¿Son eficientes las grandes centrales solares?

¿Son eficientes las grandes centrales solares?

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En la actualidad, un gran número de “enormes” plantas generadoras de electricidad, capaces de entregar muchos MW (Mega – Watts) (o Mega – Vatios) de energía solar fotovoltaica se encuentran funcionando alrededor del mundo, o están en pleno proceso de diseño, desarrollo y/o construcción. Por varias razones válidas, que analizaremos en este artículo, muchos expertos están convencidos de que la instalación de estas grandes plantas centralizadas, que utilizan la energía solar, son una inversión innecesaria y un despilfarro de dinero, además de ser un emprendimiento tecnológicamente inadecuado. Es complicado asumir una afirmación de tamaña naturaleza, pero leamos lo que expresa el artículo y opinemos al respecto, si estamos de acuerdo o no.

La energía solar es prácticamente omnipresente en todo el mundo y de ella podemos obtener sus beneficios en el lugar que se nos ocurra, es decir, podemos estar en cualquier lugar (a cielo abierto, por supuesto) y tener una fuente de poder al alcance de nuestra mano, a pesar de estar en pleno desierto o mar. Sin embargo, en el caso de la plantas de energías convencionales, del tipo hidroeléctricas o termoeléctricas por ejemplo, se deben desarrollar y montar en ámbitos cercanos o adyacentes a la fuente de energía que, para el ejemplo dado sería un río, lago o afluente de cualquier tipo. Esto hace que sea necesario transportar la electricidad generada en ese lugar, a un determinado costo (muchas veces elevado) hacia los lugares donde se requiera. Por el contrario, con la energía solar, tenemos una solución potencial para generar energía en el mismo lugar en que se necesite y se quiera utilizar, esto es, desde la cima de las montañas hasta en el medio del mar. La energía solar es, por lo tanto, ideal para la generación de de electricidad distribuida y localizada, con el consiguiente ahorro en el transporte de energía, sumado a las pérdidas que siempre existen en las líneas eléctricas y con la permanente manipulación de tensiones peligrosamente altas. Todos elementos des-favorables que están presentes en el sistema tradicional.

¿Son eficientes las grandes centrales solares?

Podemos decir entonces, que la energía fotovoltaica tiene la ventaja de ser verdaderamente modular ya que puede alcanzar eficiencias de costes con instalaciones que vayan desde sólo unos pocos KW a 20 MW o incluso 200 MW. El costo en “insumos” por Watt (o Vatio) de la energía solar es el mismo para una planta de 10 KW que para una de 150MW. De hecho, el costo de la tierra y otros gastos indirectos hacen cada vez más caras a las grandes plantas. De este modo y con este razonamiento, no hay "ventajas de escala" válidas para “necesitar” ir hacia plantas solares fotovoltaicas cada día más grandes. En realidad, todas las plantas de varios MW son básicamente grupos de varias plantas de 500KW, debido a que la capacidad de de los inversores utilizados en energía solar (dispositivos que convierten la corriente continua en corriente alterna lista para ser transportada) se limitan a potencias de alrededor de 500 KW y no más. Entonces, ¿Por qué, en lugar de construir una gigantesca planta de 50 MW en el medio de un desierto alejado, no construimos un centenar de plantas de 500kW en lugares más cercanos a diferentes centros urbanos?

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Por lógica debemos darnos cuenta de que la conversión a corriente alterna ya provoca un porcentaje de pérdidas desde la cantidad de energía obtenida. A eso debemos sumarle más pérdidas inducidas por los transformadores de potencia encargados de elevar la tensión para su transporte, que también éste agrega pérdidas a todo lo que ya veníamos cayendo. Por último, en la llegada a los centros urbanos, seguimos sumando déficit con estaciones transformadoras que se encargan de adecuar la tensión para ser distribuida en forma domiciliaria. En agudo contraste a esta realidad, nos encontramos con que las pequeñas plantas de energía solar, en la proximidad a sus usuarios, no sufren la tremenda pérdida de energía desde su origen hasta su entrega final. En estos casos, ese alto porcentaje de pérdidas se evita de manera muy sencilla.

