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Energías renovables enel mundo rural

El caso práctico de una granja abastecida por energía solar

SERIE: Tecnologías Energéticas de Futuro. CTAER

Granja abastecida por energía solar. Encinasola, Huelva.

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“En el futuro, el panorama energético no será muy diferente del que conocemos salvo quizás en que se parecerá más al del pasado que al del presente, sobre todo en su estructura aunque no en lo sofisticado de las tecnologías anejas”

Valeriano Ruiz HernándezEl reto energético. 2006

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EL ENTORNO

TIPOS DE INSTALACIONES ENERGÉTICAS

Ejemplo 1: La granja abastecida por gasóleo. Caso más habitual, no recomendado

Ejemplo 2: La granja abastecida por energía solar. Caso real recomendado

Ejemplo 3: La granja abastecida mediante energía solar y biomasa. (En proyecto)

DATOS ECONÓMICOS

PRESTACIONES DE LAS INSTALACIONES DE ENERGÍAS RENOVABLES

VENTAJAS DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN EL ÁMBITO RURAL

GUÍA PARA NUEVOS USUARIOS

CONSEJOS GENERALES

ANEXOS:

Glosario

Contacto

ÍNDICE

1

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2.1

2.2

2.3

3

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5

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12

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50

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33

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41

45

1

76

En estas profundidades de la dehesa, a donde no llegó, ni debe llegar, la red eléctrica general, las necesidades energéticas, como son la luz artificial, la climatización, o el funcionamiento de las máquinas, se abastecen habitualmente mediante un grupo electrógeno que produce electricidad a partir de la com-bustión de gasóleo o de gasolina.

EL ENTORNO 1

En estos bosques de encinas y alcornoques se cría en libertad el cerdo ibérico. Este es el paraíso que envuelve la exquisitez del mejor jamón serrano del mundo, el jamón ibérico de bellota.

Valeriano Ruiz nació en Higuera la Real (Extremadura). Trabaja en la Universidad de Sevilla como Catedrático de Termodinámica, la ciencia de la energía. Propuso a los ganaderos, ingenieros y empresarios que hay otras formas de obtener energía más económicas y con mayor respeto al entorno natural.

En el caso de la granja que presentamos se puede ver cómo no hay ningún tendido eléctrico en su entorno y sin embargo hay electricidad, y le das al interruptor y se enciende la luz y eso es muy importante.

En un lugar como éste parece de poco sentido común traer bidones y bidones de gasoil, para luego derrocharlos mediante resistencias eléctricas, que es lo que se suele hacer, aun con el gasto económico que supone. Si traes un bidón de gasoil porque no queda más remedio, porque los tractores funcionan con gasoil, de momento; pero si tienes que calentar un lugar, o incluso generar electricidad, no parece muy lógico tener que traer bidones y bidones de gasoil, cuando lo puedes obtener directamente del Sol. Ya existe la tecnología para conseguirlo, y su obtención resulta muy rentable en pocos años.

Resaltar que invertir en energías renovables es de una tremenda productividad social y económica para el país. Todos los litros de gasóleo que se ahorran, son kilos de CO2 menos, y kilos de petróleo menos que España deja de comprar fuera. Así, muchos poquitos van sumando.

Valeriano RuizCatedrático de Termodinámica en la Universidad de Sevilla

Lugar donde se localiza la granja abastecida con energía solar motivo de este proyecto.

Andalucía

Extracto de las entrevistas incluidas en el DVD.

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2“En el mundo rural, por su condición de espacios en los que se sustenta toda la actividad energética de los seres humanos, unas veces albergando las instalaciones de generación de energías primarias e intermedias y otras como sumideros de los residuos que el conjunto del sistema produce, resalta la posibilidad de ser escaparate de sistemas sostenibles que ya empiezan a estar disponibles.”

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El mayor gasto energético de estas granjas se lo lleva la calefacción que, sobre todo durante el invierno, ha de mantener la temperatura adecuada para que los lechones sobrevivan y ese año haya una buena producción ganadera.

Las granjas están diseñadas para que en la crianza sobrevivan el mayor número posible de lechones. Las barras que separan a la madre de sus crías intentan evitar que éstas sean aplastadas mientras buscan el calor de la madre. Como sustituto del calor de la madre, el ganadero coloca unas placas calefactoras en el suelo que aportan el calor necesario para la supervivencia de las crías.

Sin calor no prospera la ganadería

Detalle de las resistencias eléctricas.

La obtención de calor mediante un grupo electrógeno y resistencias eléctricas es altamente ineficiente en cuanto al aprovechamiento del gasóleo y resulta bastante caro. La rentabilidad de las explotaciones agrarias pasa por un cambio de sus instalaciones energéticas.

El calor lo puede proveer el Sol directamente¿Hay otras formas de obtener calor sin necesidad de quemar gasóleo? Sí, la respuesta está en la energía solar y la biomasa. Para producir calor no es necesario generar electricidad a partir del consumo de gasóleo, puesto que el sol ya calienta directamente y lo podemos aprovechar a través de instalaciones sencillas y bien conocidas.

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TIPOS DE INSTALACIONES ENERGÉTICAS 22.1 Ejemplo 1. Caso más habitual, no recomendado

Granja abastecida con gasóleo a través de resistencias eléctricas

1

2

3

4

5

Granja de tipo medio no interconectada a la red eléctrica que usa gasóleo para producir electricidad y, a partir de ésta, calor en resistencias eléctricas.

1 Depósito de gasóleo

2 Generador eléctrico

3 Cables de transmisión de la electricidad

4 Placas de calefacción mediante resistencias eléctricas

5 Emisiones de gases contaminantes

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Diego GarcíaGanadero

Diego García es uno de los pocos jóvenes del lugar que continúan con las labores ganaderas tradicionales. Heredó la finca de su tío, y comenzó la actividad ganadera de cerdo ibérico.

Diego instaló su sistema de calefacción siguiendo la pauta generalizada de empleo de resistencias eléctricas alimentadas por un grupo electrógeno que funciona con gasóleo.

