Las energías r enovables marcan la diferencia
- 2. Europe Direct es un servicio que le ayudará a encontrar respuestas a sus preguntas sobre la Unión Europea Número de teléfono gratuito (*): 00 800 6 7 8 9 10 11 (*) Algunos operadores de telefonía móvil no autorizan el acceso a los números 00 800 o cobran por ello. Puede obtenerse información en línea sobre la política de energías renovables de la Unión Europea en: http://ec.europa.eu/energy/renewables/index_en.htm Al final de la obra figura una ficha catalográfica. Luxemburgo: Oficina de Publicaciones de la Unión Europea, 2011 ISBN 978-92-79-16989-2 doi:10.2833/53310 © Unión Europea, 2011 Reproducción autorizada, con indicación de la fuente bibliográfica. Texto original finalizado en octubre de 2010. Foto de la portada: © iStockphoto Fotos cortesía de: Unión Europea, iStockphoto, Kyran O’Neill por cuenta de The Convention Centre Dublin, Shutterstock Printed in Belgium IMPRESO EN PAPEL BLANQUEADO SIN CLORO
- 3. Prólogo La política europea de energías renovables nunca había tenido tanta importancia. Las renovables desempeñan un papel decisivo a la hora de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y otras formas de contaminación, de diversificar y mejorar la seguridad de nuestro suministro energético y de mantener nuestra industria tecnológica de energías limpias, puntera a nivel mundial. Este es el motivo por el que los líderes de la Unión Europea (UE) han acordado objetivos nacionales legalmente vinculantes para aumentar la cuota de energía renovable y conseguir así un porcentaje de un 20 % en toda la Unión para 2020. Estos objetivos, contenidos en la Directiva sobre energías renovables son, por así decir, la cabecera de todo el entorno reglamentario europeo en la materia. El plan estratégico de tecnologías energéticas proporciona un marco para el desarrollo de nuevas iniciativas industriales; el etiquetado energético y las normas de eficiencia energética en el diseño ecológico contribuyen a incrementar la eficiencia energética y aminorar el consumo de energía; y la Directiva sobre energías renovables exige planificación, formación, criterios de sostenibilidad y otras reformas normativas para garantizar que consigamos el despliegue masivo de la tecnología limpia que necesitamos para alcanzar la meta de un 20 %. Este marco europeo debe ayudarnos a todos a avanzar hacia un suministro de energía más sostenible. Corresponde a los gobiernos nacionales y regionales tomar medidas y reducir barreras, pero las personas individuales, en tanto que consumidores de energía, trabajadores, miembros de una familia y productores de energía, podemos tener un papel activo a la hora de reducir el consumo energético y hacer que este sea más ecológico. El presente folleto resume el marco reglamentario actual y explica las diferentes tecnologías que ya tenemos o estamos desarrollando que pueden convertir el objetivo de un 20 % en solo el primer paso hacia un futuro energético bajo en carbono. Considero que de ello dependen nuestros trabajos, nuestra industria, nuestro futuro y nuestro planeta, y juntos podemos marcar la diferencia. Günther Oettinger Comisario europeo de Energía 1
- 5. Índice Demanda de energías renovables 4 Proteger el medio ambiente 4 Hacer que nuestro suministro energético sea más seguro 5 Impulsar la economía 5 Aplicaciones de las energías renovables 6 Electricidad 6 Calor y frío 7 Transporte 7 Energía renovable de la UE con vistas a 2020 8 Cambio climático y objetivos de eficiencia energética 10 ¿Cómo cumplir los objetivos? 11 Tipos principales de energía renovable 12 Bioenergía: biomasa, biogás y biocombustibles 12 Energía solar 14 Energía eólica 17 Energía oceánica 18 Energía hidroeléctrica 19 Energía geotérmica y bombas de calor 20 Mirando al futuro 21 Energía inteligente 21 Plan estratégico de tecnologías energéticas 22 La perspectiva de 2020 y 2030 23 3
