¿Quienes son mas eficientes en la practica: Las plantas o las placas fotovoltaicas?

En Ecolaboratorio, se plantea la cuestión: ¿Qué son más eficientes: las plantas o las placas fotovoltaicas?

Analiza de forma teórica los rendimientos fotosíntesis y fotovoltaicos y concluye que este es ultimo es mayor.

Pero...una cosa es que el rendimiento de un panel fotovoltaico sea mayor que el de la fotosíntesis y otra muy diferente los rendimientos reales que se obtienen en la aplicación practica de los procesos.

No solo importa quien utiliza el proceso mas eficiente, sino quien tiene la mejor distribución de las hojas/placas para conseguir optimizar la ocupación del suelo, quien consigue una mejor orientación de las hojas/placas, y otro montón de factores.

Comparemos un cultivo de girasol y cultivos de algas, con una planta fotovoltaica(Amareleja) y ya de paso con una termoelectrica(Andasol)

Para poder compara cosas tan diferentes, calculemos que distancia podríamos recorrer con un coche movido con biodiesel obtenido del girasol o con microalgas y electricidad obtenida de la fotovoltaica y termoeléctrica.

Campo de Girasoles

Cultivo de algas(No existen en la realidad)

Planta fotovoltaica de Amareleja

Central termoelectrica de Andasol I

		Fotosintesis		Fotovoltaica	Termoelectrica
	Unidades	Girasol	Algas	Amareleja	Andasol
Superficie ocupada	Hectareas	1	1	250	200
Energia generada	GWh/año			93	181
	litros/año	767	10.000
Consumo coche	kwh/100km			15,3	15,3
	litros/100km	10	10
Distancia recorrida	km/año	0,76	10	242	590

Es decir, por cada m² de planta fotovoltaica, genera la electricidad suficiente para recorrer 242km, mientras que 1m² de girasol solo nos permiten recurre 640 metros.

Por lo tanto, en la practica el aprovechamiento de la energía solar mediante fotosíntesis tiene un rendimiento cientos de veces mas bajo que con la fotovoltaica o la termoeléctrica. Aun en el caso de que consiguiéramos cultivar algas en grandes cantidades... los rendimientos seguirían siendo muy bajos.

Seguro que alguien esta pensando... que la comparación no es justa, ya que los paneles fotovoltaicos no se reproducen solos, sino que hay que fabricarlos, instalarlos y mantenerlos consumiendo gran cantidad de recursos, materiales, energía etc.

Tienen razón... pero un campo de girasoles tampoco surge de la nada. Es necesario arar , abonar, sembrar, regar, fumigar, cosechar, extraer el aceite, tranesterificalo para producir el biodiesel. Se necesitan tractores, cosechadoras, bombas, camiones, extrusoras de aceite, etc etc.

Nota: motorpasionfuturo, ha tomado esta idea y ha elaborado un articulo con mucha mas calidad. No se lo pierdan:Biocarburantes VS Electricidad: plantas frente a paneles solares

¿Superará hoy la electricidad solar a la nuclear?

Es posible que dentro de unas horas, la electricidad solar supere a la nuclear, por primera vez en la historia.

Este hecho insólito, se debe a que actualmente hay varias centrales nucleares paradas, (Por recarga o averías) por lo que la potencia nuclear ha caído a 4025MW, cuando en condiciones normales supera los 7000MW.

Como la potencia solar instalada supera los 4300MW es posible que durante algunas horas se obtenga mas electricidad a partir del sol que del uranio. Todo dependerá de la meteorologia.

En la web de REE se puede ser en directo esta curiosa competición. Desgraciadamente no se ofrecen datos desglosados de la generación solar, sino que se recoge el en apartado "resto del régimen especial" junto con la cogeneración y otros fuentes de energía. Se puede hacer una estimación a partir de la variación entre el día y la noche. En otras palabras... restar los 4500MW de cogeneración.

Menudo marronazo

Una de las cosas que muestran el mapa Sankey, es nuestra brutal dependencia con el petroleo.

