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UNIDAD 1
Tipos de energías
renovables
¿QUÉ ES LA ENERGÍA?
La energía es la capacidad que tienen los cuerpos
para producir trabajo: trabajo mecánico, emisión
de luz, generación de calor, etc.
¿CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA
DE LA ENERGÍA?
El hombre de las cavernas era esencialmente
carnívoro; la única energía de la que disponía era
su propia fuerza muscular, que utilizaba,
fundamentalmente, para cazar alimentos.
Hace unos 8000 años el hombre comienza a
explotar a tierra con fines agrícolas y ganaderos y
aprende a domesticar animales de tiro, por lo que
ya no tiene que valerse sólo de su fuerza
muscular.
¿CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA
DE LA ENERGÍA?
Hacia finales del siglo XVIII se produce un hecho trascendental: la invención de la máquina de vapor, un dispositivo que permitía convertir el calor en fuerza mecánica
Casi un siglo después de las primeras máquinas de vapor empieza a introducirse una nueva forma de energía: la electricidad.
En la segunda mitad del siglo XIX aparecen los primeros motores de combustión interna y, con ellos, los automóviles, y en el último tercio de ese siglo se empiezan a emplear como combustible el petróleo y sus derivados. En la primera mitad del siglo XX empieza a utilizarse el gas natural, y a partir de los años 50 se ponen en funcionamiento las primeras centrales nucleares.
CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE
ENERGÍA
Las energías renovables son aquellas cuyo potencial es
inagotable, ya que provienen de la energía que llega a
nuestro planeta de forma continua, como consecuencia de
la radiación solar o de la atracción gravitatoria de la Luna.
Son fundamentalmente la energía hidráulica, solar, eólica,
biomasa, geotérmica y las marinas.
Las energías no renovables son aquellas que existen en la
naturaleza en una cantidad limitada. No se renuevan a
corto plazo y por eso se agotan cuando se utilizan. La
demanda mundial de energía en la actualidad se satisface
fundamentalmente con este tipo de fuentes energéticas: el
carbón, el petróleo, el gas natural y el uranio.
CLASIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE ENERGÍA
Energía primaria: es la que se obtiene directamentede la naturaleza y corresponde a un tipo de energíaalmacenada o disponible, como por ejemplo elpetróleo, el carbón, el gas natural, el uranio y lasenergías renovables.
Energía secundaria (también conocida como energíafinal): se obtiene a partir de transformaciones de laenergía primaria. Ejemplos de esta categoría sonlaelectricidad o la gasolina.
Energía útil: es la que obtiene el consumidor despuésde la última conversión realizada por sus propiosequipos de demanda, como por ejemplo la energíamecánica gastada en un motor, la luminosa en unabombilla, etc
VALORIZACIÓN ENERGÉTICA
En aprovechar el potencial de los materiales
utilizándolos como combustible para generar
energía en centros similares a las plantas
térmicas. Gracias a este proceso, se recupera la
energía existente en los objetos y se evita su
degradación en el vertedero.
La valorización energética de los residuos se
realiza mediante procesos de combustión
controlada o incineración. Con la tecnología
adecuada, estos sistemas resultan respetuosos
con el medio ambiente.
EVOLUCIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO
DEL HOMBRE
EVOLUCIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO
DEL HOMBRE
PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
PRIMARIA EN ESPAÑA
las importaciones de energía en España han
pasado de representar el 61% en el año 1985 al
75% en el momento actual.
ORIGEN DE LA ENERGÍA EN ESPAÑA
las importaciones de energía en España han
pasado de representar el 61% en el año 1985 al
75% en el momento actual.
ORIGEN DE LA ENERGÍA EN ESPAÑA
ORIGEN DE LA ENERGÍA EN ESPAÑA
ORIGEN DE LA ENERGÍA EN ESPAÑA
CONSUMO MUNDIAL DE ENERGÍA
CONSUMO MUNDIAL DE ENERGÍA
PREVISIÓN DE PRODUCCIÓN DE
COMBUSTIBLES FÓSILES
GNL: GAS NATURAL LICUADO
EMISIONES DE CO2
MERCADO DE CO2El mercado de emisión de dióxido de carbono, CO2, también llamado
comercio de derechos de emisión, comenzó a aplicarse en 2005 y es un
instrumento de mercado, mediante el que se crea un incentivo o
desincentivo económico que persigue un beneficio medioambiental para
luchar contra el cambio climático e intentar cumplir con el protocolo de
Kyoto.
¿Cómo funciona?