- 6. Millones de personas de toda Europa están intentando ser más ecológicas. Queremos reducir la contaminación y nuestra «huella de carbono», pero muchas veces no parece fácil. Para ayudarnos a lograrlo, la Unión Europea (UE) está poniendo en pie políticas a nivel europeo. El uso de energías renovables es una forma eficaz de hacer que nuestro suministro energético sea más respetuoso con el medio ambiente. A muchos ciudadanos de la UE les gustaría estar mejor informados sobre qué son las renovables y cuál es la mejor forma de usarlas. Este folleto ha sido creado precisamente para proporcionar la información necesaria. Entonces, ¿por qué es tan atractiva la energía renovable? La respuesta es muy sencilla. Nos permitirá diversificar nuestras fuentes de energía y reducir nuestra excesiva dependencia del gas, el carbón y el petróleo. Constituye, así, la forma más segura que tenemos tanto de reducir las emisiones como de reforzar la seguridad de nuestro suministro energético. Además, en un momento de incertidumbre económica, el sector de las tecnologías de la energía renovable sigue creciendo, proporcionando empleos y desarrollando nuevas tecnologías, y ayuda a Europa a mantener su puesto en la primera línea de la innovación industrial global. Proteger el medio ambiente La forma en la que obtenemos nuestra energía ocupa un lugar central en nuestros esfuerzos para abordar el cambio climático y reducir la contaminación. El suministro energético que tenemos actualmente sigue estando dominado por los combustibles fósiles, que desprenden gases de efecto invernadero al quemarlos para producir energía. Frente a esto, las fuentes de energía renovables no emiten tales gases o solo lo hacen en pequeñas cantidades a lo largo de su ciclo de vida. El aumento de su uso en nuestro consumo energético ayudará a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y a paliar nuestra «huella de carbono» colectiva. Una cuota de un 20 % de energía renovable (1 ) podría evitar la emisión de 600-900 Mt CO2 (millones de toneladas de CO2) al año. La energía renovable también ayudará a reducir la contaminación atmosférica, que tendrá un efecto directo en nuestra salud en el día a día. Demanda de energías renovables (1 ) Cálculo basado en el consumo final bruto de energía.4
- 7. Hacer que nuestro suministro energético sea más seguro Los países de la UE dependen mucho y cada vez en mayor medida de las importaciones de combustibles fósiles (en especial petróleo y gas) a efectos de transporte y de generación eléctrica. De hecho, en la UE, alrededor de la mitad de nuestro consumo de energía depende de las importaciones. Lo que es más, los combustibles fósiles suponen un 78 % del consumo interior bruto de energía de la UE (véase el gráfico). Europa saldría beneficiada de un aumento de la gama de fuentes de que dispone para producir energía, así como de las fuentes y número de proveedores de tales fuentes. Tal diversidad reduce los riesgos de cortes en el suministro y volatilidad de precios y fomenta la eficiencia al incrementar la competencia en el sector energético. Una cuota de un 20 % de energía renovable podría reducir nuestras importaciones de combustibles fósiles en 200 millones de tep (2 ) por año (3 ). Consumo interior bruto por fuente (UE-27, 2008) Impulsar la economía Las energías renovables también tienen gran potencial para impulsar la competitividad industrial en Europa. El desarrollo de nuevas fuentes de energía bajas en carbono es decisivo para evitar los enormes costes del cambio climático y la contaminación y mantener a Europa en la vanguardia de tal desarrollo es algo crucial para la economía. El desarrollo industrial de alta tecnología ecológica aporta nuevos empleos de valor añadido y aprovecha los puntos fuertes industriales de Europa. El sector manufacturero global de las energías renovables está actualmente dominado por empresas europeas, que dan empleo a más de 1,5 millones de personas y que tienen una cifra de negocios que supera los 50 000 millones de euros. Con un crecimiento fuerte y continuado, el sector podría proporcionar otro millón de puestos de trabajo para 2020 y duplicar o incluso triplicar su facturación. (2 ) Toneladas equivalentes de petróleo. (3 ) Cálculo basado en el consumo final bruto de energía. Fuente: Eurostat. Gas | 24,5 % Nuclear | 13,4 % Renovables | 8,4 % Otros | 0,2 %Combustibles sólidos | 17 % Petróleo | 36,5 % 5