En sankey energético, se ve como casi la mitad de la energía primaria que consumimos proviene del petroleo.



El sankey económico es aun mas claro, el grosor de las lineas marrones no son comparables con nada.

Ademas.... como sabemos el petroleo se esta agontando y su precio va a subir... por lo que las lineas marrones tenderán a engordar con el tiempo.


Y lo peor es que ya lo han hecho. Los datos del sankey son del 2009, cuando el precio del petroleo estaba a 62$/barril... con el petroleo a 120$/barril, las lineas marrones serán el doble de gruesas.

Por lo que actualmente el gráfico se vería aproximadamente así:(esto es una chapuza que he hecho estirando el gráfico con el MS-paint... no le hagáis mucho caso)



Para darse cuenta la magnitud de este marronazo, se puede comparar con el carbón... Esa delgadita linea negra que es el valor económico de todo el carbón que se genera en todas las minas españolas.

A la vista de este diagrama queda claro que el mayor problema energético es el petroleo y que se deben tomar medidas urgentes para reducir nuestra dependencia de petroleo. Nuestra economia no puede soportar esta sangría de dinero

En siguientes entradas analizaré las medidas que ya se han tomado y las que se deberían tomar para solucionar este marrón.

Un mapa para no perderse en el mundo de la energía

A diario se escriben infinidad de artículos y noticias relacionadas con la energía:

• Nuevas tecnologías que prometen revolucionar el sector energético
  
• Medidas de ahorro energético
  
• Argumentarios en favor o en contra de algunas fuentes de energía
  
• Avances en el desarrollo de energías renovables.
• Evolución de los mercados de los combustibles fósiles
  
• y un larguísimo etc...
  

En esta avalancha de información resulta fácil perderse y acabar dándole importancia a cuestiones irrelevantes, mientras se pasan por alto las realmente importantes.

Para no perderse lo mejor es disponer de un buen mapa que nos diga donde estamos, y donde poder ver de donde venimos y planear a donde queremos ir.

Afortunadamente, la Universidad de Comillas, nos ha proporcionado ese mapa, en forma de diagramas de Sankey:



Los diagramas de Sankey, representa los diversos caminos que recorre la energía desde sus fuentes(situadas a la izquierda) hasta los consumidores finales (derecha). A lo largo de este camino los diferentes vectores energéticos, pasan por diversas etapas(Refinerías, centrales eléctricas, redes de distribución) a lo largo de las cuales sufren diversas transformaciones(Refinados, Re-gasificaciones, Conversión en electricidad...) para finalmente llegar a los consumidores.

La clave de los diagramas de Sankey es que el grosor de las lineas representa en flujo de energía. De esta manera es muy fácil de visualizar la importancia de cada cada linea.

La Universidad de Comillas, ha elaborado otro diagrama Sankey sumamente interesante y que completa el anterior. En el se representan los flujos monetarios asociados a los flujos energéticos del gráfico anterior.
El dinero fluye siempre en dirección contraria a la energía. Mientras que la energía fluye desde las fuentes a los consumidores... el dinero va de los consumidores a las fuentes.




Estos dos diagramas los podéis encontrar en el informe: Observatorio de la Energía y la sostenibilidad 2010 En el también encontrareis las metodologías empleadas, las tablas con todos los datos utilizados y sus fuentes.(Los datos son del 2009)

Estos dos mapas nos proporcional una visión global de escenario energético en España, y nos permite ubicar cada una de las cuestiones energéticas y determinar su relevancia.

Tengo la intención de ir analizando diversas cuestión energéticas a la luz de estos gráficos en una nueva serie de entradas. (Otra cosa es que la falta de tiempo o la desidia me lo impidan)


Por poner un par de ejemplos sencillos:

• ¿Importadores o exportadores de electricidad?

