miércoles, agosto 26, 2009

Cubrir el 0,33% de España con placas fotovoltaicas generaría tanta electricidad como la que consumimos

Obviamente, desde este blog no proponemos este planteamiento tan simplista. Un sistema eléctrico es algo más complejo, pero es un cálculo que nos da la idea de cual es el potencial real de las energías renovables y que pueden aportar a la sociedad


Una planta solar con la misma superficie que la que refleja el punto azul, generaría tanta electricidad como la que consume España en la actualidad

Como lo hemos calculado
Partiendo de la base de los datos de REE, sabemos que España ha generado (y esto incluye el 3% de la electricidad que exportamos y las pérdidas de la red) 251.294GWh. Una planta solar fija, con los paneles a inclinación adecuada, en una localización peninsular, genera unas 1500 horas equivalentes al año.

Como bien sabemos las condiciones de una planta son muy variables a lo largo del día y del año. Las horas equivalentes reflejan, cuantas horas necesitaría funcionar la planta con 1000W/m2 de radiación, para generar la electricidad de un año, que obviamente se genera con más horas de operación, pero no siempre a toda potencia.

Para el ejemplo, para simplificar y ahorrar el cálculo de las sombras, hemos puesto las placas planas, lo cual significa una reducción de la potencia que estaría alrededor de las 1200h equivalentes. Para ser conservadores hemos dejado esta cifra en 1000h equivalentes. Esto nos indica que para generar los 251.294GWh de energía que genera el sistema eléctrico español, necesitamos una planta fotovoltaica de una potencia de 251.294GWh/1000h = 251,3GW.
Con módulos de 15% de eficiencia (y actualmente, por ejemplo SunPower vende módulos de más del 18%), recogeríamos 150W/m2, lo cual nos lleva a que una planta de esta potencia requeriría una superficie de 1.675.333.333m2, es decir, 1.675Km2.

España tiene una superficie de 504.645Km2, lo cual nos llevan a que esos 1.675m2 equivalen al 0,33% de su superficie.

Fe de erratas
El título original de este artículo era "Cubrir el 0,22% de España con placas fotovoltaicas generaría tanta electricidad como la que consumimos". En el link a REE que se menciona se puede ver que hay los datos de cosumo de la columna "año", que reflejan el consumo del año 2009 y por tanto, que no refleja un año, la columna "365 días" que refleja, este si, el consumo de los últimos 365 días.
Lamentablemente errar es de humanos y para hacer lo cálculos en el artículo inicial use los de la columna 'año' en lugar de la de '365 días'. El artículo está ahora corregido.

24 comentarios:

  1. Solo aclarar que la idea de este artículo nace de las discusiones en el artículo precedente sobre las superficies necesarias para obtener energía eléctrica mediante fotovoltaica.

    ResponderEliminar
  2. Hola
    Para poder hacerse una idea de esa superficie, podemos imaginar un cudadrado de 40 Km de lado que sería 1600 Km2

    ResponderEliminar
  3. Es decir... que los españoles son tan gilipoyas, que en vez de invertir dinero en colocar paneles solares y generar tanta electricidad no solo para el pais entero sino tambien para poder venderla al resto de europa, prefieren hacer absolutamente nada.

    Vaya truño de birria humeante de moho maloliente hediondo inútil pasivo porreta ignorante palurdo y conformista de mierda es este país y todos y cada uno de sus habitantes nativos que puediendo hacer algo por mejorar la situación del país, NO HACEN NADA.

    ResponderEliminar
  4. Hola Xavier sigo tu blog recientemente aunque ya te conocía de meneame.
    Sólo me gustaría puntualizar dos cosas:

    1ª El municipio de Madrid tiene 605Km2. O sea que sería casi dos veces el tamaño de la ciudad de Madrid. Lo digo porque visto en un plano de españa tan pequeño parece meramente un punto y aunque es pequeño no lo es tanto.

    2º ¿ Has calculado los metros cuadrados de placas fotovoltaicas o los metros equivalentes de terreno de una plantación fotovoltaica de esa potencia? Porque no es lo mismo. Los paneles se montan sobre soportes y hay espacios y caminos entre ellos( Tú lo sabrás mejor que yo ).