Como los tendidos eléctricos no llegan aquí, y es difícil traerlo, por su alto coste, toda la instalación está hecha en función del consumo de gasoil, que es servido por camiones cisternas. Se traen 1.200 ó 1.300 litros de gasoil que suelen durar en épocas de invierno, un mes o mes y medio.

Aquí en pleno invierno, cuando nosotros llegamos es de noche, y el generador está funcionando, por la necesidad de la calefacción durante toda la noche. También se necesita más consumo para la alimentación. En primavera y verano, el consumo baja, aunque diariamente la utilizamos para la alimentación.

Tiene una ganadería abastecida mediante gasoil

Podemos poner un temporizador, pero nos interesa venir constantemente.

Como aquí comen dos veces al día el generador se pone por la mañana y la tarde, y luego por la noche para la calefacción. En verano también se utiliza para la alimentación.

El generador se lleva de 5.000 a 6.000 € anuales en el consumo de combustible, que aunque sea gasoil bonificado tiene un coste, y claro, toda la noche funcionando a pleno rendimiento… gasta entre 25 0 30 litros de gasoil diariamente.

Entonces, le tienes que meter un coste más al lechón. Si ya está barato, y le metes un coste más. Y la calefacción es imprescindible para el lechón, si no le metes la calefacción la mortalidad se eleva muchísimo. El truco de las naves está en la calefacción.

¿Pondrías una instalación solar?

Cuando se empieza desde cero, entonces muy bien, pero cuando te has gastado el dinero en hacer una granja, volver a cambiar el sistema te cuesta mucho. Una inversión de 2 años, cambiarla, creo que es un coste alto.

Si echara los números y me interesara, no me importaría cambiarla mañana, pero claro hay que echar los números.

Extracto de las entrevistas incluidas en el DVD.

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1 2

3

4

1 Depósito acumulador2 Bomba3 Baterías4 Placas calefactoras5 Sistema de captadores solares térmicos6 Módulos fotovoltaicos

2.2 Ejemplo 2. Caso real recomendado

Caso de granja abastecida por energía solar

Granja de tipo medio no interconectada a la red eléctrica que obtiene calor y electricidad a través de la radiación solar

5

6

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Nos encontramos en una dehesa típica del suroeste español, enfocada a la ganadería extensiva. Somos ganaderos de cerdo ibérico en extensivo. Estamos intentando bajar los costes de producción y optimizar la producción de lechones ibéricos.

Aquí no hay electricidad, no hay corriente eléctrica, no hay un enchufe…, y hace bastante frío, necesitamos que en la fase

de adaptación de los lechones haya una calefacción para que los animales tengan una temperatura óptima y sobreviva el mayor número. Sin calefacción no podemos producir lechones, tendríamos grandes problemas.

Cuando decidimos poner la calefacción, nos dimos cuenta que todo el mundo pone una calefacción basada en resistencias eléctricas,

Abel DomínguezGanadero

Abel Domínguez es de Higuera la Real (Extremadura). Estudió la carrera de ingeniero agrónomo. Heredó una finca familiar ubicada en Encinasola (Huelva), y ha decidido continuar con las tareas ganaderas de sus antepasados.

Cuando fue a instalar la calefacción iba a hacer lo que todo el mundo y le ofertaba la empresa proveedora: colocar placas de resistencia eléctrica, pero analizó un poco nuevas posibilidades, hizo números y se decidió por la instalación solar.

Optó por una ganadería abastecida por energía solar

es decir, que la placa donde el lechón se echa se calienta mediante una resistencia eléctrica, alimentada con electricidad conse-guida mediante un grupo electrógeno, en definitiva, quemando gasoil (gasóleo) para producir así electricidad.

Comprobamos que esa solución tiene un coste exagerado porque no tiene una eficiencia energética razonable. Nos dejamos aconsejar, nos atrevimos a pensar de otra forma y vimos que había una manera más eficiente y sustituimos el grupo electrógeno y las resistencias eléctricas por una caldera y un circuito de agua caliente. Con este cambio -aunque se mantiene el gasóleo- el rendimiento del proceso mejora mucho con lo cual conseguimos ahorrar bastante.

Instalación solar

Pero dimos un paso más y pensamos que también podíamos calentar las placas mediante la gran fuente de energía que es el Sol, y pusimos captadores solares, termosolares. De manera que gran parte de la energía necesaria la pone el Sol, lo cual no quiere decir que no se consuma gasoil, pero sí que tenemos un gran apoyo de la energía solar, que es ahora la que calienta el agua que hace que tengamos calefacción en la naves.

Pedimos ayuda a la Junta de Andalucía, a la Consejería de Innovación, a través de la Agencia Andaluza de la Energía. Hicimos el proyecto, y decidí colocar también captadores

solares fotovoltaicas para mover el agua en el circuito cerrado de la calefacción, las bombas eléctricas, y tener en definitiva electricidad en la granja. Conservamos de forma auxiliar el grupo electrógeno de gasoil.

Al fin, tenemos un sistema convencional con el apoyo de lo solar. Funciona muy bien. Hay un ahorro energético considerable, hemos tenido un ahorro del 40% del consumo del gasoil desde que tenemos el sistema de “placas” solares en la instalación.

Visto que las cosas funcionan, y hay una técnica y una tecnología detrás, estamos pensando en mejorar, y vamos a plantear poner una caldera de biomasa, para reducir coste, pues el objetivo final es conservar lo que tenemos: esta finca era de mi bisabuelo y por diferentes motivos acabó en la gestión de mis manos, y mi obligación es conservarla, al menos tal como la dejaron, y la forma es que sea rentable, porque si no, se convertiría en una selva. Si queremos contribuir a la sostenibilidad de la dehesa tenemos que hacer que esta actividad sea rentable.

Extracto de las entrevistas incluidas en el DVD.

