Cuando enciendes la luz, el ordenador, la tostadora, la Wii, la PS, y/o cualquier aparato eléctrico nunca te has preguntado ¿de dónde viene esa energía? Seguro que sí porque lees este blog, pero quizás nunca te hayas parado a pensar en todo lo que implica que lleguen algunos kWh a los enchufes de tu casa y el hecho de que los uses... a parte de un 2.3% más en la factura eléctrica.
La generación de energía eléctrica es la conversión de otros tipos de energía, principalmente de energía primaria, en energía eléctrica. Se define energía primaria como una forma de energía que se encuentra en la naturaleza que no ha sido sometida a ningún proceso de conversión o transformación. La conversión tiene lugar en centrales de producción que pueden ser de varios tipos, según la tecnología utilizada. Por ejemplo, para obtener la energía eléctrica, las centrales hidroeléctricas utilizan la energía hidráulica, las nucleares utilizan la energía liberada por un combustible nuclear y las térmicas utilizan la energía química de la quema de combustibles fósiles.
¿Qué es el mix energético?
La generación de energía eléctrica es la conversión de otros tipos de energía, principalmente de energía primaria, en energía eléctrica. Se define energía primaria como una forma de energía que se encuentra en la naturaleza que no ha sido sometida a ningún proceso de conversión o transformación. La conversión tiene lugar en centrales de producción que pueden ser de varios tipos, según la tecnología utilizada. Por ejemplo, para obtener la energía eléctrica, las centrales hidroeléctricas utilizan la energía hidráulica, las nucleares utilizan la energía liberada por un combustible nuclear y las térmicas utilizan la energía química de la quema de combustibles fósiles.
¿Qué es el mix energético?
La combinación de energía o mix energético se refiere a la distribución, dentro de un área geográfica determinada, del consumo de diferentes fuentes de energía primaria (crudo, gas natural, carbón, energía nuclear y de las muchas fuentes de energía renovable). Para cada región o país, la composición de la matriz energética depende de:
• la disponibilidad de los recursos utilizables en su territorio o la posibilidad de importarlos;
• el alcance y la naturaleza de la energía;
• el contexto económico, social, ambiental y geopolítico;
• las decisiones políticas que resultan de lo anterior.
Por ejemplo, hay grandes diferencias en el mix energético entre de España y Francia. Después de la crisis del petróleo de 1973, Francia hizo grandes inversiones en nuclear para conseguir una mayor independencia energética, es decir, para limitar las importaciones energéticas de otros países, mientras que España decidió invertir en energías renovables. Estas disparidades pueden verse cuando se comparan las formas de energía primaria utilizada para producir electricidad (datos de 2009). Francia utiliza el 8.4 % de combustibles fósiles, 79% de energía nuclear y 12.6 % de energías renovables, mientras que España utiliza un 56.7% de combustibles fósiles, 17.8% de nuclear y 24.7% de renovables:
¿Cuáles son los mayores problemas?
1. El suministro de energía está dominado por los combustibles fósiles
2. La (in)eficiencia en la generación, transmisión y distribución
La eficiencia de una planta de generación eléctrica se define como la relación entre la producción de electricidad útil a partir de la unidad de generación, en una unidad de tiempo específica, y el valor de energía de la fuente de energía suministrada, dentro del mismo tiempo. Es decir, la relación entre la energía útil resultante y la fuente primaria aportada. La transformación de la energía primaria a la eléctrica varía según el tipo de central. Por ejemplo, las centrales térmicas tienen una eficiencia entre 39-47%, las hidroeléctricas de 90-95%, la nuclear entre 33-36%, las eólicas alrededor de un 35% y la solar de 18% aproximadamente. Por otra parte, el transporte o transmisión de la energía desde la planta hasta las centrales de transformación y su distribución hasta el enchufe de tu casa tiene unas pérdidas totales de un 15%.