Los pro nucleares, en su defensa de la energía nuclear utilizaban como argumento las importaciones de electricidad nuclear francesa. Aunque luego el argumento se volvió en su contra, al convertirnos en exportadores netos de electricidad.
Agarrándose a un clavo ardiendo... estuvieron defendiendo aunque fuéramos exportadores netos, seguíamos importando energía de Francia. Luego, comenzamos a exportar electricidad también a Francia. Y lejos de callarse se inventaron la tontería de que importábamos electricidad cara y la exportábamos barata.(Lo cual es falso).

Todo este largo y estéril debate se podría haber evitado mirando el diagrama Económico de Sankey. En la parte superior, encontrareis dos finísimas lineas eléctricas que atraviesan la frontera. Una son las importaciones y otra las exportaciones eléctricas.
Comparándolas con las importaciones de petroleo, que son cientos de veces mas gruesas. ¿Tiene alguna relevancia cual de estas dos finísimas lineas es mas gruesa?

• ¿Salvaremos el planeta desconectando los cargadores de los móviles?

Imaginemos que conseguimos concienciar a todos los Españoles para que desenchufen los cargadores de sus teléfonos móviles en cuanto se complete su carga.
El Sankey energético nos permite visualizar cual será el efecto de la medida en el consumo global de energía. Si ahorramos energía y disminuimos nuestro consumo... las lineas serán mas delgadas.

Un cargador de teléfono móvil enchufado a la red consume un promedio de entre 0,25W. Suponiendo que hay 40 millones de móviles que están conectados 1000 horas anuales a la red derrochan energía. Si todo el mundo desconectase los cargadores, se podría ahorra 10GWh.
¿Esta cantidad de energía es mucha o poca?¿Merece la pena concienciar a la sociedad para que desconecte sus cargadores o no?

Para contestar esta pregunta, primero debemos localizar el consumo energético de los cargadores de los móviles dentro de Diagrama Sankey energético:

El consumo fantasma de los cargadores de los móviles estaba recogido dentro del sector residencial que a su vez forma parte del apartado"Consumo sector usos diversos". Es una pequeña parte de la linea blanca(que representa la electricidad)

Una vez localizado, podemos desglosarlo para ver cual es su importancia. ¿Cual seria el grosor del flujo de energía de consumo fantasma de los moviles?

Aproximadamente el grosor de las lineas 1cm=1EJ.
Haciendo los cálculos pertinentes, se obtiene que el grosor del flujo del derroche de los teléfonos móviles es de 0,000000036m o 360nm. Para verla necesitaríamos un microscopio electrónico, ya que esta en el limite de la resolución teórica de los microscopios ópticos.

No parece que sea una medida muy efectiva para reducir el consumo de energía.

Lo que debatimos y lo que deberiamos estar debatiendo

El llamado debate energético se reduce a debatir sobre que fuente de energía es la mejor. Esto es tan absurdo como debatir cual es el mejor medio de transporte. ¿Que es mejor el tren o el avión?¿El barco o el metro? ¿La bicicleta o el coche?

Evidentemente cada medio de transporte tiene sus ventajas y sus inconvenientes. Será útil en unas circunstancias y completamente inútil en otras. Si existiese un medio de transporte perfecto o que fuese claramente superior al resto en todas las circunstancias... solamente utilizaríamos ese medio de transporte.

Exactamente igual ocurre con las fuentes de energía. Si existiese una fuente de energía que fuese claramente superior al resto en todos los sentidos, solo existiría una única fuente de energía.
Si existen diferentes fuentes de energía es porque cada una de ellas es capaz de ofrecer alguna ventaja sobre las otras en algún aspecto concreto.

Por lo tanto es obvio, que todas las fuentes de energía deben tener algunas ventajas y algunos inconvenientes.

Este hecho permite que el debate energético se pueda alargar de manera indefinida sin llegar nunca a una conclusión.
Cada participante elige la fuente de energía que mas le guste. Generalmente nucleares o renovables, aunque también hay algún raro que aboga por el carbón. Luego solo hay que dedicarse a buscar argumentos que demuestren ventajas de tu favorita y los inconvenientes del resto... Basta con no escuchar los argumentos en sentido contrario de los rivales, para poder alargar el debate hasta el fin de los tiempos.