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Hubo dos fases en el desarrollo del proyecto hasta llegar a la granja abastecida por energía solar. No entramos de primera implantando las renovables, porque el negocio de Abel no le permitía hacer de golpe una inversión. El proceso fue por fases

¿Cuándo se convenció Abel?Cuando entendió que producir calor con una caldera de agua era más barato que obtenerlo

disipando electricidad, fue entonces cuando se decidió a cambiar. El proyecto lo hemos realizado aprovechando las instalaciones que ya tenía, es decir, que no hubo que tirar lo que ya tenía y hacer algo de nuevo, hasta el grupo electrógeno que había comprado le sirvió.

En aquella primera fase, teniendo el generador eléctrico, acumulábamos parte

Francisco Díaz AndradesIngeniero

Francisco ha sido el ingeniero que colaboró con Valeriano Ruiz en el diseño y desarrollo de la instalación solar de la granja de Abel.

Primero se realizó un balance energético inicial al que se fueron aplicando criterios de ahorro energético, sin hacer grandes transformaciones, aprovechando en lo posible la maquinaria ya disponible por parte del propietario.

Diseño y desarrollo de la instalación solar

de esa energía en baterías de plomo ácido y lo único que tuvimos que añadir fue la caldera de la calefacción (como una doméstica) y un acumulador para calentar un volumen de agua suficiente para que la caldera tuviera inercia, y que no estuviera funcionando continuamente, gastando gasoil sin necesidad. Además, pusimos un sistema de control para que todo funcione independientemente y se complemente en los momentos adecuados.

Cuando Abel comprobó tras instalar la caldera de agua caliente que el ahorro de gasoil, era de un 30 o 40 %, y sus amigos ganaderos se quejaban del gasto del gasoil, se convenció de que tenía que dar el siguiente paso, que era sustituir el gasoil que utilizaba en los dos procesos por energía solar.

En una segunda fase, diseñamos el sistema solar térmico para el calentamiento de agua y el sistema solar fotovoltaico para producción de energía eléctrica, con acumulación de baterías. Hay que decir, que Abel se decidió a dar este segundo paso una vez contó con la ayuda de la Junta de Andalucía a través de la Agencia Andaluza de la Energía.

Francisco Andrades junto a Valeriano Ruiz

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Fases del proyecto de la instalación solar de la granja de Abel ¿Qué pasos dio Abel hasta conseguir abastecer energéticamente su granja a través de la radiación solar?:

El sistema de resistencias eléctricas del ejemplo 1 da lugar a que, de cada 3 litros de gasóleo que el ganadero compra y emplea para producir calor en las parideras a través del grupo electrógeno y las resistencias eléctricas, 2 litros son derrochados en el proceso, por lo que sólo la energía equivalente a 1 litro es la cantidad que realmente llega a calentar las placas calefactoras. Esto significa una pérdida directa de dinero, ya que sencillamente, se pierden 2/3 de la inversión de compra de combustible, reduciendo el rendimiento del proceso a un 30%.

Abel entendió el derroche de gasóleo mediante el sistema habitual y se predispuso a conocer que había otras formas más eficientes y rentables de producir el calor que necesita su ganadería para sobrevivir.

Paso 1 Se hizo consciente de la pérdida energética y económica de la solución habitual (ejemplo 1)

Rendimiento de la calefacción mediante resistencia eléctrica.

Lo más inmediato fue montar un sistema de distribución de calor con placas calefactoras de agua caliente (intercambiador agua-aire) y un generador de agua caliente [caldera de gasoil para el calor y un sistema eléctrico para el control del sistema, con un grupo de baterías + inversor + grupo electrógeno (que puede ser pequeño; no como el del ejemplo 1) para carga de baterías].

Paso 2 Sustituyó la calefacción mediante resistencias eléctricas por una caldera de agua caliente

Rendimiento de la calefacción mediante agua caliente.

Con la caldera de agua caliente, de cada tres litros de gasóleo, solo se pierde uno por el escape de la caldera, y se aprovecha el valor energético de los otros dos litros para el calentamiento de las placas calefactoras.

Con este primer paso se gana un 34% en el aprovechamiento del gasóleo y por tanto se reducen los gastos, a fecha de cierre de esta publicación, en unos 5.000 € anuales para una instalación media (en una estimación establecida para 50 parideras). Esto significa un plazo de amortización de la inversión en instalaciones de unos 3 años por reducción de costes de explotación.

Abel comprobó los beneficios económicos de esta mejora energética y, a partir de ahí se decidió a dar un paso más: utilizar el Sol para generar calor y también para conseguir la electricidad que hace funcionar el sistema, incluido el control.

Rendimiento energético de esta solución (solo de la caldera):

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Se trata en esta solución de calentar agua mediante la energía solar que incide en unos captadores solares térmicos. El agua caliente se reparte por un sistema de distribución hacia las placas de calefacción, llevando el calor a los cerditos.

Si durante el día no logramos calentar suficientemente el agua (porque haya poca radiación solar ese día) se puede emplear una caldera auxiliar para complementar lo conseguido con la parte solar. El Sistema de Control de las instalaciones pone en marcha la caldera auxiliar automáticamente cuando no se produce el calentamiento esperado de las parideras.

Abel comprendió bien esta posibilidad y decidió aplicarla al comprobar que con la subvención podía acometer la inversión.

Paso 3 Sustituyó el gasóleo por energía solar para calentar el agua de la calefacción

Instalación solar térmica.

Depósito acumulador de agua caliente.

En cualquier instalación de este tipo también se necesita electricidad que, en general, se puede obtener con un generador eléctrico alimentado con un combustible fósil (gasóleo o gasolina).

En este caso de la instalación de Abel, la generación de electricidad se hace mediante unos módulos fotovoltaicos alimentados por la radiación solar, y la acumulación de la energía sobrante en determinadas horas de mucha radiación y poco consumo se hace en baterías previa su transformación en energía química (baterías electroquímicas). Se elimina de esta manera casi por completo el uso de combustible fósil para la producción de electricidad (reducción del coste de combustible a prácticamente 0).