3. La garantía de suministro
Es decir, que la producción de energía sea capaz de cubrir la demanda debida tanto al aumento de la población como al aumento del consumo. Las necesidades energéticas mundiales están continuamente en aumento, tanto por los nuevos hábitos de consumo (sí, hay que apagar todo antes de salir de la habitación, incluido el stand-by) y la intensidad industrial, como por el crecimiento demográfico de países como India, China y Brasil. La siguiente figura es un mapa distorsionado del aumento relativo de la población mundial en 1960, 2002, 2050 y 2300. La Agencia Internacional de Energía estima que la demanda energética va a aumentar un 45% entre 2006 y 2030.
4. La dependencia energética
Aunque este post se haya centrado en la generación de electricidad, se sabe muy bien que ésta no es el uso exclusivo de la energía primaria. En 2009 los combustibles fósiles supusieron un 80% de la energía primaria consumida en el mundo, del cual alrededor de un 33% son utilizados en el transporte y un 28% en industria. Visto así, el concepto de independencia energética (cero importaciones), aunque deseable, parece una utopía. Sin embargo, algunas regiones europeas han establecido políticas energéticas con estrategias para un aumento de renovables en el mix energético (como el caso alemán) y para conseguir independencia en 2050 (como el caso danés).
5. Impacto medioambiental
Los impactos debido a la utilización de combustibles fósiles en centrales térmicas son las emisiones de gases que causan acidificación (por ejemplo dióxidos de azufre y óxidos de nitrógeno), las emisiones de gases de efecto invernadero (por ejemplo, dióxido de carbono, metano, hexafluoruro de azufre, etc), las cenizas y las emisiones de polvo a la atmósfera... Para cuantificar el impacto medioambiental de la generación eléctrica se utiliza la cantidad de emisiones de CO2, que para las diferentes tecnologías es:
Pero ¿y el futuro? Múltiples asociaciones de energía a nivel global se dedican a diseñar diferentes escenarios para cambiar el mix energético futuro. Estas proyecciones son complejas y tienen en cuenta muchos de los factores ya mencionados, como la tasa de crecimiento demográfico y los cambios en los hábitos de consumo (eficiencia energética, mayor uso del transporte público, etc.); la tasa de crecimiento económico y los cambios resultantes en las necesidades energéticas; las políticas energéticas (financiación de la investigación, reglamentos específicos, incentivos a renovables, etc.); el descubrimiento de nuevos yacimientos de petróleo y gas; las opciones de suministro o cortes en el suministro (vinculadas al contexto político); y el precio de la energía, ligada al crecimiento económico (o su falta). Un futuro post mostrará los escenarios más conservativos los y más optimistas pero, hasta entonces, ¡no tires la energía!
¿Cuáles son los mayores problemas?
Las fuentes de energía primaria más comunes en la producción de electricidad son combustibles fósiles como fueloil, carbón, gas natural y en menor medida la energía solar, eólica y biomasa. En el mix energético mundial, los combustibles fósiles ocupan el primer puesto. Esto crea, en la mayoría de los casos, la dependencia energética de una región. En este contexto, los combustibles fósiles se consideran valiosos en la producción de electricidad por su contenido energético. Por ejemplo, la quema de un kilogramo de combustible fósil para calefacción proporciona casi el doble de calor que la quema de un kilogramo de madera.
Es cierto que los recursos de petróleo se están agotando a medida que se consumen. Pero nuevos avances tecnológicos han conseguido que más hidrocarburos puedan ser recuperados de los depósitos y que los existentes se puedan extraer de sitios que eran inaccesibles, como el ejemplo del shale gas. Además, mediante la optimización de métodos de refinado, se pueden obtener más productos derivados del petróleo a partir de la misma cantidad de crudo (como propano, butano, químicos para producir plásticos y fibras, gasolina, queroseno, diesel, lubricantes, asfalto y combustible naval). El caso es que, a medio plazo, incluso si el consumo global de energía dejara de crecer, ningún recurso sería capaz de reemplazar totalmente el petróleo en el mix energético, y uno de los principales motivos es que el sector transporte utiliza combustibles fósiles como recurso primario (incluida, indirectamente, la electricidad de los vehículos eléctricos).
