Por Guido Gubinelli
El experto en energía y titular de Hidroestructuras S. A., Luís María Calvo, saca algunas conclusiones luego de su permanencia en Dinamarca, donde analiza medidas de eficiencia energética e incentivos para el uso de la energía eólica replicables en el país, con orientaciones a corto, mediano y largo plazo.
guido.gubinelli@energiaestrategica.com
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Resulta interesante el esfuerzo que hacen en nuestro país los distintos grupos dedicados a las energías renovables. Casi todos exponen curvas y números para ofrecer un diagnóstico y análisis del protagonismo de las energías renovables, formulando propuestas para planificar, pero sin grandes detalles sobre cómo implementarlas para
arribar al 2035.
Como profesor de planificación por más de 30 años en la UBA, puedo decir que un periodo de 20 años resulta corto para tener éxito, como lo que proponen esos grupos, y muy largo si se piensa en la necesidad de promover e implementar políticas energéticas que dispongan de un plan director con sólidas bases. Lo que es peor, es que hoy no hay propuestas concretas de implementar un plan que al menos cubra el corto plazo.
Lo que sí resulta interesante es este tipo de inquietudes estimulan la necesidad de producir un cambio, esto concientiza al común de la gente.
En la aplicación de las practicas sustentables quizás Dinamarca sea el país líder en reducción de emisión de CO2, en particular Copenhague, que después de la crisis del petróleo (década del 70/80) comenzó a concientizar a su gente que la única posibilidad de obtener calidad de vida era conociendo qué cosas producían su degradación. Además, sinceró la falta de soluciones a la gran cantidad de energía eléctrica necesaria, principalmente al suministro para la calefacción.
En efecto, con el apoyo de la ciudadanía, aumentaron el precio de la tarifa eléctrica (en el caso de ellos no hizo falta subsidiarlas); aplicaron un importante impuesto, del orden del 170/180 por ciento, a los automóviles que ingresaran al centro de la ciudad, lo que hace que las calles y autopistas casi no tienen autos; que los vehículos apaguen sus motores cuando se detienen principalmente en semáforos; y mucho otros elementos que la comunidad fue adoptando paulatinamente.
En lo que respecta a la generación de energía eléctrica, su desafío fue reemplazar las energías fósiles por las eólicas, creando grandes parques eólicos. El proceso les llevó más de 15 años, y se propusieron reemplazar el total de energías no renovables por las renovables. Hoy su matriz se compone por un 8 por ciento de energía fósil.
No obstante, siguen buscando alternativas en zonas con vientos sostenibles creando bolsones que se autoabastezcan con aerogeneradores que evitan la necesidad del transporte de energía en media y alta tensión. Hoy están en pleno desarrollo las instalaciones pilotos que permiten su implementación en el corto plazo. Sin embargo están pensando en que el plazo final debe ser el 2050 aceptando el crecimiento poblacional y lo que significa la presión urbana.
Como conclusión: el plazo 2015-2035 parece corto para una Argentina falta de un espíritu planificador, sobre todo considerando que carece de un plan para concientizar a la gente.
Posibilidad de desarrollo eólico
La generación eólica presenta una nueva visión en cuanto a su inclusión en los mercados eléctricos, porque gran parte de su producción no dependerá de los sistemas interconectados nacionales, sino de su aplicación a poblaciones individuales en forma directa o a través de parques o granjas eólicas
Uno de los principios básicos que ofrece la organización del mercado de electricidad es la libertad de contratación para productores, comercializadores y consumidores, perfeccionada por los desarrollos sucesivos en la normativa europea sobre el mercado interior de electricidad.
Esta regulación implica que muchas decisiones que antes se tomaban por la administración central (como la autorización de construcción de nuevas centrales) ahora se dejan a criterio de las empresas, sin más limitaciones que las que establece la ley para cualquier instalación industrial. En este nuevo marco regulatorio son las compañías generadoras las que individualmente planifican la operación de sus recursos con la intención de maximizar su beneficio esperado. El objetivo de un mercado libre de estas características es incrementar la calidad del suministro, la mejora del medio ambiente y hacer que los precios se auto regulen mediante la competencia. Ya en Dinamarca, en la actualidad, los consumidores, tanto domésticos como industriales, han adquirido la condición de liberalizados, pudiendo por tanto elegir suministrador.
Durante los últimos 20 años, la energía eólica se ha convertido en la fuente de energía de mayor crecimiento, e inserta en la política energética de la mayoría de los países. Hoy día existe una sofisticada industria de producción a gran escala de turbinas eólicas que utiliza una tecnología eficiente, económica y fácil de instalar. Las turbinas tienen un tamaño desde unos pocos kW hasta más de 5.000 kW, con algunas de más de 100 m de altura.