Paso 4 Incorporó la energía solar fotovoltaica para producir electricidad

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Instalación solar térmica-fotovoltaica.

Ejemplo 3: Se convenció y cambio su grupo electrógeno por una instalación híbrida solar-biomasa. (En proyecto)

Cuando Diego García se enteró del ahorro en gasóleo que obtenía su vecino Abel Domínguez y lo satisfecho que estaba con su nueva instalación, decidió cambiar su instalación estándar por una a partir de energías renovables. A fecha de cierre de este manual, su proyecto está terminado y en breve comenzará con las obras (si consigue la subvención de la Junta de Extremadura).

Es evidente algo que todo el mundo puede comprender: A través de la quema de biomasa en una caldera se puede calentar agua y con un sistema de distribución se reparte la energía entre las parideras. En este caso no sería necesaria una instalación solar térmica; la caldera de biomasa puede aportar toda la energía térmica necesaria. La electricidad se puede obtener (como en el caso solar térmico) con una instalación fotovoltaica o con un grupo electrógeno pequeño; siempre con baterías electroquímicas.

La biomasa como combustible incorpora ventajas como la estabilidad y bajo precio del suministro, y –mejor aún- la posibilidad de autoabastecimiento mayoritario o parcial con los propios deshechos (tala) de la explotación, lo que supone también una reducción en los costes de eliminación de deshechos al ser aprovechados “in situ”.

Pero la solución que parece óptima es la hibridación solar-biomasa; es decir una instalación con el equilibrio adecuado entre la aportación térmica procedente de una instalación solar térmica y una caldera de biomasa que es la que se propone realizar Diego.

2.3

1 Fotovoltaica2 Inversor y baterías

1 2

Dependiendo del dimensionamiento de la instalación fotovoltaica se puede incorporar un pequeño sistema electrógeno auxiliar (en la instalación de Abel se aprovecha el grupo electrógeno previamente existente) cuyo arranque, si hubiese algún problema, lo activa automáticamente el Sistema de Control.

En definitiva, la granja de Abel cuenta en la actualidad con unas instalaciones que permiten aportar casi toda la energía artificial necesaria (calor y electricidad) a partir de la energía que nos regala el Sol.

Tejado de la granja de Abel Domínguez.

2928

3Ganadero, usted puede dejar de depender del gasóleo.Mediante una instalación de energías renovables, usted puede ahorrarse entorno a unos 5.000 € al año, y en cinco años poder amortizar el coste de la instalación. Su explotación será más rentable, vivirá más seguro, tranquilo y contento, porque su negocio no dependerá de fuentes energéticas externas e imprevisibles, como es el petróleo.

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Tipología de instalaciones de energías renovables. Datos económicos

(1) Generador de gasóleo y una calefacción mediante resistencia eléctricas.

Es la instalación más común actualmente y en este trabajo se toma como punto de partida y referencia para comparar el ahorro que supone cambiar a instalaciones renovables.

La instalación cuesta 6.000 € y gasta 6.400 € de gasóleo al año.

(2) Instalación de energía solar térmica. El sol se encarga de calentar el agua que va a circular por las placas calefactoras. La instalación se complementa con una caldera auxiliar de gasóleo y un grupo electrógeno pequeño para generar la electricidad que necesita la instalación (con unas baterías y un sistema de control).

El coste es de 21.500 €, y gastaría 1.780 € al año en el pago del gasóleo de la caldera y del grupo electrógeno. Según esos datos la inversión tendría un retorno simple de 4,66 años. Y un ahorro respecto del caso de referencia de 4.620 euros al año.

(3) Solar térmica y fotovoltaica, manteniendo todo lo demás del caso anterior.

Esta instalación costaría 24.500 euros, es decir 3.000 euros más que la anterior. El retorno simple sería de 5,14 años. El consumo de gasóleo costaría 1.630 euros al año y se ahorrarían 4.770 euros al año respecto del caso de referencia.

(4) Sustitución de la caldera de gasóleo por una de biomasa (que cuesta 10.000 euros) con lo cual el coste inicial sería el más alto, 34.500 euros. El coste de gasóleo obviamente sería cero y el de biomasa es de solo 610 euros al año que sería el único coste una vez amortizada la instalación, a los 5,95 años. El ahorro respecto de la instalación de referencia sería de 5.790 euros al año.

(5) Sólo con biomasa en que la caldera calienta el agua de las placas calefactoras. Necesita un grupo electrógeno y baterías para generar la electricidad de apoyo a todos los servicios de la instalación.

En total la instalación costaría 25.000 euros. Se gastarían 350 euros en gasóleo y 1.010 en biomasa (total 1.360 euros en combustibles). El retorno simple sería 4,96 años (casi 5 años). El ahorro respecto de la referencia sería de 5.040 euros al año.

(6) Solar térmica con caldera auxiliar de biomasa y aporte eléctrico con un grupo electrógeno de gasóleo. En total costaría 29.500 euros. Su retorno simple sería de 5,42 años y el coste anual sería de 350 euros en gasóleo y 610 en biomasa (total 960 euros al año). El ahorro respecto del caso de referencia sería de 5.440 euros al año.

(7) Fotovoltaica para la electricidad y biomasa para el calentamiento del agua; se incluye un grupo electrógeno para respaldo de la instalación fotovoltaica. En total costaría 28.000 euros. Se amortizaría (retorno simple) en 5,19 años y se ahorrarían 5.390 euros al año respecto del caso de referencia. El gasto en biomasa costaría 1.010 euros al año.

(8) Caldera de gasóleo para el agua caliente y un grupo electrógeno para la electricidad. Costaría solo 17.000 euros pero gastaría en gasóleo 2.870 euros al año. La instalación se amortizaría en 4,82 años y el ahorro respecto del caso de referencia sería de 3.530 euros al año.