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Otra limitación importante para la energía solar fotovoltaica es el gran espacio, que debe ser ocupado, para obtener un KW. La tierra siempre se podría utilizar de manera más rentable en lugar de cubrirla con paneles solares. Las grandes plantas solares, a menudo construidas en los desiertos o zonas remotas, crear problemas ambientales, con alteraciones en micro-climas generados y mantenidos durante miles de años por la naturaleza y que pueden sufrir trastornos potencialmente perjudiciales. En el peor de los casos, hasta se pueden generar conflictos con tierras que podrían ser aprovechadas para la agricultura. Finalmente, el último problema se refiere al desconocimiento del usuario medio, con respecto a la forma en que se opera, comporta  y distribuye la potencia energética dentro de la red eléctrica. Grandes cantidades de energía están circulando siempre en la red, a niveles de 66 Kilo-Volts (o Voltios), 132 KV o 500KV. La inyección energética que podrían significar 200 MW de potencia, por ejemplo, sería sólo una pequeña fracción de la necesaria para abastecer determinados picos de consumo, durante algunos momentos del día o épocas del año, en las grandes ciudades. La alimentación de energía solar a nivel local, con una distribución apropiada de múltiples centrales pequeñas, cercanas a los centros de alto consumo,  ayudarían de manera inmediata a reducir los inconvenientes de la red y entregar energía limpia y estable, al menos a una parte importante de la población. De la otra forma, toda una gran área regional puede caer dentro del problema.

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Promover la generación local de energía solar fotovoltaica es una solución ideal en países extensos, de bajos recursos económicos y densamente poblados como, por ejemplo, la India donde las personas sufren de apagones y variaciones de voltaje en una forma que algunos no comprenderían que existan personas que pueda vivir así. De hecho, este método de, abundantes y  pequeñas instalaciones es una alternativa significativa y técnicamente positiva respecto a la utilización de una única planta de energía solar fotovoltaica de gran tamaño. Podría ser una de las formas más eficaces y rentables para solucionar los problemas de energía, como apagones y fluctuaciones de tensión de red en el consumidor final.

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Los gobiernos deberían alentar y fomentar la construcción en masa de pequeñas plantas de energía solar, que entreguen potencias  cercanas (o menores) a los 500 KW (casi lo que consume una familia occidental promedio durante un mes) mediante la instalación de módulos solares distribuidos en las terrazas,  tejados sin usar o espacios verdes deshabitados dentro de un barrio o sector de la ciudad. Este tipo de plantas podrían inyectar su salida trifásica de 380V directamente en los extremos locales de la red, en una subestación de distribución. La inyección de energía solar de alta calidad, aprovechada de esta manera, mejoraría inmediatamente la calidad de la energía local durante el día e inclusive, ayudaría a otros pequeños centros aledaños (de alto consumo) al compartir con ellos excedentes energéticos. La pérdida de energía durante el día, es el problema habitual que enfrentan los agricultores y los consumidores industriales. De hecho, es durante el día en que los transformadores de las subestaciones tienden a fallar debido a sobre-temperaturas. La inyección de energía solar, haría que estos transformadores puedan funcionar con mayor alivio, sin calentar, extendiendo así su vida útil.

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La distribución apropiada de pequeñas centrales fotovoltaicas ayudaría además, a mejorar las condiciones de proliferación de nuevas Pequeñas y Medianas Empresas (PYME) con el beneficio adicional de la creación de nuevas oportunidades laborales para los habitantes de la región. Estas pequeñas empresas, favorecidas por una política gubernamental (sin impuestos asfixiantes), podrían asegurar el mantenimiento y el servicio continuo de las plantas gracias a un seguimiento más cercano y personalizado. A todo esto, hay que sumarle el beneficio más importante, que es el de aumento de la productividad de energía, donde la comunidad podría obtener energía limpia y estable durante las horas de trabajo de, al menos 300 días en un año. El 40% de la población de India (ya que citamos ese ejemplo) no tiene suministro eléctrico en absoluto. Imaginemos por un instante el modo en que cambiaría la calidad de vida de estas 400 millones de personas, si se pudiera (o pudiese) organizar un sistema des-centralizado de generación de energía solar y a estas pequeñas plantas fotovoltaicas, instalarlas en las cercanías y/o en el interior de sus pueblos o aldeas. El aumento de la productividad resultante podría significar un  cambio radical en la economía India. Por supuesto, esta teoría es válida y de aplicación efectiva para todas las demás regiones del mundo.

¿Son eficientes las grandes centrales solares?