    Un saludo.

    ResponderEliminar
  5. Al segundo anónimo, es muchísimo menos que la superficie de todos los tejados de España. En todo caso es simplemente 4 veces más que la superficie que ocupan los invernaderos de El Ejido

    Al último anónimo, no te lo tomes así. No se puede plantear un sistema 100% fotovoltaico (aunque si 100% renovable) y hay que superar varios retos antes de poder llegar a ese 100% renovable.

    Además las cosas no se instalan de la noche al día. En estos momentos en todo el mundo se construiran unos 10GW de paneles al año. Necesitaríamos más de 18 años consumiendo todos los paneles del mundo.

    ResponderEliminar
  6. blasher

    1) No puedo más que darte la razón. La superficie en realidad son dos Ibizas (para quien quiera verlo en el mapa), así que ya he actualizado el mapa.

    2) No, lo he explicado (igual no se entiende bien). He calculado una instalación plana, a la que, por supuesto, he añadido las perdidas correspondientes (de sobra) por estar plana. Las instalaciones planas en tejados son bastante habituales (en USA casi el 100% de las instalaciones son planas). Las pérdidas son asumibles con la ganancia de espacio, especialmente si hablamos de paneles de capa fina (que tienen menos pérdidad que el cristalino por no estar en el ángulo adecuado).

    ResponderEliminar
  7. Pregunta técnica:

    Para una extensión significativa, como el techo de la planta GM de Figueruelas, es más eficiente forrar el suelo o instalar seguidores de doble eje restringiendo la superficie perdiendo superficie de captación?

    Según "Sustanaible Energy without the hot air" es mejor la primera opción.

    Anónimo García

    ResponderEliminar
  8. Interesante artículo, pero creo que has realizado los cálculos de potencia captada por las placas para la intensidad solar máxima (mediodía de un 21 de junio, tiempo despejado, inclinación óptima). Sería más realista una cifra de 250 o 300 W/m^2, con lo que la superficie final saldría cuatro veces superior. ¿Me equivoco?

    ResponderEliminar
  9. Ivan, creo que te equivocas, el calculo esta hecho con horas equivalentes, es decir, un dia de 8 horas de sol que producen por ejempo 4000w/m2, en todo el dia, se dice para simplificar calculos que ese dia tiene 4 horas de sol equivalentes a una irradiacion constante de 1000w/m2. Si me equivoco coregirme.

    ResponderEliminar
  10. Por hacer otro tipo de comparación.

    En España se usa un 27.18% de la superfície con fines agrícolas (https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/geos/sp.html), así que usar un 0.33% para "alimentarnos" de energía no parece mucho ¿no?

    ResponderEliminar
  11. Sí, creo que estaba equivocado. Aún así me parece que la estimación de 1000 horas equivalentes es generosa dado que no se están teniendo en cuenta las superficies de servicio, equipos de seguimiento y demás. El rendimiento real de los paneles también depende de su mantenimiento y limpieza periódicos: el 15% puede disminuir, sobre el terreno, al 10% en el uso cotidiano. Y los paneles más baratos tienen rendimientos menores.

    ResponderEliminar
  12. Santiago, es eso. Hemos calculado el rendimiento con 1000h equivalentes.

    Un año tiene 8.760h y de ellas 4.380h tienen el sol por encima del horizonte.

    Al último Anónimo, extremadamente interesante tu dato. Muchas gracias.

    ResponderEliminar
  13. Iván, yo dispongo de datos en campo, porque tengo un sistema de monitorización con el cual veo todo lo que les pasa a mis clientes.

    Una planta fija en el sur peninsular llega a 1500h equivalente y con seguimiento hasta 1.800h Piensa que en ocasiones se superan los 1.000W/m2 (he llegado a ver hasta 1.200W/m2).

    1.000h equivalentes incluso en plano es extremadamente conservador. Según el PVSyst, un programa de la Universidad de Ginebra para cálculo solar, con descontar un 17% era suficiente, lo que dejaba las horas equivalentes en 1.245, y sin embargo he usado 1.000h.

