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Anlisis de los servicios energticos domsticos con energas renovables
Diego Calvo Prez(1), Gregorio Antoln Giraldo(2)
(1)Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad de Valladolid,
Paseo del Cauce s/n. 47011, Valladolid, [email protected]
(2)Departamento de Ingeniera Qumica y Tecnologa del Medio Ambiente, Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad de Valladolid, Paseo del Cauce s/n. 47011, Valladolid, Tel. 983 423 362, Fax. 983 423 310, [email protected]
Resumen La energa solar trmica de baja temperatura y la energa de la biomasa constituyen la combinacin ms adecuada para satisfacer la demanda energtica trmica domstica ntegramente con energas renovables, tanto a gran escala como a pequea escala. La mejor combinacin posible para abastecer a una urbanizacin de unas cuarenta viviendas consiste en realizar la instalacin de agua caliente sanitaria con energa solar trmica de forma individualizada, mientras que la caldera centralizada de biomasa proporcionar la demanda de calefaccin y el aporte complementario a la demanda de agua caliente sanitaria. En el caso de que la vivienda tenga piscina se puede utilizar la instalacin de energa solar para proporcionar tanto agua caliente sanitaria como calefaccin, mientras que la instalacin centralizada de biomasa se encarga de aportar la demanda que no puede aportar la energa solar, lo cual constituye la solucin ms satisfactoria desde el punto de vista econmico. Palabras Clave: Medioambiente, Energas renovables, Energa solar trmica de baja temperatura, Biomasa, Protocolo de Kyoto. Abstract The low temperature thermal solar energy and the biomass energy constitute the most suitable combination to completely satisfy the domestic thermal power demand with renewable energies, as much on great scale as to small scale. The best possible combination to supply to an urbanization of forty houses consists of making sanitary hot water installation with thermal solar energy of individualized form, whereas the centralized biomass boiler provides the demand of heating and the complementary contribution to the demand of sanitary hot water. In case the house has swimming pool can be used the solar power plant to provide as much sanitary hot water as heating, whereas the centralized installation of biomass is in charge to contribute the demand that cannot contribute the solar energy, which constitutes the most satisfactory solution from the economic point of view. Keywords: Environment, Renewable energies, Low temperature thermal solar energy, Biomass, Kyoto Protocol.
1. Introduccin
Actualmente, las energas renovables (EERR) estn convirtindose en un objetivo
estratgico, econmico y medioambiental prioritario para la mayora de los gobiernos
mundiales debido a tres factores: crecimiento de la demanda energtica mundial,
agotamiento de las fuentes de energa convencionales basadas en los combustibles
fsiles y aumento de las emisiones contaminantes a la atmsfera, cuyas consecuencias
son el efecto invernadero y la lluvia cida.
El impulso definitivo hacia este tipo de energas surge con el Protocolo de Kyoto,
tratado firmado por una serie de pases con el fin de reducir las emisiones de gases de
efecto invernadero y prevenir as el calentamiento global que est sufriendo el planeta
en los ltimos aos. La Unin Europea (UE) es uno de los firmantes ms activos de este
tratado, proponiendo medidas para favorecer el cumplimiento del mismo tanto a nivel
comunitario como a nivel estatal.
En Espaa, pas firmante del Protocolo de Kyoto y miembro de la UE, las EERR se
estn convirtiendo en una importante baza para el cumplimiento de este tratado, ya que
el desarrollo econmico de los ltimos aos hace que sea el pas de la UE ms lejano
del cumplimiento de los objetivos propuestos en el mismo. Las estrategias a seguir
durante los prximos aos son las recogidas en el Plan de Energas Renovables 2005 -
2010 (PER) [9] y la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energtica 2004 - 2010 (E4).
Dentro de Espaa, en Castilla y Len, regin donde se desarrolla este artculo, las
EERR se estn viendo potenciadas por la labor del Ente Regional de la Energa (EREN)
de la Junta de Castilla y Len mediante la subvencin de sus instalaciones, ya que es
una de las regiones donde las emisiones de contaminantes se ven ms acentuadas debido
a la presencia de centrales trmicas de carbn.
2. Situacin energtica y perspectivas
La situacin energtica mundial est basada fundamentalmente en la produccin de
energa a partir de recursos fsiles que se van agotando a medida que la demanda
energtica aumenta de manera desmesurada. Es por ello que las EERR constituyen el
mejor recurso de cara al abastecimiento energtico global y a la reduccin de la emisin
de contaminantes en la produccin de energa.