- 8. Electricidad Las energías renovables ya están ayudando a generar la electricidad que utilizamos cada día cuando encendemos la luz o vemos la televisión (véase el cuadro). El hecho de que los mercados de energía de la Unión Europea (UE) se hayan abierto a una mayor competencia también ofrece al consumidor la posibilidad de elegir a los proveedores de electricidad que utilicen más fuentes energéticas renovables. Contribución de las energías renovables a la producción de electricidad, 2008 (TWh (4 ) y %) Q Eólica 20,9% Q Solar (fotovoltaica térmica) 1,3% Q Biomasa 19% Q Hidroeléctrica 57,7% Q Geotérmica 1% Total de producción eléctrica (UE-27) 3374 TWh Total fuentes energéticas renovables 567 TWh Porcentaje de fuentes energéticas renovables 16,8% Fuente: Eurostat. Aplicaciones de las energías renovables (4 ) Teravatiohora. La energía renovable puede utilizarse para todas nuestras necesidades energéticas, como producir electricidad, posibilitar el transporte y calentar nuestras casas. Los distintos tipos de energías renovables (véanse las páginas 12-20) pueden usarse de diversas maneras y no son todos aptos para cualquier aplicación. La energía hidroeléctrica y la eólica se utilizan exclusivamente para generar electricidad, mientras que otros recursos como la biomasa (materia orgánica), la energía geotérmica y la solar pueden utilizarse para producir tanto electricidad como calor. 6
- 9. Calor y frío Los sectores de generación de calor y frío representan la mitad del consumo final de energía en la UE, con objeto de calentar nuestros hogares, edificios e industrias y producir agua caliente doméstica. Las energías renovables como la biomasa (que domina actualmente el consumo de generación de calor renovable), la solar y la geotérmica tienen gran potencial en el sector del calor y el frío. Sin embargo, en la medida en que las fuentes energéticas renovables suponen solamente el 12 % del total de calentamiento y enfriamiento, este potencial está lejos de aprovecharse. Esto significa que deben hacerse mayores esfuerzos por integrar las tecnologías renovables en las industrias clásicas generadoras de calor y frío. Hay también potencial para ampliar el uso del calor combinado generado por la combustión de biomasa y las centrales eléctricas que generan simultáneamente electricidad y calor, aumentando por tanto el rendimiento energético global. Contribución de las energías renovables a las necesidades totales de calor (UE-27, 2008) Millones tep Q Biomasa 63,5 Q Térmica solar 1,1 Q Geotérmica 0,7 Q Bombas de calor (5 ) 2,2 Total fuentes energéticas renovables 67,5 Necesidades totales de calor 564,7 Porcentaje de fuentes energéticas renovables 12% Fuente: Eurostat. Transporte El porcentaje del transporte en el consumo de energía y en las emisiones de gases de efecto invernadero ha aumentado a lo largo del tiempo, resultando por tanto vital mejorar la eficiencia del consumo de combustibles y reducir las emisiones generadas por el transporte. Además, el 96 % de la energía del sector del transporte procede de productos derivados del petróleo. Los biocombustibles (combustibles derivados de materia orgánica) son el sustituto principal de la gasolina y del gasóleo en el transporte, al estar ampliamente disponibles y poderse utilizar en vehículos ordinarios. El uso de biocombustibles como el biodiésel, el bioetanol y el biogás pueden promover el aumento del uso de las energías sostenibles en el transporte y la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles. Por otra parte, en general los biocombustibles emiten menos gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles y pueden ayudar a la UE a cumplir sus compromisos de reducir las emisiones de estos gases. Los vehículos que funcionan a base de electricidad producida a partir de fuentes renovables son otra forma de incrementar el uso de energías renovables en el transporte. El uso de tales vehículos es actualmente reducido pero se espera que aumente rápidamente. (5 ) Datos calculados a partir de los países que aportaron información disponible. 7