    ResponderEliminar
  14. Es genial contar con datos de campo: la mayor parte de la teoría que he leído se refiere a latitudes más elevadas, y por eso los números tienden a parecerme excesivos. Ya que estoy, me gustaría hacerte una pregunta: ¿con qué frecuencia es necesario limpiar un panel? ¿Hay diferencia entre las instalaciones planas y las que tienen seguidor?

    ResponderEliminar
  15. Ivan, la frecuencia de limpieza es muy variable. Depende de la zona, de si hay vegetación, de si ayer llovió barro...

    Deberías calcular entre 4 y 12 veces al año. Este es un tema importante que a veces se deja olvidado. Un panel sucio puede provocar perdidas fácilmente del 5% y en ocasiones de hasta el 10%

    El tema de los seguidores es sensible para mi. Piensa que en mi blog doy nombres y apellidos y algunos de mis clientes son fabricantes de seguidores.

    Envíame un email a blogrevolucionenergetica@gmail.com

    ResponderEliminar
  16. Poniendo placas en cada tejado de casa, se lograría una pseudoautosuficiencia, haciendo que cada se convirtiera en un pequeño generador de energía, al dejar de consumir una parte y poder tener más energía en la red general que se aprovecharía para vender a Marruecos, Portugal y Francia y/o implementarla para el futuro parque automovilístico de coches eléctricos.

    ResponderEliminar
  17. No parece tanto, no? Y si sumas los molinos de viento...
    saludos

    ResponderEliminar
  18. Hola Xavier. Creo que hay un error en el texto. 3% de electricidad que generamos >>> que vendemos.

    Borra este comentario cuando lo leas, ya no servirá ;).

    ResponderEliminar
  19. javier, se ve que hoy no estaba sembrado. Efectivamente. Dejamos el mensaje, que luego no digan que censuramos y cosas similares.

    ResponderEliminar
  20. El problema no es el espacio, que es asumible, sino el precio del kWh solar que actualmente nos cuesta aprox el 800 % que el KWh convencional y aprox el 350% que el KWh eólico, a lo que hay que sumar el coste de garantizar el suministro.

    Yo calculo que con 10 m2 tendría suficiente para el consumo eléctrico de mi hogar. Si fuera sencillo vender pequeñas cantidades o si los acumuladores fuesen menos contaminantes y más baratos muchos podríamos ser autosuficientes.

    ResponderEliminar
  21. pero... en estos calculos se han tenido en cuenta la energia consumida en la fabricacion de las placas solares?, porque si resulta que casi cuesta tanta energia construir (y suma luego intalar) una placa solar que lo que va a producir en su vida util, no mejorariamos mucho ¿no?.
    Antes de plantearse cosas así queda mucho tiempo de investigacion e innovacion.

    Ojo que hablo de costo energetico y no costo economico.

    ResponderEliminar
  22. Anónimo

    1) No se ha tenido en cuenta, porque este artículo va solo de la superficie necesaria.

    2) Albper te contestaría mejor que yo, pero el coste energético de una placa está entre 1,5 y 2,5 años, en función de la latitud a la que se instalen.
    Los fabricantes garantizan por escrito que una placa produce como mínimo el 80% de su potencia nominal al cabo de 25 años.

    ResponderEliminar
  23. Muy muy interesante, la verdad. Una preguntita xabier, a cuánto asciende el valor de todas las placas necesarias. Sólo lo que costarian las placas sin instalar ni nada. Las más baratas y menos eficientes. Un saludo.

    ResponderEliminar
  24. Una millonada. Es dificil de decir. En este momento se deben fabricar unos 10GW de placas al año y necesitamos 251GW.
    Así que es de suponer para un esfuerzo como este, el precio bajaría drásticamente. Actualmente en capa fina (y usando mayor superficie) podríamos tenerlas por 1€/Wp, es decir 251.000 millones de €, o sea 42 billones de las antiguas pesetas, que equivale al 25% del PIB español.

    Conste que no propongo esta solución, solo es un 'juego' para que se observe el potencial de las energía fotovoltaica y esperar no oir nunca más que requiere una superficie inabarcable la electrificación mediante energía solar (o al menos tener una base para rebatir ese argumento).

    ResponderEliminar