DATOS ECONÓMICOS 3€€

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Resumen económico

En el análisis de costes y amortización de las inversiones necesarias en las distintas posibilidades de instalaciones para mantener a los lechones en un ambiente suficientemente caliente, se extraen algunas conclusiones claras:

La más cara de todas (aunque el coste inicial sea el más bajo, 6.000 euros) es la habitual de un grupo electrógeno alimentado con gasóleo que produce electricidad que se disipa en unas resistencias eléctricas incluidas en las placas calefactoras. Es la más cara (6.400 euros en gasóleo cada año que irá subiendo a medida que este se vaya encareciendo, circunstancia que se va a producir con toda seguridad). Al margen de lo puramente económico está la logística del abastecimiento de un combustible fósil al lugar de la explotación ganadera y los gases de efecto invernadero que se producen.

Le sigue en importancia económica (menor coste inicial, 17.000 euros) la solución con agua caliente producida con una caldera de gasóleo y un grupo electrógeno pequeño que solo gastaría al año 2.870 euros en la compra del gasóleo para la caldera y el grupo. Este caso es mejor que el anterior desde todos los puntos de vista y es consecuencia de la mayor eficiencia energética de la utilización del gasóleo.

Las demás soluciones que incluyen alguna forma de energía renovable son todas bastante parecidas en cuanto a ahorro respecto del caso de referencia y en el periodo de retorno de la inversión. Las diferencias más claras están en la inversión inicial. Desde la más económica, con una instalación solar de agua caliente apoyada por una caldera de gasóleo y un pequeño grupo de generación de electricidad que cuesta 21.500 euros que solo tiene como gasto anual 1.780 euros en gasóleo, hasta la más cara (34.500 euros) también la más interesante desde el punto de vista ambiental, de comodidad y de coste a medio plazo. Este caso consiste en una instalación solar térmica (como el caso antes citado), una instalación fotovoltaica para la generación de electricidad y una caldera pequeña de biomasa para complementar la instalación solar térmica en los días de baja radiación solar. En total, esa instalación solo requiere el gasto de 610 euros al año en compra de biomasa que, evidentemente puede ser sustituida por biomasa recogida en la propia explotación.

El resto de casuísticas con energías renovables son variantes de las citadas, buscando menor coste pero no introducen grandes diferencias.

En resumen y pensando en las posibles ayudas desde la administración para favorecer este tipo de iniciativas parece claro que la mejor solución sería el apoyo económico en la adquisición de los equipos de energías renovables, bien por subvención directa, bien por apoyo financiero a la adquisición subvencionando los puntos de interés durante el tiempo de amortización de la instalación; o una mezcla de ambas soluciones.

4

3534

PRESTACIONES DE LAS INSTALACIONES DE ENERGÍAS RENOVABLES

4El objetivo de las instalaciones energéticas que aprovechan las energías renovables es reducir costes tanto en abastecimiento energético como en mantenimiento de las instalaciones necesarias; por lo tanto, incrementar la eficiencia y éxito en los resultados de la explotación; y facilitar la labor del ganadero en su día a día.

Sistema de Control Automático

Este tipo de instalaciones contemplan un Sistema de Control Automático, encargado de vigilar 24 horas los 365 días del año su correcto funcionamiento sin necesidad de que el ganadero se encuentre en la ganadería. Hay sistemas incluso vinculados al teléfono móvil que envía avisos cuando existen problemas en el funcionamiento o que permiten dar órdenes de arrancar y parar. Ello supone un paso más en la facilidad para el ganadero a la hora de realizar su trabajo en dos aspectos:

La sencillez del sistema de control de las instalaciones puede reducirse a un solo botón de arranque/parada (esto dependerá de las necesidades y exigencias de los casos en concreto).La automatización posibilita que sea el propio sistema inteligente, el que acciona las instalaciones auxiliares cuando sea necesario (ya sea la caldera o el grupo electrógeno) sin que la ganadería se quede en ningún momento sin suministro de energía.

Además, las instalaciones están pensadas para el futuro. Es decir, se trata de tecnología eficiente y con buenas calidades, garantizando un menor número de averías (respecto a las instalaciones eléctricas), menor desgaste y, por lo tanto, mayor durabilidad. Con ello, se obtiene una mejor amortización de la inversión destinada y, una reducción en los costes de mantenimiento y renovación de instalaciones. El resultado es tranquilidad para el ganadero.

Optimización del uso eficiente

El sistema es capaz de saber cuándo se alcanzan las condiciones óptimas de electricidad y calor, y pararse automáticamente, eliminando así el consumo innecesario de energía. Ésta

será reservada para cuando vuelva a ser requerida. La consecuencia, es reducir más los costes ya que se erradica el derroche de combustible. (Un sistema eléctrico alimentado con gasoil produce energía siempre, haga o no haga falta, sin capacidad para conocer ni controlar dicha producción, por lo que se produce un derroche incontrolado que se traduce en incremento de los costes en combustible).

En el caso de que se esté captando energía solar (para la producción de calor y/o electricidad) pero ésta no sea necesaria para el funcionamiento de la nave, ésta queda almacenada para cuando se necesite. Se elimina así el derroche y se aumenta la eficiencia energética.

Mantenimiento de las instalaciones

Las instalaciones requieren un escaso mantenimiento que se asemeja en su sencillez al mantenimiento de una instalación habitual, con la diferencia de que las piezas están diseñadas y preparadas para una larga durabilidad. Pensadas especialmente para soportar las condiciones climáticas del entorno, permiten que se obtenga un plazo de amortización medio-largo de la inversión inicial en instalaciones y que, a partir de dicho plazo, se logre directamente una reducción de costes entre los que se encuentra el ahorro en mantenimiento, reparación y cambio de piezas.

Éxito corroborado

La situación actual basada en el conocimiento y la experiencia, permite asegurar el éxito energético, económico y ambiental. Se trata de una tecnología en la que, al existir ya casos reales, se han superado las dificultades iniciales y de diseño, pudiendo realizarse a día de hoy instalaciones que garantizan la reducción de costes de explotación a medio plazo.

