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Funcionamiento de las energías renovables

Los paneles solares operan mejor si son colocados en un lugar donde reci­ban luz solar plena. Pueden colocarse en el techo de una casa u oficina, sobre una estructura de soporte, montados en la fachada o sobre el terreno. Es prefe­rible evitar los lugares que reciben sombra al menos durante las horas centrales del día. 

La inclinación ideal de los paneles varía en función de la latitud en la cual nos encontremos. Normalmente se utilizan 45° en térmica y 30° en fotovoltaica orientados al sur.

Las instalaciones solares requieren un mantenimiento mínimo y de carácter preventivo. Dos aspectos a tener en cuenta son:

• Asegurar que nin­gún obstáculo haga sombra sobre los paneles.

• Mantener los paneles limpios, concretamente las caras expuestas al sol. 

En el caso de la energía solar térmica es necesario tener precaución con las bajas temperaturas para evitar la congelación del fluido. En el caso de largos periodos de inactividad de la insta­lación solar, hay que evitar que el fluido alcance una temperatura demasiado elevada.

Las células solares no sólo cap­tan la radiación solar durante los días despejados. La radiación difusa existente durante los días nublados también se puede aprovechar pero a un rendimiento menor.

Hay que señalar que la corriente eléctrica se genera a partir de la radiación solar, no del calor, por tanto el frío no representa ningún problema para el aprove­chamiento fotovoltaico. De hecho, como la mayoría de los componentes elec­trónicos, los paneles fotovoltaicos funcionan más eficientemente a temperaturas menores, siempre dentro de unos límites. 

ERENsol BC es un programa que permite visualizar y exportar a Excel la Base de Datos Climatológica de Castilla y León en toda su extensión, mostrando los siguientes datos de 50 localidades de Castilla y León:

• Temperatura media ambiente diurna (ºC).

• Irradiación solar global media mensual diaria (kWh/m2/día) para determinadas orientaciones e inclinaciones.

• Irradiación solar global media mensual horaria (kWh/m2 ) para determinadas inclinaciones.

https://energia.jcyl.es/web/jcyl/Energia/es/Plantilla100Detalle/1284211792287/Publicacion/1188637417555/Redaccion


VENTAJAS PRINCIPALES DE LA AEROTERMIA:

Es un sistema de energético más económico: La aerotermia consume menos. En concreto, se estima que utilizando calefacción por aerotermia ahorraremos hasta un 25% más en la factura que si seguimos con una caldera de gas.

El sistema de aerotermia es más seguro: No utiliza ninguna caldera y por tanto no existe el riesgo de explosión.

Fácil instalación: Los sistemas de aerotermia se pueden adaptar a la instalación existente de cualquier tipo de vivienda.

Control remoto: Podrás regular la temperatura de tu vivienda sin estar en ella, únicamente, a través de tu móvil para tu mayor comodidad.

No daña el medio ambiente: La aerotermia es una energía renovable y por lo tanto limpia. Además, está certificada como energía renovable por la Unión Europea.

La aerotermia no necesita mantenimiento: Ya que con limpiarla prolongaremos sustancialmente la vida útil del aparato.

DESVENTAJAS DE LA AEROTERMIA:

Coste inicial más elevado: El coste de los sistemas de aerotermia a la hora de su adquisició son más altos, aunque se compensan a medio plazo con el ahorro del consumo.

Necesita una unidad adicional en el exterior de la vivienda: Para su correcto funcionamiento.

No es aconsejable su instalación en zonas climáticas muy frías: Debido a que su rendimiento suele ser menor.

La energía del agua se encuentra en casi todo el planeta y la transformación de esta energía en electricidad ya ha alcanzado niveles extraordinarios de rendimiento, con eficiencias que alcanzan y superan el 80%. Gracias a las innovaciones tecnológicas y a la digitalización, los desperdicios de energía son cada vez más reducidos. Si bien la inversión inicial para la construcción de una planta es comprometida y onerosa, en general, la energía del agua es la más económica en absoluto en el mediano y largo plazo. El coste total de la energía por kilovatios hora varía entre un máximo de 21 centavos de euro para las centrales pequeñas a los 7 centavos para las grandes, hasta un mínimo de 3 centavos, o incluso 2, cuando la potencia de la planta supera los 20 megavatios. Sin embargo, en la mayoría de los casos oscila entre 4 y 10 centavos de euro por kWh.

España es un país que cuenta con una larga tradición en el área de la energía hidráulica. Desde mediados del siglo XIX y principios del XX se forjaron las bases para la generación de electricidad en las zonas rurales, con pequeñas centrales de ámbito local. El desarrollo tecnológico de las líneas de alta tensión y equipos asociados para el transporte de electricidad a grandes distancias, así como el desarrollo de nuevas tecnologías de transformación de energía basadas en combustibles fósiles a mediados del siglo XX, fue desplazando a las minicentrales hasta llegar al abandono de las mismas.