Debemos comprender que la energía solarlibre y limpia” es de hecho, un regalo de la naturaleza a la humanidad. El sol produce su propia energía mediante el proceso nuclear. Pero todos los peligros relacionados con la energía nuclear son atendidos por el sol y la "energía limpia", libre de todos los peligros imaginables y los riesgos posibles, están aislados de nosotros de forma gratuita. Partiendo del concepto en que la entrada de energía es gratis, el costo de esta energía solar fotovoltaica es, básicamente, el costo de la amortización del capital. Es decir, llegar al momento en que se genere tanta energía como para pagar la inversión inicial realizada. Como todos sabemos, a medida que surgen nuevas tecnologías, el costo de la energía solar fotovoltaica está cayendo a valores cada vez menores. En un futuro no muy lejano, coincidirá con el costo (siempre creciente) de la energía de los combustibles fósiles. Muchos de nosotros creemos que la energía solar, en última instancia, va a prevalecer como principal fuente mundial de energía. ¿Tú, opinas lo mismo?


Avatar de Mario
Autor: Mario
  • Ary

    Suena genial, y de hecho hay un enorme proyecto que por ahora es poco mas que una idea llamado Smat Grid. El proyecto tiene muchas cosas, pero se basa en la generación descentralizada de enegría.

    Mi pregunta es: no hacen falta determinadas condiciones climáticas (Horas de sol, fuerza con la que pega, humedad, etc) para la instalación efectiva de paneles solares, así como hace falta un viento constante para abastecer de forma efectiva a los generadores eólicos?

    • Togusha

      #1 Si, el rendimiento viene dado por las condiciones climáticas y por la posición y orientación, la orientación debe de ser, en el hemisferio norte, debe de estar inclinado hacia el sur, para una captación general, para todo el hay que oriendarlo con la misma inclinación que la latitud en la que estas. también influye la temperatura del lugar, mientras mas se calientan menos eficientes.

      Para los aerogeneradores, me creo que solo importa el viento y su densidad.

  • nemecis1000

    :) ja el que sepa de p2p y DHT sabe cual es la solución

  • UT-25Ec

    hay otra cosa sobre la que (si se pudiera), me gustaría que se hiciera aquí un articulo; es sobre el coste medioambiental (tanto en creación y fabricación como en desecho o ¿reciclaje?) de los paneles solares.

    Puesto que por ahí leí que son muy contaminantes en ese aspecto, así que habría que hacer un análisis comparativo objetivo contra las fuentes tradicionales. Todo sea por ver la verdad.

    Por cierto, buen articulo. Un saludo.

  • Antonio

    Totalmente de acuerdo,tambien te daras cuenta que las mini y pico centrales como los parques eolicos pertenecen a grandes empresas y no se potencia la propiedad de sociedades locales, con personal de los pueblos ,para que quedaran en estos las plusvalias generadas.
    Cuando esto se potencie los tejados estaran formados por paneles que resultaran igual de caros que la teja con las subenciones, y que produciran para cubrir minimos consumos y devolveran a la red cuando no lo hay, con pequeños inversores de 60€ al construirlos en masa.
    Como dice el articulo esta instalacion tendria un rendimiento igual a la grande pero sin perdidas de transporte, lo que tu produces de mas lo gasta tu vecino de al lado.
    Solo tiene una grandisima pega y es que no permite forrarse de verdad a los accionistas sabe dios donde.

  • fre

    … Enormes parques solares "pueden afectar" o afectan cualquier ecosistema, mas claro imposible.

  • enxh

    La energía solar siempre fue la peor de los métodos alternativos para la "creación" de energía eléctrica; además del inmenso espacio que requieren para obtener un resultado decente, su costo y mantenimiento no la hacen para nada rentable.

    • Pipo

      #6
      El mantenimiento de una central de 100kW es bastante pequeño:
      1.- Cortar la hierba en primavera
      2.- Reparar algún seguidor al año. Si son paneles fijos nada.

      Esto es todo en mi experiencia desde el año 2008

      Saludos,

  • Ken_Masters

    Ni las centrales solares no son ecológicas ni eficientes ni baratas, por ende un gran error. El mejor lugar para un panel solar es en un satélite.

  • nogro

    yo opino que el porno en eso va a ser fantástico.
    na pero hablando en serio creo que va a estar bueno para tener un monitor 3D de 42 pulgadas con 4k y sentarse a 50CM de la pantalla, y disfrutarlo mas como una realidad virtual. que avarca todo el rango de vision en la que no se pueden ver los pixeles

    • gerger

      #8 Esto pasa por tener varias pestañas abiertas a la vez.