Este esquema de debate tan "productivo" es el mismo que en los debates: ¿PP o PSOE?, ¿Real Madrid o Barça?,¿ la Esteban o la Campanario?

Pero la cuestión que deberíamos debatir no es que fuente de energía es mejor, sino que modelo energético queremos y cual es la política energetica mas adecuada para conseguirlo.
Los barcos tienen muchas ventajas, son imbatibles a la hora de llevar grandes cargas y aunque accidentes como el Titanic son muy llamativos y recordados es un medio de navegación muy seguro...pero no tienen hueco dentro del sistema de transporte de la comunidad de Madrid.
Las bicicletas son muy útiles, sanas y ecológicas... pero para la exportación de perfiles acero... no son validas.

En primer lugar deberíamos fijar cuales son nuestros objetivos y prioridades. Una vez que sepamos que es lo que queremos, entonces podremos pensar cual es la política energetica mas adecuada para conseguirlo. No se puede actuar al revés. Esto lo explico en "Debate energético Punk" así que no me extenderé aquí.

Hay que tener en cuenta que a política energetica no se basa unicamente en elegir las fuentes de energía mas adecuada para conseguir los objetivos. Por poner un ejemplo, imaginemos que el objetivo es conseguir una electricidad barata para los consumidores domésticos. ¿Que política energetica llevamos a cabo?
¿Determinamos cual es la tecnología energetica con menores costes?¿y luego que?¿la implantamos a cascoporro?¿Como?

Y aunque consiguiéramos aumentar esta fuentes de energía, no seria una política muy efectiva ya que los precios finales al consumidor no vienen determinados por los costes de producción , sino por un complejo sistema de subasta etc etc. Quizás la forma mas efectiva de reducir los precios a los consumidores seria evitando que las eléctricas pacten los precios entre ellas, cambiando el sistema de subasta (por decir algo.)

Fijarse unos objetivos es una tarea mucho mas compleja de lo que parece, elaborar una política energetica adecuada es algo francamente difícil para lo que se necesita conocer en profundidad el intrincado sistema eléctrico.

Elegir una fuente de energía favorita y buscar argumentos para defenderla y atacar al resto es algo muy sencillo, divertido y al alcance de todo el mundo... no me extraña que nos estemos perdiendo el tiempo con ello(Yo incluido... por supuesto)

"Decir 'nuclear, no' es lo mismo que decir 'petróleo, sí'"

Manuel Lozano Leyva, catedratico en la universidad de Sevilla, afirma en su libro "Nucleares, ¿por qué no? ":

Sin ambages. "Nuclear, no" significa "petróleo, sí".

No es el único, son muchos los que opinan que para reducir nuestra dependencia con el petroleo deberíamos construir mas nucleares, o que no se podemos prescindir de las nucleares estando los precios del petroleo por las nubes.

A pesar de la rotundidad con la que Manuel Lozano Leyva haces esta afirmación esta no es correcta. No existe esta relación entre la energía nuclear y el petroleo.

Las centrales nucleares generan electricidad y si vamos a los datos de REE vemos que la cantidad de electricidad generada a partir de petroleo es ínfima. En lo que va de año solamente el 0,36% . Estos datos son de la península, en las islas canarias el Fuel y gasoil sigue proporcionando una parte importante de la electricidad y eso que no tienen nucleares.


Es evidente que instalar nuevas centrales nucleares no va a reducir nuestro consumo de petroleo.
Pero quizás alguien este pensando, que cerrar las centrales nucleares ya existente conllevaría un aumento en el consumo de petroleo. Tampoco es cierto. Con toda seguridad la generación nuclear se sustituiría con gas o carbón, pero nunca por derivados de petroleo. Hay una razón de peso:el precio
El fuel y el gasóleo tienen unos precios prohibitivos y en ningún caso pueden competir con el ciclo combinado. Por poner una referencia el gasóleo esta oscilando entorno a los 800€/tn por lo que solo el coste de combustible es de 180€/MWh. Por tanto, una central térmica de gasolina debería vender su electricidad a mas de 200€/MWh. En comparación, las eólica esta recibiendo 77,3€/MWh(con primas y todo...)