Una turbina eólica grande puede producir suficiente electricidad para unos 5.000 hogares. Un buen parque eólico en alta mar hoy día puede estar formado sólo por unas cuantas turbinas y ser capaz de producir hasta varios cientos de MW. Las reservas en la Argentina de viento son muy importantes, y capaces de generar tanta electricidad como la demanda actual de otras energías. Pueden instalarse turbinas eólicas no sólo en las zonas costeras más ventosas, sino también en regiones patagónicas y montañosas e incluso en la zona pampeana. La fuerza del viento en el mar es incluso más productiva que en tierra, por lo que se fomenta la instalación de parques eólicos de alta mar con cimentaciones en el lecho marino.
En Dinamarca, un parque eólico construido en 2002 utiliza 80 turbinas para producir suficiente electricidad para una ciudad entera con una población de 150.000 personas. Las turbinas eólicas más pequeñas pueden producir energía en zonas que no tienen acceso a la electricidad. Esta energía puede utilizarse directamente o almacenarse en baterías. Par ello se están desarrollando nuevas tecnologías para el uso de la energía eólica para edificios en ciudades con alta densidad de población.
Para aportar energía a la red eléctrica, los aerogeneradores deben estar dotados de un sistema de sincronización para que la frecuencia de la corriente generada se mantenga perfectamente sincronizada con la frecuencia de la red.
Existen diferentes tipos de aerogeneradores, dependiendo de su potencia, la disposición de su eje de rotación, el tipo de generador etc.
Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o agrupados en parques eólicos o plantas de generación eólica, distanciados unos de otros, en función del impacto ambiental y de las turbulencias generadas por el movimiento de las palas.
Analizando un emprendimiento en Dinamarca, en una superficie de afectación de 213.794 m2, dentro de una superficie arrendada con una superficie de 7.214.857 m2, se instalaron 29 aerogeneradores eléctricos de 2.0 MW cada uno. Considerando la capacidad instalada como el volumen de producción, podemos considerar que este Parque Eólico tiene una capacidad potencial de producción de 58 MW/h.
La inversión fue de € 43.000.000 para la gestión, construcción, montaje y medidas de prevención y mitigación de impactos ambientales generados por las operaciones del proyecto.
Este proyecto pudo producir un beneficio a la economía de la población a través de impactos tales como:
- Generación de 500 empleos directos e indirectos durante la construcción del Parque Eólico.
- Generación de impuestos producidos por la venta de energía eléctrica en la población.
- Desarrollo regional derivado de la proyección nacional del proyecto.
- Ingresos generados por la renta de terrenos privados y ejidales.
- Ingresos locales generados por la compra de insumos y servicios en la zona
La característica de un equipo de conversión de energía eólica es la potencia de salida disponible, dependiendo de la velocidad del viento.
Al escoger un generador de mayor capacidad, disminuye el precio de KW instalado. Esto es importante cuando se están comercializando los generadores eólicos puesto que generalmente se ofrecen según una determinada potencia nominal (KW) pero no según el diámetro del rotor, como sí ocurre con las bombas eólicas
El mantenimiento general al equipo se realiza cada 5 años.
Estrategias de programación diaria y operación horaria en el mercado de la electricidad de un parque eólico dotado de un sistema acumulador de energía
Acumuladores
La energía eólica es la energía producida por el viento. Este tipo de energía ha sido aprovechada desde la antigüedad por ejemplo para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. Pero tenían un problema: su discontinuidad; ya que el viento cambia de intensidad y de dirección de manera impredecible. Hoy en día, en los parques eólicos se utilizan los acumuladores para producir electricidad cuando el viento no sopla.
Los generadores eólicos pueden tender hacia una velocidad media del viento mayor de 6m/s, con un requerimiento para la acumulación de energía menor de dos días y una demanda bastante estable de energía.
Cuando el exceso de energía desaprovechado se produce en plantas aisladas en horas en las cuales la energía primaria es buena, y el acumulador ya está completamente cargado y no hay demanda por parte del usuario, los sistemas funcionarán sin acumulador y será una energía desaprovechada.
Obviamente un generador eólico conectado a la red, competiría, con otras energías en la red y en este caso produciría generalmente costos considerables más bajos.
Plan de corto plazo
La metodología explicada e implementada en otros países podría pensarse aplicarla en el nuestro en forma más intensa y planificada. Esto es porque ya existen algunos emprendimientos de privados que se autoabastecen con aerogeneradores propios.