Es cierto que los recursos de petróleo se están agotando a medida que se consumen. Pero nuevos avances tecnológicos han conseguido que más hidrocarburos puedan ser recuperados de los depósitos y que los existentes se puedan extraer de sitios que eran inaccesibles, como el ejemplo del shale gas. Además, mediante la optimización de métodos de refinado, se pueden obtener más productos derivados del petróleo a partir de la misma cantidad de crudo (como propano, butano, químicos para producir plásticos y fibras, gasolina, queroseno, diesel, lubricantes, asfalto y combustible naval). El caso es que, a medio plazo, incluso si el consumo global de energía dejara de crecer, ningún recurso sería capaz de reemplazar totalmente el petróleo en el mix energético, y uno de los principales motivos es que el sector transporte utiliza combustibles fósiles como recurso primario (incluida, indirectamente, la electricidad de los vehículos eléctricos).
2. La (in)eficiencia en la generación, transmisión y distribución
La eficiencia de una planta de generación eléctrica se define como la relación entre la producción de electricidad útil a partir de la unidad de generación, en una unidad de tiempo específica, y el valor de energía de la fuente de energía suministrada, dentro del mismo tiempo. Es decir, la relación entre la energía útil resultante y la fuente primaria aportada. La transformación de la energía primaria a la eléctrica varía según el tipo de central. Por ejemplo, las centrales térmicas tienen una eficiencia entre 39-47%, las hidroeléctricas de 90-95%, la nuclear entre 33-36%, las eólicas alrededor de un 35% y la solar de 18% aproximadamente. Por otra parte, el transporte o transmisión de la energía desde la planta hasta las centrales de transformación y su distribución hasta el enchufe de tu casa tiene unas pérdidas totales de un 15%.
3. La garantía de suministro
Es decir, que la producción de energía sea capaz de cubrir la demanda debida tanto al aumento de la población como al aumento del consumo. Las necesidades energéticas mundiales están continuamente en aumento, tanto por los nuevos hábitos de consumo (sí, hay que apagar todo antes de salir de la habitación, incluido el stand-by) y la intensidad industrial, como por el crecimiento demográfico de países como India, China y Brasil. La siguiente figura es un mapa distorsionado del aumento relativo de la población mundial en 1960, 2002, 2050 y 2300. La Agencia Internacional de Energía estima que la demanda energética va a aumentar un 45% entre 2006 y 2030.
4. La dependencia energética
Aunque este post se haya centrado en la generación de electricidad, se sabe muy bien que ésta no es el uso exclusivo de la energía primaria. En 2009 los combustibles fósiles supusieron un 80% de la energía primaria consumida en el mundo, del cual alrededor de un 33% son utilizados en el transporte y un 28% en industria. Visto así, el concepto de independencia energética (cero importaciones), aunque deseable, parece una utopía. Sin embargo, algunas regiones europeas han establecido políticas energéticas con estrategias para un aumento de renovables en el mix energético (como el caso alemán) y para conseguir independencia en 2050 (como el caso danés).
5. Impacto medioambiental
Los impactos debido a la utilización de combustibles fósiles en centrales térmicas son las emisiones de gases que causan acidificación (por ejemplo dióxidos de azufre y óxidos de nitrógeno), las emisiones de gases de efecto invernadero (por ejemplo, dióxido de carbono, metano, hexafluoruro de azufre, etc), las cenizas y las emisiones de polvo a la atmósfera... Para cuantificar el impacto medioambiental de la generación eléctrica se utiliza la cantidad de emisiones de CO2, que para las diferentes tecnologías es:
Pero ¿y el futuro? Múltiples asociaciones de energía a nivel global se dedican a diseñar diferentes escenarios para cambiar el mix energético futuro. Estas proyecciones son complejas y tienen en cuenta muchos de los factores ya mencionados, como la tasa de crecimiento demográfico y los cambios en los hábitos de consumo (eficiencia energética, mayor uso del transporte público, etc.); la tasa de crecimiento económico y los cambios resultantes en las necesidades energéticas; las políticas energéticas (financiación de la investigación, reglamentos específicos, incentivos a renovables, etc.); el descubrimiento de nuevos yacimientos de petróleo y gas; las opciones de suministro o cortes en el suministro (vinculadas al contexto político); y el precio de la energía, ligada al crecimiento económico (o su falta). Un futuro post mostrará los escenarios más conservativos los y más optimistas pero, hasta entonces, ¡no tires la energía!
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