Por lo tanto ninguna de las cosas son ciertas. Ni podemos reducir nuestra dependencia con el petroleo a base de nucleares, ni cerrar las nucleares implica que aumentemos dicha dependencia.

Se puede alegar que aunque no aumente la dependencia con el petroleo, aumenta la dependencia con el gas natural, que igualmente es un combustible fósil.... por lo que para el caso estamos en las mismas.

Es cierto, es lo mismo.... pero no es igual. Hay una diferencia muy importante el precio. El precio del petroleo esta por las nubes pero el del gas natural sigue estando asequible.

¿Por cuanto nos saldría la broma de cerrar las centrales nucleares?

Generar los 60TWh anuales que están generando las nucleares con gas natural aumentaría nuestras importaciones de gas en 2200M€. Pero por otra parte nos ahorramos los 418M€ que nos estamos gastando en uranio. Es decir, el cierre total de las centrales nucleares aumentarían nuestras importaciones en combustibles fósiles en 1.782M€ anuales.

O dicho de otra forma, el efecto del cierre de todas las centrales nucleares sobre nuestra dependencia energetica es igual a que el precio del petroleo suba 3$/barril. Teniendo en cuenta que en el ultimo año el precio del petroleo a aumentado 40$/barril, el efecto en las importaciones de las centrales nucleares no parece tan importante.

Por otra parte el cierre de las centrales nucleares, potenciaría el desarrollo de las energías renovables, por lo que a largo plazo esta cifra tendería reducirse.

Fuentes:
Ree.es
Observatorio de la Energía y Sostenibilidad en España 2010

Los que saben y los que no tienen ni puta idea.

Uno de mis blogs preferidos es La ciencia y sus demonios", que aprovecho para recomendar. Sus artículos suelen ser amenos y estar bien documentados. Por eso me ha sorprendido muy negativamente el articulo Radiactividad y centrales nucleares. Este articulo se aleja de la linea critica y objetiva del blog y es un compendio de los mas rancios prejuicios sobre las energias nucleares.

Hago una pequeña lista:

1. Dicotomia Pro y anti nucleares: Solo entiende dos posturas extremas en relacion a a energia nuclear. O se esta a favor o se esta en contra. No concibe que postura intermedias.
   
2. Los antinucleares son tontos, indocumentados e ignorantes. La única explicación para oponerse a la energía nuclear es la ignorancia. No admite que pueda haber postura
3. La energía nuclear es imprescindible. Si cerramos Garoña tendremos que importar electricidad nuclear de Francia(Si, ha estas algunas se sigue repitiendo este tópico erróneo)
4. Las renovables no son viables porque no son gestionables. Los hospitales necesitan electricidad aunque sea de noche y no sople en viento.
5. Las renovables son el futuro...pero a día de hoy la tecnología no esta suficientemente madura. Mientras esperamos a que se desarrollen la tecnología renovable debemos seguir con la nuclear.

Un parrafo memorable:

Pues no es un problema de fácil solución. Por eso me han “encendido” tantos discursos de anti-nucleares, que creen tener la solución en su poder. Gente que cree que todo se puede solucionar de un plumazo, cerrando las nucleares e instalando más renovables. Gente que, y lo siento si alguien se siente ofendido, no tienen ni puta idea de lo que está hablando. Y se atreven a despreciar a aquellos científicos que hablan sobre los puntos a favor de las nucleares, cuando son esos científicos los que pueden ayudar a salir de este atolladero en el que se encuentra la sociedad. Los que saben.

El blog termina recomendado entran en la web de REE:

También os animo a entrar en la web de la Red Eléctrica Española para ver las estadísticas de generación y consumo de energía en España. Podéis acceder a los datos de consumo en tiempo real, así como información del sistema eléctrico español y el sistema de transporte.

Algunos de los que no tenemos ni puta idea, visitamos a menudo la web de REE... incluso hay quien hace graficas como esta, que echa por tiera muchos de sus prejuicios.