En la Unión Europea existe el Régimen de Comercio de Derechos de
Emisión de la Unión Europea (EU ETS), por el cual cada país establece
un nivel de emisiones totales de gases de efecto invernadero, y después
asigna un determinado número a cada foco de emisión, contabilizado
mediante derechos. De esta manera, cada empresa puede emitir un
determinado número de toneladas de CO2 y otros gases de efecto
invernadero, y si sobrepasa estas emisiones, deberá comprar más
derechos a otras empresas que quieran o puedan vender los suyos,
porque han emitido menos de lo que establecía su cuota. Para comprar
y/o vender derechos, pueden pactar un precio con otra empresa y realizar
la transacción, buscar un intermediario, o bien utilizar la vía más
común: acudir a un mercado de emisiones o bolsa de CO2, como se les
conoce de manera popular.
EVOLUCIÓN PRECIOS DEL PETRÓLEO
TABLA COMPARATIVA PRECIOS PRODUCIR
ELECTRICIDAD
PROBLEMAS DEL
SISTEMA
ENERGÉTICO
ACTUAL
CAMBIO CLIMÁTICO
PROVOCADO POR EL
EFECTO INVERNADERO
PROBLEMAS DERIVADOS DEL SISTEMA
ENERGÉTICO
LLUVIA ÁCIDA
PRODUCCIÓN DE LA ELECTRICIDAD
Centrales Térmicas
En una central térmica se convierte la energía
química de un combustible en energía eléctrica.
Según el combustible utilizado se las denomina
centrales térmicas de carbón, de fuel o de gas.
PRODUCCIÓN DE LA ELECTRICIDAD
Centrales Térmicas de Ciclo combinado
En la actualidad se están construyendo numerosas
centrales de las denominadas de ciclo combinado, que
son un tipo de central que basa su funcionamiento en
el acoplamiento de dos ciclos diferentes de producción
de energía, uno con turbina de vapor y otro con
turbina de gas. En el ciclo combinado los gases
calientes de escape del ciclo de turbina de gas
entregan el calor necesario para mover la turbina de
vapor acoplada. Esta configuración permite un
empleo más eficiente del combustible. Cada una de
estas turbinas está acoplada a su correspondiente
generador para producir la electricidad como en una
central térmica convencional.
PRODUCCIÓN DE LA ELECTRICIDAD
PRODUCCIÓN DE LA ELECTRICIDAD
Hidroeléctricas
Son centrales que generan electricidad mediante
el aprovechamiento de la energía potencial del
agua embalsada en una presa.
PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD
CENTRALES DE ENERGÍAS RENOVABLES
Parques eólicos
Conjunto de
aerogeneradores que se
ha popularizado en los
últimos años debido a
que la energía eólica se
considera una “energía
limpia” (respetuosa con
el medioambiente), ya
que no requiere una
combustión que
produzca residuos
contaminantes ni
destruir recursos
naturales.
CENTRALES DE ENERGÍAS RENOVABLES
Centrales solares fotovoltaicas
Los paneles solares fotovoltaicos transforman la radiación solar
directamente en electricidad. Las plantas o centrales solares
fotovoltaicas están constituidas por una serie de paneles
fotovoltaicos conectados en serie y/o en paralelo, que vierten la
electricidad producida a la red eléctrica.
CENTRALES DE ENERGÍAS RENOVABLES
Centrales solares térmicas de alta temperatura.
Utilizan el calor de la radiación solar para calentar un
fluido y producir vapor para mover un generador,
como en una central térmica convencional, pero en la
que el combustible es el Sol.
CENTRALES DE ENERGÍAS RENOVABLES
Centrales marinas
Dentro de las centrales que se instalan en el mar podemos distinguir: las
centrales mareomotrices, las de olas y las que aprovechan las corrientes
marinas. Las centrales mareomotrices aprovechan los cambios de altura
de las mareas para mover las turbinas, mientras que las de olas utilizan el
movimiento de éstas con el mismo fin.
CENTRALES DE ENERGÍAS RENOVABLES Centrales geotérmicas
La energía geotérmica es la que procede del calor interno de la Tierra.
Existe una gran diferencia entre la temperatura de la superficie terrestre
y la de su interior.
El calor concentrado en el interior tiende a escapar de forma natural como
ocurre en las fuentes hidrotermales o en los géiseres. También se puede
extraer a partir de perforaciones en yacimientos localizados en el
subsuelo.