Asimismo, posibilita la adaptación y “personalización” a cada caso particular de unos planteamientos generales, en cuanto a condiciones del entorno (ubicación) y a las variables de explotación (número de parideras). No se trata de un “producto estándar” aunque si de un concepto (utilización de eficiencia energética y de fuentes de energías renovables) básico que, aplicado en función de las condiciones propias de las ganaderías, garantiza el éxito de la producción de lechones sanos al máximo.

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5“El mundo rural, por la abundancia de sus recursos naturales propios o producidos -como en el caso de los residuos- es el lugar idóneo para aplicar sistemas energéticos de futuro, de carácter renovable, especialmente, en los espacios naturales protegidos en su búsqueda de equilibrio entre las actividades humanas y la conservación de la naturaleza. Es el ejemplo que el conjunto de la sociedad está necesitando.”

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El ámbito rural es el origen de todos los bienes tradicionales de los que disfrutamos los seres humanos y gracias a los cuales podemos desarrollar nuestra vida. Desde los alimentos vegetales y animales hasta la calidad del aire que respiramos y del agua que bebemos, pasando por los paisajes que alimentan nuestro espíritu. Además de ser el origen de los bienes es el sumidero de todos los desechos y residuos que producimos los seres humanos.

En lo referente a la energía también es así. En el ámbito rural se encuentran las minas de carbón o de uranio y los pozos de petróleo y de gas natural y allí terminan los desechos ensuciando el ambiente, tanto gaseoso (la atmósfera) como líquido (ríos, lagos, mares, etc.) e incluso sólidos (escombreras de todo tipo, vertidos intencionados o no, etc.).

Pero, lo que nos interesa destacar aquí es que el ámbito rural es sede de actividades que requieren energía que tienen en su entorno y que pueden obtener también de los mismos sectores comerciales energéticos (electricidad y combustibles) que los demás consumidores utilizan sin limitación. Pero aquí hemos presentado un ejemplo de responsabilidad en la utilización de energía en una explotación típica del ámbito rural como es la ganadería del cerdo ibérico en las zonas más representativas de esta actividad en España; es decir, en las dehesas de quercus del noroeste de Andalucía y suroeste de Extremadura.

Pero no se trata solo de una cuestión de responsabilidad social y ambiental. El impulso parte de un convencimiento técnico y económico apoyado por la existencia de ayudas públicas a este tipo de instalaciones o la posibilidad de invertir, puesto que las cantidades económicas pueden ser asequibles al ganadero.

VENTAJAS DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN EL ÁMBITO RURAL

5 Reducción de costes y más competitividad

Unas instalaciones eficientes y de fuentes energéticas renovables es una inversión que desde el primer momento obtiene una reducción constante de los costes de explotación, debido al ahorro en energía (eficiencia) y en compra de combustible y, en el caso de la caldera con biomasa por sustituirse por un combustible mucho más barato.

Este ahorro en costes, supone el poder amortizar a medio plazo la inversión inicial en instalaciones (sin contar con la posibilidad de incentivos), una vez pasado el cual, la ganadería logrará para un mismo volumen de ventas, menores costes y mayores beneficios. Así el ganadero puede ofrecer precios más competitivos.

Las energías renovables permiten un mayor aprovechamiento o rendimiento energético y abaratamiento de los costes. El sol es gratis y tenemos la certeza de que sale todos los días; porque aunque haya nubes hay radiación, en ese caso difusa y de menor cantidad que cuando no hay nubes. La biomasa es autoproducida y en su defecto, su mercado de suministro muestra muchas más ventajas, estabilidad y facilidades.

En el caso de la instalación con caldera de biomasa, el mercado de suministro de este tipo de combustible es extremadamente estable y barato en relación al petróleo. Además se ha de contar con la posibilidad de que se pueda autoabastecer la ganadería con sus propios deshechos, lo que supondría una reducción de costes no solo en la propia compra del combustible, sino también en los costes de eliminación de deshechos (poda).

Independencia y libertad

Reducir el uso del gasóleo a un porcentaje pequeño y tan solo de forma auxiliar da independencia al ganadero frente al mercado del suministro y las fluctuaciones del precio del petróleo; ello se traduce en mayor libertad en el desarrollo de su trabajo, pues se libera en buena parte de todo el proceso de abastecimiento de gasóleo (pedidos, tiempo de entrega, problemas de accesibilidad a la ganadería…).

El poder incrementar la independencia hacia el suministro de combustible, facilitará las previsiones que el ganadero hace sobre su explotación. Es decir, mayor fiabilidad tendrán las cifras de costes y beneficios y, por lo tanto, mayor margen de actuación y proyección.

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Se trata de mantener fija, al máximo posible, la variable de costes de explotación, para que el ganadero disponga de flexibilidad en la previsiones de obtención de beneficios: mayor libertad para adaptar el precio de venta de sus productos a las condiciones del mercado de venta en sí.

Satisfacción personal

Creer en la aplicación de la racionalidad de las energías renovables para la obtención de la exigencia energética de una empresa u hogar, supone equilibrar la balanza entre el consumo para la vida y el respeto al ambiente (disminución de las emisiones de CO2 y de la contaminación de vertidos).

Es la eficiencia energética ligada al bienestar de todos. Contribuir a conseguirlo como se hace en estas instalaciones produce una alta satisfacción personal pues permite compatibilizar el mantenimiento del modelo de producción, consumo y bienestar social actual, con la conservación y protección del hábitat en el que desarrollamos nuestras actividades al respecto.

6“El aprovechamiento de los recursos energéticos en el mundo rural supondría una mejora de la economía de las poblaciones del entorno (como así ha sido en el pasado), y al mismo tiempo sirven de laboratorio de ensayo para extrapolarlo al mundo urbano a otras escalas y aplicaciones.”

Evolución de los precios del petróleo.

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GUÍA PARA NUEVOS USUARIOS 6

Es recomendable recurrir a una empresa acreditada con servicio de ingeniería, que pueda realizar todas las fases del proyecto y que cuente con experiencia en el sector de las renovables. De esta forma, se conseguirá mayor adaptación a las particularidades de la ganadería y eficiencia de las instalaciones.

