Sobre la eficiencia de las plantas de energía renovable

No pensaba escribir hoy ningún post más, pero el tema de la eficiencia de las renovables, que creo que es clave y se presta a muchas malas interpretaciones, ha salido ya en uno de los comentarios del hilo sobre el mercado eléctrico, así que como es breve, lo comentaré antes de irme a dormir.

Empezaré por el final, la eficiencia en un sistema de energía renovable no tiene ningún valor, un sistema renovable más eficiente, no es un sistema mejor, ni más económico.

Estamos acostumbrados a valorar a los sistemas de generación covencionales y cometemos un error de bulto con el tema de la eficiencia en las renovables. Un litro de petróleo más o menos genera 10 kWh de calor. Pongamos que tiene un coste hipotético de 1 € y que además cuando se quema genera 10Kg de CO2. Si yo tengo un sistema de generación eléctrica basado en el petróleo con una eficiencia del 20%, la quema de un 1 l de petróleo (10 kWh) generará 2 kWh de electricidad. Por tanto para generar 1 kWh necesitaré 0,5 l de petróleo, con un coste de 0,5 € y que generará 5Kg de CO2. Estos serán los costes ambientales y económicos solo del combustible.
Si tengo un sistema de generación eléctrica basado en el petróleo pero que tiene una eficiencia del 40%, la quema de 1 l de petróleo (10 kWh) generará 4 kWh de electricidad. Por tanto para generar 1 kWh necesitaré 0,25 l de petróleo, con un coste de 0,25 € y que generará 2,5Kg de emisiones.

Es decir, en la energía convencional la eficiencia es realmente importante. Cuanta más eficiencia se tiene, menos combustible se usa para hacer 1 kWh de electricidad y se produce una electricidad más barata. La eficiencia es un tema importantísimo en las plantas de generación convencional. Dicho sea de paso, hago un inciso, la eficiencia de las plantas convencionales no es ninguna maravilla. Sin ir más lejos si miramos http://www.csn.es/index.php?option=com_centrales&view=centrales&Itemid=31&lang=es veremos que la planta nuclear de Trillo tiene una potencia termica de 3010MWt y una potencia eléctrica de 1064MWe. Esto significa que el reactor a plena potencia genera 3010MWt de calor, de los cuales la central solo puede convertir 1060MWe en electricidad, lo que da una eficiencia del 35%, que es una eficiencia que en absoluto es para echar cohetes o ir haciéndose el 'chulo'.

Veamos que pasa ahora si substituimos 1 l de petróleo, por 10 kWh de viento a un coste de 0 € ¿a que tanto da la eficiencia? Tanto si es del 20%, como si es del 40%, el combustible para generar 1 kWh de electricidad seguirá costando 0 €. Y las emisiones seguirán siendo de 0 Kg de CO2.

Así tenemos que como el 'combustible' que usan la mayor parte de centrales de energía renovable es gratis, tanto da la eficiencia. Lo que importa es que su coste de construcción, dividido por los kWh que generarán a lo largo de la vida útil sea lo más bajo posible. Y esto a veces se puede conseguir aumentando la eficiencia, pero no siempre es así. Es decir si un Wp de panel fotovoltaico con una eficiencia del 15% cuesta 2,5 € y otro con una eficiencia del 25% cuesta 3 €, siempre me interesará más instalar el panel con un 15% de eficiencia ya que el coste de mi electricidad será más económico.

Y, hay que hacer una salvedad general a todo lo que he dicho. En el caso de la biomasa, desde el punto de vista de la eficiencia, hay que considerarla como una central convencional. Esta es la única excepción en que se aplica.

Y un apunte final es que hay eficiencias máximas que nunca se podrán sobrepasar en todas las tecnologías. Por ejemplo en eólica el teorema de Betz determina que la eficiencia máxima teórica de un aerogenerador es de 16/27. Un aerogenerador perfecto, ante 10 kWh de viento solo podría extraer 5,9 kWh