Fue como consecuencia de la crisis energética de 1973 y 1979 cuando se puso de relieve la necesidad de diversificar lasfuentes de energía primaria que se utilizaban. A partir de aquíse empezó a valorar nuevamente el papel tan importante que juegan las centrales hidroeléctricas de pequeña potencia en
el conjunto del sistema de producción energética.

Debido además a los problemas medioambientales a los que se enfrenta actualmente el conjunto del planeta, las minicentrales, ya sean de nueva construcción o rehabilitadas, se plantean como una de las opciones más razonable y viable.

En https://www.idae.es/sites/default/files/documentos/publicaciones_idae/10374_minicentrales_hidroelectricas_a2006.pdf se analiza el panorama nacional e internacional de la energía hidroeléctrica, en concreto de las instalaciones con potencia inferior a 10 MW. También se indica cómo realizar el estudio de impacto ambiental y posibles medidas minimizadoras, además de información sobre legislación, contactos de interés y casos concretos de distintos tipos de minicentrales hidroeléctricas que actualmente están en funcionamiento en España.

íSi. La producción de energía eléctrica por parte de los módulos fotovoltaicos es variable. Se pueden dar casos, que se requiera una potencia eléctrica mayor de la que los paneles son capaces de ofrecer. En estos casos, otros generadores eléctricos permitirían producir la energía que se necesite.

Los sistemas solares híbridos son sistemas solares que cuentan con el apoyo de otra fuente de energía. Esta fuente pueden ser, por ejemplo, los aerogeneradores (energía eólica).

Parece que muy pocas personas saben que la Mini hidráulica es la tecnología de generación eléctrica más antigua, más eficiente (75%, mientras la eólica está en un 27% y la solar en un 17%), completamente renovable y con un mínimo impacto para los ecosistemas.
Mientras las Centrales Hidroeléctricas Medianas (aprox. de 10/20 a 50MW) y Grandes (aprox. de 50MW a 1.000MW) se consideran de mayor impacto para los ecosistemas por su mayor envergadura de infraestructura, las Centrales Hidroeléctricas Pequeñas entran en el marco legislativo de las Energías Renovables (Europa hasta 10MW)

El origen de las pequeñas centrales hidroeléctricas tiene su fundamento en los antiguos molinos y ferrerías que de aprovechamiento de la energía hidráulica desde muchos siglos antes. Ya a finales del siglo pasado aparecen las primeras «casas de la luz» que no eran más que la transformación de la energía  mecánica de un molino tradicional en energía eléctrica mediante una dínamo.

Estas «casas de la luz» se situaban en la proximidad de los núcleos rurales de población, hasta que la aparición de la corriente alterna pudo permitir el transporte de energía eléctrica a grandes distancias y, por lo tanto, la realización de aprovechamientos hidroeléctricos de gran envergadura, empleándose la fuerza de los ríos de una manera lo más optima posible en lo que representa el uso de un recurso natural tan valorado como es el agua para cualquier sociedad (incluso en algunos lugares aún hoy es el único sistema de generación de electricidad con el que cuentan determinadas poblaciones, lo que da muestra de la relevancia de esta fuente de energía).

La energía hidroeléctrica juega un papel importante en el conjunto de la oferta energética en España, con una larga tradición histórica que ha permitido conformar un sector tecnológicamente maduro y muy consolidado. Su evolución en las últimas décadas ha sido creciente, aunque la participación en el total de energía eléctrica producida ha ido disminuyendo.

Si no existiera la energía hidroeléctrica habría que inventarla, suelen comentar los expertos. Porque ninguna tecnología ofrece la maniobrabilidad y la rapidez de reflejos de las que hace gala para producir electricidad. Se trata de un recurso que no es intermitente (aunque esto puede ser objeto de crítica desde ciertos puntos de vista), es una fuente renovable y limpia, que ayuda a fomentar la independencia energética por medio del aprovechamiento
de recursos locales, con unos bajos costes de explotación y mantenimiento, permitiendo su utilización en paralelo a otros usos del agua (riego, ocio, industria) así como participar en el control del caudal de los ríos ayudando a prevenir riesgos de inundaciones.

Por este motivo, más allá de las grandes instalaciones en embalses y pantanos (que en décadas pasadas dieron al traste con el desarrollo del sector de la minihidráulica en España y otros países), hoy día se impone la recuperación de las antiguas y pequeñas instalaciones de principio de siglo, o la consideración de nuevos aprovechamientos de este tipo.

Pero aún encontramos en nuestro país barreras que dificultan su correcto desarrollo (incertidumbre sobre su potencial, lentitud y complejidad de los trámites administrativos, problemas con Comunidades Autónomas, ayuntamientos y entidades locales, problemas de conexión y acceso a la red, etc).

Las instalaciones de energía solar fotovoltaica producen electricidad, mientras que las instalaciones de energía solar térmica sirven para calentar el fluido del circuito primario, y con el intercambio proporcionar agua caliente sanitaria y calefacción.