La Agencia Andaluza de la Energía nos facilita en su web una relación de empresas con experiencia en instalaciones tecnológicas de energías renovables. Para información y contacto con las empresas acceda a: http://www.agenciaandaluzadelaenergia.es/mapsprosol/

Para acceder al listado de empresas autorizadas, realice los siguientes pasos:

1. En la pestaña “Localizador de Empresas”, en el apartado “Tipos de Empresa”, marque la opción:

Empresa autorizada PROSOL.

2. En el apartado “Provincias” vaya marcando la que desee para filtrar la búsqueda a su interés.

Balance económico de la situación actual de la granja: realizar las cuentas reales sobre los gastos de explotación y, sobre todo, del coste anual destinado a la compra del combustible fósil (gasóleo o gasolina) para ser conscientes de la pérdida económica que supone.

Paso 1

Paso 2

Pasos a seguirPrimero hay creer personalmente en el proyecto y luego comprobar su viabilidad.

Realizar y plantear las diferentes opciones de las instalaciones renovables (solar-térmica, fotovoltaica, biomasa), según las características de origen, las necesidades y las posibilidades de la ganadería (adaptación al caso específico para maximizar la eficiencia de las instalaciones)

Estudio de viabilidad. Realizar un proyecto donde se incluyan las variables de inversión y ahorro, para el cálculo de la amortización de los costes de inversión y de los plazos de reingreso de los beneficios. Ello resultará de una comparativa energética, económica y ambiental del sistema convencional y de las instalaciones de renovables que se proponen.

Diseño “a medida” de la instalación. Es imprescindible que la empresa realice un cálculo previo para dimensionar el proyecto y diseñar unas instalaciones cuyo objetivo sea aumentar la eficiencia y reducir los costes de operación y mantenimiento de la instalación. Debe saber adaptarlas y encontrar el equilibrio en función de las peculiaridades de la ganadería, para evitar tanto el derroche como las carencias energéticas y económicas.

a) Estudios y diseño del proyectoLa forma más sensata de acometer una instalación de este tipo es ir paso por paso.Lo primero es analizar y ser consciente de los números que van resultando: ahorro en consumo, inversión requerida, subvenciones aplicables, fases montaje (adaptación a necesidades y condiciones de cada ganadería).El elemento clave es el planteamiento del proyecto ajustado a las necesidades de cada granja, y a la viabilidad del mismo. Resumiendo:

Hemos de tener en cuenta el factor tamaño, ya que, en general, la instalación tendrá mayores ventajas cuantas mayor sea el número de parideras. Los costes fijos (instalaciones) está más repartido cuantas más parideras haya (el coste/paridera será menor).

Paso 3

Paso 4

Paso 5

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Gestión de incentivos económicos o búsqueda de financiación. Si no se tiene capacidad propia para invertir, existen actualmente subvenciones del Estado a este tipo de instalaciones (incentivos máximos: aprox. 25% o 30% del coste incentivable). Hasta la fecha, conceden dichos incentivos:

Agencia Andaluza de la Energía. Consejería de Economía, Innovación y Ciencia: Fondo para el impulso de las Energías Renovables y la Eficiencia Energética.Consejería de Agricultura y Pesca.Comisión Europea y el FEI: Fondos Jeremie (economía sostenible) http://www.agenciaidea.es/cocoon/ai-estatico-.html?p=/Inicio/Incentivos/&s=/Inicio/Incentivos/Jeremie/&c=Jeremie

IDEA: Fondos Europeos para el desarrollo regional (Fondos FEDER) http://europa.eu/legislation_summaries/employment_and_social_policy/job_creation_measures/l60015_es.htm

La otra opción es la búsqueda de financiación a través de entidades financieras, como puede hacer cualquier empresa de otro sector.

Créditos y préstamos generales de entidades bancarias.Juntas autonómicas: bonificaciones a los intereses de financiación de los bancos.

Cálculo real de las amortizaciones. Con los datos económicos en la mano y el cálculo de las ayudas, se debe obtener el plazo de amortización deducido al comparar los costes de inversión con la rentabilidad conseguida (reducción de gastos de explotación).

Ejecución de las obras. Es importante que la empresa disponga de capacidad para acometer todas las fases del montaje y construcción de los distintos tipos de tecnologías de energías renovables que hayamos decidido adoptar (solar térmica; fotovoltaica; biomasa).

Servicio de mantenimiento de las instalaciones. Se valorará que la empresa disponga de un servicio de mantenimiento ágil y que cuente habitualmente con el material y componentes específicos a este tipo de instalaciones, para evitar problemas con los tiempos en la reparación o abastecimiento de piezas que puedan perjudicar el ritmo o las condiciones necesarias para la explotación ganadera.

Paso 6

Paso 7

Paso 8

Paso 9

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CONSEJOS GENERALES 7

No refugiarse en la comodidad de lo tradicional (que muchas veces no es comodidad sino rutina), ya que está demostrado y es un hecho, que en este caso la supuesta comodidad sale más cara.

Perder el miedo, ya no existen riesgos con este tipo de instalaciones porque su funcionamiento y rentabilidad está demostrada. La fase experimental está totalmente superada, estas tecnologías funcionan y su éxito está corroborado por años de investigación, demostración y funcionamiento comercial en otras aplicaciones similares.

Superar la visión de corto plazo y realizar una proyección de futuro (medio-largo plazo) en el que directamente se obtiene una reducción de costes de explotación verdaderamente sostenible.

Un éxito que solo reporta beneficios:

Para usted: es un sistema cuyo suministro de energía permite conservar el entorno y, por lo tanto, el trabajo a lo largo del tiempo. Ahorro, seguridad, independencia, libertad y tranquilidad.

Para el medio ambiente: no agotar fuentes no renovables, conservar el hábitat, garantizar un futuro mejor para las próximas generaciones.

Las energías renovables en el mundo rural tienen grandes posibilidades de futuro ya que pueden convertirse en un sector “productor”; de hecho lo ha sido siempre aunque ahora adquiere una dimensión económica de mayor amplitud y repercusión social en el entorno de las instalaciones concretas.