      Pues esto en Murcia, que tenemos sol a más no poder podría ir bien, pues esto está lleno de descampados inútiles que no se sabe qué hacer con ellos. Se puede ver desde Google Maps, que aunque haya zonas de cultivo, hay muchas que ni están protegidas ni nada, como los campos de los militares junto a Mar Menor, que lleva sin pisarlos un militar desde que el primo de Franco veraneaba por allá.

      Pero eso es imposible, porque requeriría un esfuerzo que supera con creces el límite del político vago medio.

  • Nestor

    La energia solar va a ser siempre una alternativa valida, sobre todo en paises subdesarrollados, ademas el perjuicio que puede traer es mucho menor que el de las centrales hidroelectricas o nucleares

  • Electron

    Acá en Argentina los villeros se afanarían los paneles solares xD

  • marito

    Esta nota solo explico un tipo de central solar.. porque existen, ademas de las que usan celdas solares fotovoltaicas, las que usan sistema de termico,ya sea por heliostatos (como la planta PS10 en Andalucía) u almacenamiento de aceite. En los desiertos de Estados unidos se comprobó que el mejor sistema y mas económico es el paneles solares de calentamiento de aceite, hay varias plantas funcionando, ya que a diferencia de las celdas fotovoltaicas que se apagan de noche y hay que usar baterias, el sistema de aceite sigue caliente (a cientos de grados). mas info la pueden leer aqui http://www.miliarium.com/bibliografia/monografias/Energia/EnergiasRenovables/EnergiaSolarTermica.asp

  • Miky

    Esto solo es viable si el que da el puntapié es el estado a través de una empresa estatal que se encargue de los paneles solares y utilice los metros cuadrados que el usuario disponga a cambio de una mínima ganancia. Luego se podría incrementar la participación del usuario a través de programas de inversión de esa manera muchas personas perderían el miedo del desconocimiento.

  • hector

    efectivamente mario estoy deacuerdo contigo , la energia solar fotovoltaica, elolica , termodinamica,geomagnetica, etc son energias muy limpias en comparacion con todo lo que ha supuesto durante siglios el perjudicial petroleo y entonces nadie miro lo que contaminaban y contaminan con el el planeta entero pero las fuerzas atacan siempre a las nuevas tecnologias y esta claro que como tu bien dices al final no solo el combustible estara igual de caro que el precio de un panel solar sino que superara con creces y las energias renovables combinando los ciclos tienden a ser cada vez mas baratas, ecologicas y limpias ya que la investigacion avanza en el campo a pasos agigantados reduciendo costes de fabricacion eliminando procesos para hacer todo mas natural y ecologico y multiplicando la eficiencia hasta puntos inimaginables tan sorprendentes como la propia naturaleza y la vida misma. estoy a favor de la energia solar 150 por 100. las instalaciones que has comentado son el futuro en todas las ciudades para que la energia sea eficiente.

  • Sergio

    Estaría bien esplicar los efectos negativos y la viabilidad de esto
    en la sociedad en que vivimos. Supongo que el principal problema es que la riqueza y la toma de decisiones esta en mano de muy pocos.
    Por no hablar de los intereses de grandes empresas.

    • Togusha

      #15 hacen falta grandes exenciones = tala de arboles o instalar en zonas desérticas xD y luego la contaminación que se produce al refinar el silicio, que es otro gran problema!

  • David

    Interesante el articulo. Debemos buscar materiales q absorban mejor la energía solar, pues los materiales actuales solo absorben una energía con una longitud de onda especifica, por lo q gran parte de la energía solar q llega al panel no es absorbido, la energía solar, como la eólica y la geotérmica son muy prometedoras, pero debemos perfeccionarlas, de echo aun estamos en los inicios del aprovechamiento de estos tipos de energía, pero cuando maduremos en este tema, tendremos una diversidad de fuentes de energía, y no nos entraremos en un solo tipo de energía.

  • ignacio

    NO HACE FALTA QUE CONTESTE A ESTE EMAIL. SOLO TE PIDO QUE HAGAS LA PRUEBA, Y LO DIVULGUES si lo considera.

    las patentes solo benefician a los mismos, nunca al pueblo

    Disculpa por este email, he estado viendo el generador eléctrico sencillo hecho con cartón.