Manual para térmica https://energia.jcyl.es/web/es/energias-renovables-ordenacion-energetica/energia-solar-termica.html

Manual para fotovoltaica https://energia.jcyl.es/web/es/energias-renovables-ordenacion-energetica/energia-solar-fotovoltaica.html

La biomasa es la energía de la naturaleza. Una fuente de energía de calidad que está en toda la vida que nos rodea. Obtenemos la energía gracias a la combustión de residuos agrícolas y forestales. Esto significa que su uso, además del aprovechamiento de residuos, ayuda en la prevención de incendios y la limpieza de los bosques. La biomasa puede obtenerse también de residuos ganaderos además de la industria alimentaria, maderera y papelera.

A partir de la biomasa, se puede generar electricidad y calefacción para viviendas, vapor para procesos industriales y biocarburantes para su uso en transporte. Esta energía renovable genera empleo y promueve el desarrollo en áreas rurales, dada su vinculación al territorio

La biomasa no es neutra en carbono. Solo en condiciones especiales de manejo forestal (*) y usando restos de la industria maderera sería aceptable usar biomasa para producir energía. Convertir bosques en plantaciones de cultivos energéticos sería “extremadamente negativo” para la biodiversidad local. Los países tienen que controlar los incentivos financieros a este tipo de actividad industrial. Mientras esto no se regule parece poco sensato invertir fondos públicos en quemar bosques para generar electricidad.

(*) Por ejemplo,definiendo zonas estratégicas en las que prevenir incendios forestales, y que éstas se vinculen al consumo responsable de la industria térmica local.

Un aerogenerador es un dispositivo que convierte la energía cinética del viento en energía eléctrica. Las palas de un aerogenerador giran entre 13 y 20 revoluciones por minuto, según su tecnología, a una velocidad constante o bien a velocidad variable, donde la velocidad del rotor varía en función de la velocidad del viento para alcanzar una mayor eficiencia

El rotor (conjunto de tres palas engarzadas en el buje) hace girar un eje lento conectado a una multiplicadora que eleva la velocidad de giro desde unas 13 a unas 1.500 revoluciones por minuto.
La multiplicadora, a través del eje rápido, transfiere su energía al generador acoplado, que produce electricidad.
El aerogenerador se orienta automáticamente para aprovechar al máximo la energía cinética del viento, a partir de los datos registrados por la veleta y anemómetro que incorpora en la parte superior. La barquilla gira sobre una corona situada al final de la torre.
El viento hace girar las palas, que comienzan a moverse con velocidades de viento de unos 3,5 m/s y proporcionan la máxima potencia con unos 11 m/s. Con vientos muy fuertes (25 m/s) las palas se colocan en bandera y el aerogenerador se frena para evitar tensiones excesivas.
La energía generada es conducida por el interior de la torre hasta la base y, desde allí, por línea subterránea hasta la subestación, donde se eleva su tensión para inyectarla a la red eléctrica y distribuirla a los puntos de consumo.
Todas la funciones críticas del aerogenerador están monitorizadas y se supervisan desde la subestación y el centro de control, para detectar y resolver cualquier incidencia.

Los sistemas aerotermia son aparatos capaces de proporcionar aire frío en verano, caliente en invierno y agua caliente en cualquier periodo del año. Constan de una bomba de calor, la cual extrae su energía del aire existente fuera de la vivienda y la transfiere a todas las habitaciones de la cas

Por esta razón, se diferencia de los tradicionales aparatos de climatización ya que su sistema interno en lugar de basarse unicamente en aire se basa en el conjunto de aire y agua.

Este proceso de funcionamiento de aerotermia consiste en la extracción de energía que engloba el aire incluso en temperaturas de bajo mínimos para transferirla a la habitación o agua corriente mediante el ciclo termodinámico a través de un gas refrigerante para conseguir vaciar el calor del aire exterior.

Las Mini Centrales Hidroeléctricas son una fuente de generación de energía eléctrica estable y regulable, libre de contaminantes y con un mínimo impacto al medioambiente que optimiza la eficiencia energética de la producción eléctrica.

• Aprovechan al máximo todos los recursos hídricos disponibles, ya que los lugares de instalación son muy variados y su central es muy sencilla.

• Necesitan un limitado recurso hídrico para producir energía eléctrica.

• Producen energía eléctrica cerca del usuario.

• Ocupan poco sitio y, gracias a su estructura compacta, son relativamente fáciles de transportar incluso en lugares inaccesibles.

Las instalaciones micro hidráulicas representan por lo tanto una forma de energía valiosa, porque con un impacto medioambiental muy bajo utilizan una fuente energética renovable, que de otra manera se perdería.

En el caso de los sistemas solares térmicos, las instalaciones solares poseen un perio­do de vida superior a los 25 años. 

En el caso de las plantas solares fotovoltaicas, el periodo de vida es superior a los 30 años. 

Los módulos fotovoltaicos captan los fotones de la luz solar y los transforman en energía eléctrica. Los colectores solares aprovechan el calor solar para obtener agua caliente sanitaria. Ambos sistemas son compatibles en una misma instalación.

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