De la misma forma que hablar de los beneficios y oportunidades que pueden beneficiar a la hora de llevar a cabo proyectos de generación eólica, se deben reconocer las dificultades, contrariedades o inconvenientes que obstaculizan el cambio hacia el desarrollo de las fuentes de energías renovables y de sus tecnologías asociadas. Las barreras son de varios tipos como: la falta de información, los espacios eólicos disponibles (viento), ausencia o debilidad en los marcos regulatorios y de las políticas asociadas, resistencia al cumplimiento de un marco institucional y legal, incentivos y continuidad al proceso de implantación de la generación eólica, (en poco tiempo ya hay dos leyes en juego que se contradicen), la presión tributaria, heterogeneidad en la capacidad de pago de los usuarios, la regulación de la autogeneración, malas conductas de aprovechamiento de la población por la ausencia de estrategias de educación, sensibilización y promoción, y muchas más.
Quizás una de las barreras más difíciles de sortear a la hora de implementar los emprendimientos eólicos son las políticas institucionales y económicas-financieras. Por eso cuando se habla sobre la conocida propuesta nacional energética 2015/ 2035, lo primero que se observa es una inmensa cantidad de proyecciones de diagnósticos y contenidos de muy buenas propuestas y deseo como se dijo anteriormente. Sin embargo pensar que en la Argentina puedan implementarse medidas dentro de ese plan, cuando ya el 2015 se consumió, muy lejos está los 20 años que faltan.
Países como Dinamarca, llevan más de 20 años implementando el reemplazo total de las energías convencionales, han conseguido reducir a solo el 8% de energías convencionales y ya están pensando que les hace falta unos 10 años más. Sin ir más lejos, Uruguay un país más chico ha volcado toda la fortaleza política para la implementación del reemplazo eólico.
Buscando soluciones inmediatas, similares a las que están implementando otros países es considerar que la energía eólica tiene la característica de ser un recurso territorial. Esto es, que además de pensar en grandes inversiones, ocupando mar y tierra, para el reemplazo de las energías contaminantes, es posible el autoabastecimiento, instalando generadores en zonas eólicas para poblaciones donde no llega el gran sistema interconectado nacional, o bien que buscan economías independientes.
Estas instalaciones son de poca inversión, ya que con pocos generadores es posible abastecer a los hogares y algunos sectores de la producción local.
El Estado debería hacerse cargo de la inversión inicial, y hasta se podría pensar en el repago administrando las economías a través de una Cooperativa. La operación y mantenimiento deben financiarse a través del autoabastecimiento y el auto-mantenimiento con la tarifa cobrada a los vecinos, y en algunos casos podría ser subsidiada por el Estado, que además deberá auxiliar cuando las inversiones para grandes desperfectos hagan imposible reparar, y no olvidarse, como ha pasado con tristes ejemplos de parques eólicos en la Argentina, la mayoría con grandes inconvenientes de generación y algunos inactivos por tener deteriorado todo el equipamiento.
La solución técnica propuesta es muy simple y de rápida implementación, la capacidad instalada del parque debe generar electricidad mientras dispongan de viento, produciendo además un plus para acumular en sistemas de baterías que devolverían la energía cuando no funcione lo eólico. Las redes serán locales, y en algunos casos hasta puede convenir generar para conectarse al sistema nacional.
Con estas soluciones puede pensarse que en no más de 5 años se encuentre en funcionamiento un importante número de parques eólicos distribuidos en comunidades que dispongan de vientos para que con pocos generadores puedan autoabastecerse.
El Estado deberá construir las obras (no son grandes inversiones) y entregar para su auto abastecimiento los generadores, lo que deberán ser mantenidos por la propia población con recursos propios independizados de las grandes líneas eléctricas y de las grandes compañías de distribución. El mecanismo de funcionamiento consiste en depositar la energía eléctrica generada en acumuladores para ser aprovechada en los momentos que los molinos no generen. Casi en forma inmediata puede implementarse un emprendimiento piloto en pequeñas oblaciones 10 o 15 mil habitantes con unos 8 a 10 aerogeneradores con una inversión de unos dos millones de dólares, para probar el mecanismo, ajustar algunos aspectos y comenzar a generar energía eólica inyectada directamente al tendido de media potencia.
Mientras tanto deberá implementarse el gran abastecimiento nacional para reemplazar las energías convencionales por las eólicas en pos de conseguir una importante reducción de CO2.
Conclusión
La energía de recursos renovables puede seguir avanzando dentro una matriz energética nacional innovadora, considerando la tecnología eólica con mayor potencial de desarrollo en la Argentina dentro de las energías renovables, en el mediano plazo, seguida de cerca por la energía solar, luego la hidroelectricidad y la biomasa. No obstante podrá pensarse en implementar granjas eólicas para adelantar la puesta en vigencia de un plan audaz y renovador asentados en tiempos posibles en la Argentina.
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