    Si en vez de darle vueltas a los imanes, haces un electroimán con unos clavos y lo colocas en medio de la bobina, cambiando la polaridad de la corriente de una pila de 1,5v, obtendrás corriente en la bobina. La prueba te saldrá muy barata….

    Cansado de ver como le sacan el dinero a la gente con inventos inútiles.

    La energía no se crea ni se destruye (jamás y nunca se transforma) solo cambia de posición. La luz, calor, electricidad, etc. Son manifestaciones de la energía. Cuando en un sistema se le añade energía, esta arrastra la que esta en su entorno o afín a ella

    1º La electricidad se produce solo cambiando la polaridad del campo, se induce cd (corriente continua o directa) en el inducido de un generador, cambiando la polaridad de la misma, dejando un hueco entre los pulsos como lo hace la pipa del delco, +o-o+-o+o- recogiéndose en el colector la electricidad para la que este hecho el generador, sin movimiento del rotor, de esa electricidad se toma una ínfima parte se pasa a cd para realimentarlo. Y no hay más…… según Nikolas Tesla 1880 + o -, Clemente Figuera 1902-1909.

    2º Otra cosa para los curiosos…. Coged Mirra (resina de Commiphora myrrha) la calientas en una lata hasta que se carbonice totalmente, lavas el carbón que queda y veras unos cristalitos, estos cristalitos son diamantes. Puedes hacerlos del tamaño que quieras. Los gases de la mirra e incienso creo que son tóxicos hazlo en lugar muy ventilado. Según lo hayas calentado también podrás ver carbón sin cristalizarse completamente.

    Lo de los diamantes tiene que ver mucho con la energía y dará más posibilidades a la electrónica. Tienen una respuesta en nanosegundos, mientras el cuarzo tiene respuesta en microsegundos.

    3ª Otra cosa que demuestra que no nos queremos dar cuenta de nada. Desaladora o energía producida por las mareas y olas. Imagínense un inflador de gomas de bicicletas, de unos 20 o 30 metros de diámetro, se fija a unos 60 u 80 metros en el fondo del mar (los japoneses son expertos en esto), el embolo se acopla a un flotador (buque) de unas 100 o 200 toneladas de desplazamiento, las mareas y las olas hacen el resto, el chorro de agua se puede regular así como la presión del mismo, se puede subir el agua a la altura que se desee o se puede provocar vació, etc. (en la isla del hierro están construyendo algo de esto pero con turbinas cólicas, ganas de gastar nuestro dinero en proyectos absurdos). las medidas son por poner un ejemplo, aunque parezcan grandes son en realidad muy reducidas para la cosas que se hacen en el mar.

    La verdad no se puede cambiar nos guste o no nos guste, la palabrería y los escritos si.

    Lo segundo pueden se algún millón…. lo primero se escribe con B de burro y con S de plural, la sociedad actual esta basada completamente en ello, y en tergiversar la verdad

    • fer

      #20 no termine de leer todo porq me dio vagancia, porq hay muchos errores en ese "mail", por ejemplo, el de los imanes invertidos, si es real, en la utn (universidad de argentina) se perfecciono un motor q funciona sin energia, el problema es q con el tiempo los imanes pierden esa cualidad y dejan de funcionar o sea q no es gratuito sino q le quitas a los imanes algo.
      El del generador retroalimentado tampoco es verdad, no genera suficiente potencia el generador debido a la resistencia de los materiales al rozar como para generar su propia corriente mas un poco mas para utilizar sin q se detenga, la unica forma es q algo genere mas potencia de la q pierde el generador…y asi supongo q se puede seguir con el resto. hasta ahora nadie invento una metodo para generar energia de la nada, se dice por ahi q tesla habia diseñado un aparato q el gob despues le robo cuando murio…pero de ahi a q sea real es lo unico q se sabe, el resto siempre necesitas algo para generar y la mayoria de las renovables todavia no son tan eficientes. Otro ejemplo…los autos electricos, estan muy lindos pero no sirven todavia porq muchos prometen 500km o mas de autonomia, pero casi todos necesitan 6 horas de carga, o sea haces 500km y despues te tenes q sentar a esperar q se carge nuevmanet, para la ciudad si van perfecto eso si

  • Flavio

    Hola amigos! no soy un experto el tema pero estimo que la energía fotovoltaica y fototérmica es una buena alternativa para seguir investigando, a menos que hallemos mas carbón, gas o crudo. Saludos es un buen artículo.