CENTRALES DE ENERGÍAS RENOVABLES Centrales biomasa
Es una instalación industrial diseñada para generar energía eléctrica a
partir de recursos biológicos. Así pues, las centrales de biomasa utilizan
fuentes renovables para la producción de energía eléctrica.
Fuente: WEO 2011
Las renovables son pieza clave en la encrucijada entre un modelo energético insostenible y una demanda global creciente
ENERGÍARENOVABLE
81% basado en
combustibles fósiles
Independencia y
seguridad
en el suministro
energético (fuentes fósiles
en países geopolíticamente
inestables)
Cambio climático
Incremento previsto del 40% en la demanda energética global →2035
90% en países no OCDE
Países en desarrollo y desarrollados aumentando sus compromisos con las ERR
1.300 millones de
personas
sin acceso a la electricidad
MODELO INSOSTENIBLE CRECIMIENTO DEMANDA
35
Limpias
Descentralizadas y autóctonas
Crecientemente competitivas
Ilimitadas
Gestionables
Cuasi predecibles
renovables
Ventajas de las energías renovables
Las energías renovables presentan características exclusivas que las diferencian de las fuentes convencionales
36
Operando en menos de dos años
Períodos más cortos de implantación que las convencionales
Comparación del tiempo de puesta en marcha de instalaciones entre tecnologías energéticas
Años de construcción
37
Fuente: IHS Emerging Energy Research.
Dos empresas españolas entre las seis primeras del mundo en renovables
Ranking TOP-25 de los propietarios de activos en renovables
38
Fuente: Bloomberg Energy Finance
Las renovables españolas han alcanzado una presencia global
Número de países con activos eólicos de cada compañía
ACCIONA
EDF
Iberdrola
Enel
E.ON
EDP
RWE
GDF Suez
SSE
Invenergy
China Guangdong Nuclear Power Holding
NextEra Energy
China Power Investment
China Resoaurces National Corporation
Berkshire Hathaway
Shenhua Group
China Huadiang Corporation
China Datang Corporation
China Huaneng Group
China Goudian Corporation
14
13
13
11
10
9
7
5
3
3
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
39
Desarrollo de proyectos
Ingeniería Propiedad
EPC Fabricación de aerogeneradores
Trading Energía
O&M Venta de Energía
Son las más extendidas por toda la cadena de valor en el mundo
40
Ranking empresas europeas con activos fotovoltaica
La primera empresa española del ranking, está en el puesto 25
Crecimiento demanda previsto 2010-2035
OCDE
35%
27%
9%
29%
CHINA
LATAM
RESTO
Energía
primaria
Demanda
Eléctrica
Electricidad
renovable
170%
71%
35%
Fuente: WEO 2012
… con crecimiento fundamentalmente en países emergentes
La era de las energías renovables no está agotada; se encuentra en losalbores de un nuevo sistema energético más sostenible para el mundo…
42
Fuente: Bloomberg New Energy Finance. Global Renewable Energy Market
Outlook 2013.
Las renovables supondrán un 70% de la nueva capacidad instalada hasta 2030
Nueva capacidad de generación eléctrica hasta 2030 por
tecnologías
43
OBJETIVOS Y APOYOS EN EL ESTADO
ESPAÑOL DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES.
La Directiva 2009/28/CE es parte del denominado Paquete Europeo de
Energía y Cambio Climático, que establece las bases para que la UE logre
sus objetivos para 2020: un 20% de mejora de la eficiencia energética, una
contribución de las energías renovables del 20% y una reducción de las
emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del 20%. Sin embargo,
teniendo en cuenta las conclusiones adoptadas por los Jefes de Estado y de
Gobierno de la Unión Europea, podría materializarse un aumento en el
objetivo de reducción de GEI hasta alcanzar el 30% en 2020. En ese caso
habrá que modificar los objetivos nacionales de reducción de estos gases y
las políticas para conseguirlos, lo que podría suponer la revisión de los
objetivos del Plan de Energías Renovables
AYUDAS DEL ESTADO A ENERGÍAS
RENOVABLES
El Gobierno suspende de forma temporal las primas de nuevas instalaciones de régimen especial. Dada la crisis económica y la situación del sistema eléctrico, que arrastra un elevado y creciente déficit de tarifa que amenaza su sostenibilidad, el Consejo de Ministros aprobó el pasado día 27 de enero un Real Decreto Ley para suspender temporalmente los procedimientos de preasignación de retribución renovable y suprimir, también con carácter temporal, los incentivos económicos para nuevas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de fuentes de energía renovable, residuos y cogeneración
