martes, mayo 26, 2009

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

8 comentarios:

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  2. Sí, es la idea. Pero en el ejemplo de la fotovoltaica te has colado. Interesa más el de 3 €/Wp, porque con un incremento del 20% del precio obtienes un incremento del 66% en la eficiencia, que a la larga lo amortiza.

    También echo de menos alguna referencia a la TRE.

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  3. No, no, 1Wp es 1Wp. La única diferencia entre una célula 1Wp de 15% de eficiencia y otra de 25%, no es la producción, sino el tamaño.
    Una célula con el 25% de eficiencia es un 40% inferior en superficie que una de 15%. Pero 1Wp, es 1Wp, sea con la eficiencia que sea.

    Y conste que he simplificado para no alargarme. Puede ser interesante pagar la célula cara en dos casos. Plantas en tejado y plantas con seguidores. Pero para no liarla lo dejamos así.

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  4. Jaja, pues sí, he patinado yo al pensar subconscientemente en términos de superficie en vez de potencia.

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  5. Ya se han cargado la fotovoltaica. Ahora le toca a la eólica. Es ésta la apuesta del gobierno por las renovables? Que vergüenza!!!

    http://www.eleconomista.es/empresas-finanzas/noticias/1279969/05/09/El-Gobierno-se-planta-y-pone-a-coto-a-la-instalacion-de-mas-parques-eolicos.html

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  6. Buen apunte el del final del precio, lo que no has mencionado es que con una mayor eficiencia se puede aprovechar mejor la energía que para mismas dimensiones de la planta(sea del tipo que sea) sera igual, y con una mejor eficiencia mas kwh luego más € y más facil disminuir el precio de la energía, como siempre todo es cuestión de investigación y como sabes en la mayoría de los casos si que interesa un mejor rendimiento.

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  7. Cuidado: la palabra "eficiencia" es una mala traducción del término inglés efficiency. La palabra correcta en español es rendimiento (se puede comprobar en la página de la RAE). Por lo demás me gustó el artículo.

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  8. Hola, sé que es bastante fuera de tiempo, pero creo que vale la pena. Creo que el comentario de Iván es la "puerta" de entrada al "bosque". Porqué? porque es obvio no puedes valorar los efectos de la eficiencia sólo por lo que dejas de pagar en combustible o por X energético, sino también por lo que dejas de ganar por producir los kWh adicionales por ser más eficiente (trasformas un energético que no tiene costo en más energía eléctrica que puedes vender)... lo cual puede hacer, vía ingresos, que el tiempo de amortización de tu planta de generación sea más rápido y por lo tanto los beneficios futuros que producirá sin costos de capital, mucho más rápidos de alcanzar... lo cual es absolutamente atractivo para cualquier inversor.

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