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, diecalpe@hotmail.com

(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, greant@eis.uva.es

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