Autoconsumo. Pequeñas aplicaciones

En los países desarrollados y en la mayoría de los que se encuentran en vías de desarrollo, el sector terciario y el doméstico son los grandes consumidores energéticos. Esta realidad viene definida por una multitud de consumidores que, en el caso de la electricidad, requieren del sistema pequeñas potencias por lo que se enganchan a la red en baja tensión (=400 V). Esta estructura específica del sector doméstico y terciario ha de tenerse en cuenta a la hora de adoptar medidas concretas que fomenten una mayor penetración de las energías renovables en entornos rurales y urbanos.

En este sentido son ya numerosas las iniciativas a nivel internacional, ya sea gubernamentalmente o no, que están apostando por el desarrollo del autoconsumo y la generación distribuida, para reducir pérdidas en la red, los costes de inversión en infraestructuras, y el impacto de estas instalaciones sobre el territorio y el medio ambiente.

Además, el pequeño tamaño de algunas instalaciones de energías renovables y el conocimiento disponible sobre el sistema de distribución eléctrica en las ciudades, permiten determinar un conjunto de situaciones en las que la conexión a la red es siempre factible sin requerir de costosos estudios o inversiones por parte de las empresas distribuidoras.

Una de las tecnologías renovables que más desarrollo ha tenido desde el punto de vista del autoconsumo ha sido la energía solar fotovoltaica, ya en la década de los 50 se utilizaba para proporcionar suministro eléctrico a satélites y estaciones espaciales, y actualmente pueden verse los módulos solares de silicio en multitud de aplicaciones que van desde los “huertos solares” a los pequeños aparatos electrónicos (teléfonos de emergencia, señales luminosas, boyas y faros, etc.).

Las instalaciones fotovoltaicas aisladas han sido especialmente solventes en entornos rurales, y han permitido llevar la electricidad a zonas muy apartadas de los grandes centros de producción y consumo (como ciertas zonas del tercer mundo o viviendas ubicadas dentro de los grandes parques nacionales). Mediante su conexión a una batería (normalmente de plomo ácido) se ha logrado proporcionar luz eléctrica nocturna a viviendas, centros de salud, explotaciones agrícolas y ganaderas…

En la misma línea se han desarrollado las instalaciones solares térmicas de baja temperatura, inicialmente para cubrir la demanda de agua caliente sanitaria (ACS) en viviendas, centros de trabajo y ocio (vestuarios), y posteriormente para calefacción y refrigeración. No en vano, en los países situados en el llamado “cinturón solar” la demanda de ACS de los hogares puede llegar a ser totalmente cubierta por medio de estas instalaciones, incluso en algunos de ellos (como es el caso de España) la legislación exige su instalación en las viviendas de nueva construcción.

Además, se puede climatizar la vivienda u oficina con estos sistemas solares térmicos instalando suelo radiante o fan-coils para calentar el interior de estos habitáculos, o produciendo frío mediante la conexión a un circuito de absorción, cuyo fundamento técnico se explica porque determinadas sustancias absorben mucho calor al pasar de estado líquido al gaseoso, enfriando el aire circundante. El sistema más común es el que utiliza la solución amoniaco – agua (NH3/H2O), donde el amoniaco actúa como refrigerante y el agua como medio de soporte y transporte.

Por último, la termoeléctrica sea quizá la energía solar que menos posibilidades de aplicación presenta a pequeña escala, los helióstatos ocupan bastante espacio y los volúmenes de fluido que hacen falta evaporar para alimentar las turbinas no facilitan su implantación para autoconsumo, no obstante, los discos parabólicos sean quizá los que mayores posibilidades tengan en este sentido si se mejoran los motores Stirling disponibles en la actualidad.

Pero a parte de las pequeñas aplicaciones solares, están adquiriendo especial relevancia en los últimos años otras aplicaciones renovables como la minieólica, que utiliza aerogeneradores de potencia inferior a los 100 kW y con un área de barrido menor o igual a los 200 m2 (según la norma internacional IEC 61400-2). Presenta la particularidad de que puede combinarse con la energía fotovoltaica en instalaciones híbridas, situadas sobre algunos tejados y cubiertas, ayudando a alcanzar los objetivos marcados para estas instalaciones autónomas en lugares aislados. Pero además, frente a las solares presenta la ventaja de ocupar poco espacio y producir un menor impacto visual. Además, funciona con vientos moderados y no requiere de estudios de viabilidad demasiado complejos.

Otra tecnología que está sonando mucho últimamente es la minihidráulica, porque frente al resto tiene la ventaja de que muchas instalaciones tradicionales pueden ser ahora reconvertidas con fines energéticos (como los antiguos molinos de agua). Además, existen multitud de cursos de agua generados por la acción del hombre que pueden ser aprovechados para producir electricidad mediante el empleo de esta tecnología (canales de riego, conducciones de agua potable, depuradoras de aguas residuales, etc.). Asimismo, el mantenimiento del caudal ecológico obligatorio a la salida de ciertos embalses puede favorecer la implantación de minicientrales hidráulicas sin excesivos costes económicos ni complicaciones técnicas.

La biomasa por su parte, se usa tradicionalmente en pequeñas aplicaciones para la producción de calor (chimeneas, calderas, hornos…) y últimamente de manera más sofisticada, para climatizar y producir ACS (al igual que la solar térmica de baja temperatura), mediante el uso de calderas de alto rendimiento que se alimentan con biocombustibles sólidos de fabricación industrial (como los pelets o las briquetas) o líquidos (biodiesel o bioetanol).

En referencia directa al autoconsumo, cabe decir que multitud de explotaciones agrícolas (olivar, vid, árboles frutales…) y ganaderas (avícola, porcina, vacuno…) necesitan calor en sus procesos productivos (destilación vinícola, extracción del aceite de oliva, incubación y alimentación de aves…), calor que pueden obtener directamente de la quema o gasificación de sus residuos. A esto habría que añadir que la biomasa ya presenta aplicaciones bastante desarrolladas en el sector del transporte y la automoción, de las que ya se habló suficientemente en el tema dedicado a biocombustibles.

Otras fuentes de energía que también pueden ser utilizadas en pequeños usos son la geotérmica (para alimentar el suelo radiante de viviendas y oficinas) y la mareomotriz (utilizada tradicionalmente en zonas costeras para mover molinos de grano), además de todas aquellas otras que están surgiendo como consecuencia de la investigación científica (sónica, fotosintética, humana…).

Para la promoción y uso de estas pequeñas aplicaciones destinadas al autoconsumo, se están poniendo en marcha actualmente algunas iniciativas que promueven la implantación de energías renovables en lugares aislados sin posibilidad de engancharse a la red eléctrica. Un ejemplo de esto es el Programa RuralRES desarrollado en el seno de la Unión Europea, que promueve el desarrollo energético renovable de ciertas áreas rurales con gran potencial minieólico y minihidráulico ubicadas en 6 países (España, Grecia, Republica Checa, Rumania, Italia y Suecia).

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