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Un estudio español demuestra que la energía eólica reduce la emisión de CO2

El trabajo, que publica la revista Energy, aporta al debate generado en torno a este tema el primer análisis sobre la interacción de los parques eólicos con las plantas térmicas en España y concluye que el balance global de las reducciones de CO2 es muy significativo.

Un estudio de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid revela que incluso en mercados energéticos en los que la energía eólica se integra con centrales productoras de CO2, la contribución real a los objetivos de emisiones es positiva.

Según los datos de la Asociación Mundial de la Energía Eólica (WWEA), el uso de la energía eólica redujo las emisiones de CO2 en unos 23 millones de toneladas sólo en el año 2011.

Sin embargo, algunos sectores han cuestionado durante bastante tiempo la eficacia de los parques eólicos y los generadores en la lucha por reducir esas emisiones, recordando que en los procesos de fabricación, instalación y mantenimiento de los aerogeneradores sí se genera CO2 y, sobre todo, defendiendo que en las fases en las que hay viento suficiente y los parques eólicos reciben energía de centrales térmicas no hay una efectiva batalla contra la emisión de gases.

Pues bien, esas dudas quedan desmentidas con el informe realizado por el grupo de investigadores de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de la Politécnica de Madrid, realizado en el seno del Master de Energías Renovables y Medio Ambiente (ERMA) y publicado por la revista Energy. Según este trabajo, incluso en mercados energéticos en los que la energía eólica se complementa con la producción de plantas térmicas, que sí son generadoras de CO2, la contribución real a los objetivos de reducción de emisiones es positiva gracias al uso de la energía eólica.

Los resultados, en el conjunto de datos 2011, muestran unas emisiones menores a medida que la generación eólica reemplaza la convencional, aunque las reducciones no son equivalentes. A baja penetración, cada megavatio-hora (MWh) eólico introducido en la red permite evitar prácticamente todo el CO2 de cada MWh térmico desplazado.

Sin embargo, con niveles de penetración tan altos como un 50% el efecto del viento es acumulativo y las reducciones alcanzarían solo un 80%. Aún así, dicha reducción es aún muy significativa y en ningún caso despreciable o negativa.

El concepto de ciclado

La clave de este proceso es lo que se conoce como ciclado, un término que hace referencia a los cambios producidos en las plantas de gas o carbón por diversas razones, siendo una de ellas la generación de energía por medio de fuentes renovables, y que redundan en un mayor gasto de combustible por MWh producido. Uno de los problemas que sí tiene la energía eólica es que el viento no es una fuente constante.

Esa intermitencia y la intervención en el proceso de las centrales térmicas es lo que provocó que algunos informes llegaran a defender que la reducción de CO2 con este sistema no era significativa, o incluso, era negativa, dato que ahora ha quedado desmentido.

En los últimos años se atribuye a las energías renovables la capacidad de reemplazar los combustibles fósiles y reducir por tanto drásticamente sus emisiones.

Sin embargo, la economía de combustibles y las emisiones en los sistemas eléctricos establecidos no son proporcionales a la generación de las fuentes intermitentes, debido al ‘ciclado’ de las plantas térmicas que proporcionan el equilibrio de la red.

Ciertos informes cuestionan incluso si la eólica respaldada por térmicas convencionales, podría en su caso llegar a emitir más que las plantas de gas más eficientes operando en solitario.

Estos debates realzan la necesidad de análisis independientes del sistema eléctrico, sobre todo en los países con mayor penetración de la energía eólica, para explicar su contribución real a los objetivos de emisiones.

El objeto de este estudio de los investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid fue la interacción de la producción eólica y las plantas térmicas a lo largo de 2011 y observando escenarios en los que la eólica causa importantes desvíos en la programación de dichas plantas. El análisis, de escenarios reales y de escenarios sin viento para las 36 plantas de gas y 51 de carbón que hay en España, revela que éstas no se usan de forma consistente como carga base de la producción de energía eólica.

El estudio incluye algunas recomendaciones para mejorar la efectividad de las fuentes de potencia, relativas a la gestión del sistema eléctrico o el almacenamiento de energía.

Los promotores de tecnologías renovables deben ser conscientes de los problemas derivados de su integración en la red eléctrica.

Red Eléctrica Española intenta utilizar la mayor producción renovable posible, asegurando la fiabilidad del resto de las instalaciones, a la vez que publica datos detallados que facilitan los análisis.

En términos generales, los bajos factores de utilización de las tecnologías de gas y carbón indican que no se usan conscientemente como carga base.

Para el estudio se han comparado escenarios reales y sin viento en lo relativo a generación de las 36 plantas de carbón (10,8 GW) y 51 de gas (25,6 GW) que constituyen el grueso de la potencia térmica instalada en la España peninsular.

Con la producción neta de cada instalación, se calcula que el ratio de combustible a distintos regímenes de carga y se multiplica por los factores nominales para obtener las emisiones totales.

El algoritmo abarca las 8.760 h de programación anual de todas las unidades, con las restricciones consideradas y su correlación con la energía eólica permite cuantificar el impacto del ‘ciclado’ en el sistema eléctrico español.

El estudio también sugiere algunas recomendaciones para mejorar la efectividad de las fuentes  de potencia, como el modelado, la gestión del sistema eléctrico o el almacenamiento de energía.

Los promotores de tecnologías renovables deben ser conscientes de los problemas derivados de su integración en la red eléctrica, de modo que el liderazgo mostrado hasta ahora (en las primeras fases de la transición de las energías fósiles) debería orientarse a buscar soluciones en línea con los objetivos europeos para un futuro energético sostenible.

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