Las energías renovables se han consolidado ya como forma energética autónoma que permite una mejora de la calidad de vida en el ámbito rural, de la que nunca se había disfrutado, gracias a la cual se puede producir una vuelta a los campos para vivir y mantener una actividad adicional a la puramente agrícola o ganadera como productores de energía eléctrica y/o combustibles en unidades perfectamente compatibles con la explotación agrícola y ganadera tradicional.

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ANEXOSGlosario

8Autogeneración: Generación de energías intermedias por parte del propio consumidor.

Balance energético: Contabilidad de cantidades de energía intercambiadas por un sistema o en un proceso.

Biomasa: Conjunto total de los organismos vivientes animales y vegetales, de una región particular, considerados colectivamente. En energética, materia prima vegetal o residual utilizable con fines energéticos. En energía, se puede distinguir entre “biomasa tradicional” (leña, paja, etc.) y “biomasa moderna” (cultivos energéticos, biocombustibles, biogás, etc.).

Captador solar: Dispositivo para transformar la energía radiante del sol en energía térmica, que se transmite a un fluido. Está constituido básicamente por una cubierta transparente (lo más frecuente, un vidrio), una placa absorbente negra por la que circula un fluido, un aislante y una caja que encierra el conjunto.

Fotovoltaica: Dispositivo, normalmente a base de silicio, que permite la transformación de la radiación solar en electricidad. (Efecto fotovoltaico).

Combustibles fósiles: Sustancias combustibles procedentes de residuos vegetales o animales almacenados en periodos de tiempo muy amplios. Son el petróleo, gas natural, carbón, esquistos bituminosos, pizarras y arenas asfálticas.

Combustibles renovables y residuos: Comprende la biomasa (madera, residuos vegetales, etanol, metanol), residuos municipales (producidos en los sectores residencial y de servicios, normalmente recogidos por servicios municipales) que pueden ser usados para la generación de calor y/o electricidad, previa su selección y transformación en biogás; y residuos industriales, en particular los de procedencia agrícola y ganadera. No todos deben ser considerados renovables.

Combustión: Reacción química del oxígeno (comburente) con una sustancia (combustible). La combustión es una reacción exotérmica en casi todos los casos.

Conversión fotovoltaica: Proceso de transformación directa de la radiación solar en energía eléctrica por medio de células fotovoltaicas.

Conversión termodinámica: Transformación de calor en trabajo por medio de una máquina térmica, con cesión de calor a un foco frío.

Dependencia energética: Porcentaje del consumo de energía primaria de un país que debe importar del exterior. También se puede referir a una ciudad, una provincia, una región o una zona territorial determinada.

Derivados del petróleo: Todas las sustancias artificiales que se obtienen a partir del petróleo crudo, normalmente en una refinería de petróleo. GLP, naftas, keroseno, gasolina, gasóleo, fuel-oil, alquitrán, etc.

Dióxido de carbono (CO2): Gas que se desprende en las combustiones (si el combustible tiene carbono en su estructura) y que se absorbe por las plantas en la fotosíntesis. El aumento de las cantidades de este gas en la atmósfera produce un aumento del efecto invernadero de la atmósfera sobre el planeta Tierra, pero no es el único gas que produce este efecto.

Eficiencia energética: Idea general de mejora de comportamiento energético de un dispositivo, proceso o sistema. También cociente entre la energía mínima y la real consumida en un proceso, dispositivo o sistema.

Electricidad: Forma de energía que se puede considerar relacionada con los electrones y los fenómenos asociados a ellos.

Energía: Propiedad de los cuerpos y sistemas que se manifiesta por su capacidad de realizar un cambio (de posición o de cualquier otro tipo).

Emisiones de CO2: Cantidad de gas CO2 que se emite a la atmósfera en un proceso. Normalmente se refiere a la unidad de masa de combustible empleado en el proceso o a la unidad de energía.

Fuente de energía: En sentido general, sistema o sustancia de donde se obtiene energía.

Fuentes renovables de energía: Formas de energía que se reproducen temporalmente con periodos fijos o variables. Se incluyen la solar, hidráulica, biomasa, eólica, de las mareas, de las olas, geotérmica, térmica y salina de los mares y océanos.

Grupo electrógeno: Máquina que mueve un generador eléctrico a través de un motor de combustión interna.

Producto Interior Bruto (PIB): Valor económico producido en el interior de un país. Es independiente de quien genera ese valor. Lo que importa son los límites físicos del país.

Radiación solar: Radiación producida por el sol con una temperatura equivalente a 5777 K y que llega al exterior de la Tierra con una intensidad de 1367 W/m2. Radiación solar sobre una superficie. Radiación solar global que incide en una determinada superficie situada en la Tierra, sea fija o en movimiento, en un determinado periodo de tiempo. Su intensidad (irradiancia) máxima es del orden de 1000 W/m2.

Rendimiento energético: Relación entre la cantidad de energía obtenida en un convertidor y la energía empleada.

Resistencia eléctrica: Medida de la oposición al paso de corriente de un objeto.

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CTAERCentro Tecnológico Avanzado de Energías RenovablesParaje los Retamares S/N 04200 Tabernas -Almería (España)Teléfono: (+34) 950 10 45 46 Fax: (+34) 950 21 43 61 Email: info@ctaer.comwww.ctaer.com

Valeriano Ruiz, director del proyectoFrancisco D. Andrades, Ingeniero Sergio Ruiz, gestor y empresarioDiego García, ganaderoAbel Domínguez, ganaderoFátima Rodríguez, guionistaJorge Alcauza, realizadorGema Castejón, periodista colaboradora

Diseño manual Portal Creativo

Serie Tecnologías de Futuro. CTAER copyright

Sevilla, febrero de 2012

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Promueve y Dirige: CTAER

Incentivo recibido de la AGENCIA ANDALUZA DE LA ENERGÍA (Junta de Andalucía)

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