Es importante conocer la situacin energtica espaola y de Castilla y Len para
entender por qu se pretende llevar a cabo este proyecto y qu grado de incidencia
presenta en el desarrollo energtico de esta regin, conociendo adems la utilizacin
real que actualmente se hace de las EERR respecto a las fuentes de energa fsiles.
2.1. Situacin energtica en Espaa
Espaa es un pas fuertemente dependiente de las importaciones energticas. De hecho,
importa prcticamente un 80% de la energa que consume. Adems, la economa
espaola, en contra de la tendencia de la UE, tiene un tejido productivo con una
intensidad energtica alta y ascendente. Ambos factores aaden un valor especial a la
energa producida con fuentes de energa renovable, autctonas, e independientes, por lo
tanto, de los vaivenes de precio en los mercados internacionales.
Nuclear 50,2%
Carbn 20,9%
Gas natural 0,9%
Otras energas renovables 19%
Petrleo; 0,8Hidralica 8,2%
Figura 1. Produccin nacional de energa. Ao 2004.
Aunque las EERR cada vez estn ms presentes en el cmputo energtico total, la
inmensa mayora de la energa que se consume en Espaa tiene origen fsil (petrleo,
carbn y gas natural), con lo que es altamente contaminante. Por ello, Espaa es uno de
los pases ms alejados de cumplir con el Protocolo de Kyoto.
Para invertir la tendencia, estn en marcha una Estrategia de Ahorro y Eficiencia
Energtica 2004 2012 (E4), que pretende reducir un 8,5% el consumo de energa
primaria, y un Plan de Energas Renovables (PER) para fomentar este tipo de energas.
Ambas medidas deberan reducir la dependencia energtica y el volumen de emisiones
contaminantes a la atmsfera.
Tabla 1. Grado de autoabastecimiento de Espaa.
Tipo de energa 2003 2004
Carbn 34.90 0.99
Petrleo 0.50 0.40
Gas natural 0.90 1.30
Energa nuclear 100.00 100.00
Energa hidrulica 100.00 100.00
Energas renovables 100.00 100.00
Total 24.20 23.20
Figura 2. Consumo final de energa por fuentes. Ao 2004.
Refirindose exclusivamente al sector elctrico, la estrategia espaola de la prxima
dcada se centra en la explotacin de la energa elica y del gas natural, en detrimento
del carbn. En el rea del transporte, se espera un incremento de los biocarburantes.
2.2. Situacin energtica en Castilla y Len
Castilla y Len, regin espaola excedentaria en produccin de energa, es la segunda
Comunidad Autnoma en capacidad de generacin elctrica. En el ao 2001 la
produccin represent un 16,71% del total en Espaa. De ella slo se consume en la
regin la tercera parte (algo ms del 5% del total nacional), con lo cual ms de las dos
terceras partes de la produccin se destinan al abastecimiento elctrico del resto de
Espaa.
Figura 3. Produccin regional de energa por fuentes. Ao 2003.
Los recursos ms importantes pasan por la energa de los combustibles fsiles, sobre
todo el carbn, con importantes cuencas mineras en las comarcas de El Bierzo y
Laciana (Len) y otras menores en el norte de Palencia, las cuales abastecen a las
centrales trmicas. Adems, destaca tambin la produccin hidroelctrica asociada al ro
Duero, con embalses de gran tamao como es el de la Almendra (Salamanca), as como
importantes embalses asociados a otros ros, como es el de Riao (Len). Otra
importante fuente de energa es la central nuclear de Santa Mara de Garoa (Burgos),
que proporciona gran parte de la energa consumida por el Pas Vasco desde hace
muchos aos. Por ltimo, resaltar el gran potencial de la regin ante las energas
renovables, destacando una importante contribucin de la energa solar y elica, as
como un gran potencial de aplicacin de la energa de la biomasa, aprovechando las
grandes superficies forestales de la comunidad.
Figura 4. Consumo final de energa por fuentes. Ao 2003.
Destaca la alta dependencia externa, ya que existe un alto porcentaje de consumo de
combustibles fsiles, siendo un factor decisivo el transporte.
Los parmetros que han de regir la produccin energtica sern los exigidos en los
sistemas de bienestar ms avanzados, donde el aumento de la productividad de los
recursos es complementaria al ahorro energtico y la progresin de las fuentes
renovables. En Castilla y Len slo se permitir un incremento muy controlado de la
produccin con las siguientes condiciones: defensa del carbn autctono, creacin
directa de empleo, respeto al Medio Natural y al Patrimonio Histrico Artstico, mejora
del rendimiento medioambiental de las explotaciones, incremento progresivo de las
energas renovables y aplicacin de mecanismos para inte