades. China lo sabe muy bien, por lo que está avanzando rápidamente tratando de reemplazar sus plantas de carbón con energía renovable más limpia.

Otro problema es si las plantas de carbón o gas pueden realmente considerarse "fiables". La métrica del costo nivelado de la energía (LCOE) que se usa a menudo cuando se consideran los costos y la eficiencia, no toma en cuenta los factores de tiempo asociados con la adecuación del producto a la demanda, como el tiempo que se tarda en conectarse o desconectarse o aumentar y disminuir rápidamente. El carbón y la energía nuclear son incapaces de aumentar rápidamente y, por lo general, tardan de uno a tres días en iniciarse, además de mucho tiempo en apagarse. Esto significa que no son tan eficientes como mucha gente parece pensar porque son muy inflexibles. Esto, a su vez, significa que necesitan centrales eléctricas intermedias de carga máxima flexibles y ligeramente flexibles para apoyarlos y seguir las variaciones de la demanda.

Central eléctrica en East Midlands, Reino Unido [Imagen: Ben Sutherland, Flickr]

Las tecnologías renovables intermitentes, como la eólica y la solar, están en desventaja económica debido a los altos costos de capital, pero los costos de combustible son cero. Además, los costes de capital están cayendo todo el tiempo, especialmente con la energía solar y en el Reino Unido la electricidad generada por la energía eólica terrestre es la más barata. Los costos asociados con el almacenamiento también están disminuyendo.

Petersen tampoco menciona el biogás producido por digestión anaeróbica en las plantas de tratamiento de aguas residuales y el procesamiento de residuos de alimentos, algo que podría ayudar a reemplazar el gas natural como medio de generación de electricidad para energía de respaldo.

Según este Briefing Paper de Mark Diesendorf, publicado en 2015 para la Energy Science Coalition, el estado de Australia Meridional logró generar el 39 por ciento de su consumo anual de electricidad a partir de energía renovable en 2014, con un 33 por ciento de esa contribución del viento y un 6 por ciento. de solar. Esto permitió al estado cerrar sus estaciones de carbón porque eran redundantes. Además, ha habido varias ocasiones en las que Australia del Sur se encontró capaz de operar de manera confiable con una combinación de energías renovables y gas con solo pequeñas importaciones de Victoria.

En Alemania, los estados de Mecklenburg-Vorpommern y Schleswig-Holstein funcionan con energía 100% renovable, principalmente generada por parques eólicos y sin tener que depender de centrales eléctricas de carga base. Algunos críticos han afirmado que esos estados en realidad dependen de la energía importada por líneas de transmisión de centrales eléctricas de carga base en otros lugares, pero según el Sr. Diesendorf, estas importaciones son en realidad muy pequeñas. También señala que en países que están completamente aislados de sus vecinos, como Australia, o casi aislados, como los Estados Unidos, las simulaciones por computadora por hora de la red eléctrica utilizando fuentes de energía renovable disponibles comercialmente aumentaron de 80 a 100 por ciento por año. , proporcionan confirmación de que un sistema de energía renovable funciona sin energía de carga base.

Parque eólico en Lanarkshire, Escocia [Imagen: Ross Goodman, Flickr]

El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) ha simulado una red de energía renovable del 80 al 90 por ciento y ha descubierto que es completamente factible, afirmando que:

“La generación de electricidad renovable a partir de tecnologías que están disponibles comercialmente en la actualidad, en combinación con un sistema eléctrico más flexible, es más que adecuada para suministrar el 80 por ciento de la generación total de electricidad de EE. UU. En 2050 y, al mismo tiempo, satisfacer la demanda de electricidad por hora en todas las regiones de los Estados Unidos. Estados ”

Otros estudios han llegado a la misma conclusión, por ejemplo, el modelado del mercado eléctrico nacional australiano con energía 100% renovable publicado por Mark Diesendorf, Ben Elliston e Iain McGill en 2013 y 2014. Este estudio se basó en tecnologías disponibles comercialmente y demanda real. y sus conclusiones están respaldadas por varios otros estudios realizados en Europa.

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Diesendorf también señala que las fluctuaciones en la energía eólica y solar pueden equilibrarse con tecnologías renovables flexibles, como la energía hidroeléctrica, las turbinas de gas con biocombustible y la energía solar térmica concentrada (CST) con almacenamiento, además de aprovechar una amplia variedad de otras tecnologías de energía renovable. Además, una amplia distribución de parques eólicos y solares reduce la fluctuación en la producción total. Las líneas de transmisión y los interconectores también pueden lograr una amplia distribución de electricidad renovable, mientras que la gestión inteligente de la demanda puede contribuir a la fiabilidad.

Chris Nelder hizo añicos las críticas de que las tecnologías de energía renovable nunca pueden suministrar más que un pequeño porcentaje en 2012 al señalar a Texas donde, incluso entonces, el estado había logrado generar más de 10 gigavatios a partir de energía eólica terrestre, la instalación de energía eólica más grande de los EE. UU. .

Esto debería ser suficiente para contrarrestar los argumentos de Petersen sobre el poder de carga base. Sin embargo, luego lanza otra crítica, en el sentido de que el cierre de las plantas en picos resulta en costos eléctricos más altos, que nuevamente aumentan indirectamente por los servicios públicos que pagan precios superiores por las energías renovables. Como era de esperar, también existe la crítica habitual a los subsidios.

Matriz de paneles solares [Imagen: David Goehring, Flickr]

Sobre estos puntos, sí, es cierto sin duda que las eléctricas lo están pasando mal por la creciente popularidad de las renovables y la generación distribuida. Excepto que no todos lo son. La dura verdad del asunto es que tendrán que ajustar su modelo de negocio a medida que se conecten más energías renovables. Los beneficios más amplios de hacer este cambio incluyen nuevos empleos y crecimiento y estimulación de la economía, pero también hay beneficios para las empresas de servicios públicos, como menores costos de combustible y menores pérdidas de transmisión. Además, la generación distribuida todavía tiene que exportar su energía a la red de alguna manera, y las empresas de servicios públicos pueden beneficiarse de eso, así como al ayudar a la integración de la energía renovable. Las empresas de servicios públicos también pueden invertir en energía solar para tejados, financiación de proyectos y ofrecer electricidad renovable a los clientes, conservando así su negocio.

Petersen también critica la economía del almacenamiento de energía en los comentarios debajo de su artículo como antieconómico, citando un informe de Sandia obsoleto publicado en 2010. Sin embargo, el tecnólogo y bloguero Ramez Naam señala que los costos de almacenamiento de energía en realidad están cayendo en picado y que lo ha estado haciendo. durante al menos veinte años. Naam ilustra esto usando un gráfico simple en su blog que muestra, en efecto, que la cantidad de almacenamiento de iones de litio disponible por $ 100 ha aumentado considerablemente desde 1991. Además, las baterías de flujo están comenzando a salir al mercado. Estas baterías pueden funcionar durante más de 5000 ciclos y el líquido que contienen se puede reemplazar, lo que permite su renovación a una fracción del costo de instalar una batería nueva.

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