- 10. Las distintas fuentes de energía renovable se encuentran en etapas de desarrollo tecnológico y comercial diferentes. En condiciones favorables, las eólicas, hidroeléctricas, de biomasa y solares térmicas son fuentes económicamente viables. Otras, como la fotovoltaica (que utiliza paneles de silicio para generar electricidad a partir de la luz del sol) necesitan una mayor demanda para mejorar las economías de escala. Así pues, aunque ya han comenzado a abrirse paso y a proporcionarnos más energía respetuosa con el medio ambiente, todavía existe potencial para que las energías renovables aumenten su cuota de mercado y se establezcan como opciones rentables y de uso generalizado. Las cifras de estas páginas proporcionan más información sobre el estado de las energías renovables en la UE. Pueden consultarse más datos sobre las distintas fuentes en capítulos subsiguientes y en: http://ec.europa.eu/energy/renewables/index_en.htm La UE fijó para 2010 objetivos nacionales indicativos en materia de energías renovables para la electricidad y el transporte que difícilmente se verían cumplidos. Ante esto, la UE acordó en 2009 una directiva más contundente, que fue adoptada de forma unánime por el Consejo y por una gran mayoría en el Parlamento Europeo. El elemento clave de la directiva es una serie de objetivos nacionales legalmente vinculantes que suman una cuota de un 20 % en la UE en su conjunto. Los países de la UE tienen que elaborar planes de acción nacionales con objeto de cumplir sus objetivos, además de fijar metas específicas para la electricidad, el calor y el frío y los biocombustibles. Los planes reflejarán las circunstancias nacionales, dadas las diferencias en las fuentes energéticas renovables existentes de un país a otro. Pueden consultarse en las páginas web de la plataforma de transparencia en las energías renovables de la Comisión Europea: http://ec.europa.eu/energy/renewables/transparency_ platform/transparency_platform_en.htm La Unión Europea (UE) es líder mundial en el ámbito de las energías renovables y el sector goza ya de una importancia económica considerable. Con la maduración de las tecnologías en este campo, la producción de energías renovables ha subido de forma constante y los costes se han reducido. Sin embargo, el desarrollo no ha sido homogéneo en toda la UE, y las energías renovables aún representan solo una pequeña parte de la combinación energética total de la UE. Dado que no se tienen en cuenta completamente los costes externos de los combustibles fósiles, como las consecuencias para el medio ambiente, las energías renovables aún no son competitivas. Energía renovable de la UE con vistas a 2020 8
- 11. Dada la particular vulnerabilidad y dependencia del petróleo del sector del transporte, la Directiva sobre energías renovables también especifica un objetivo mínimo de un 10 % que todos los Estados miembros de la UE deberán alcanzar respecto a la proporción de energías renovables (biocombustibles, electricidad renovable) en el consumo global de gasolina y diésel del transporte en la UE para 2020. La Directiva contiene exhaustivos criterios de sostenibilidad para los biocombustibles producidos tanto dentro como fuera de la UE. Para tener derecho a subvenciones o contar para los objetivos, las emisiones a lo largo de su ciclo de vida deben ser al menos un 35 % inferiores a la de la alternativa fósil en 2010, cifra que subirá a un 60 % para 2018. No podrán producirse biocombustibles en zonas con alta biodiversidad Hidroeléctrica | 19% Eólica | 6,9% Solar | 1,2% Geotérmica | 3,9% Biogás | 5,1% Residuos municipales sólidos | 10% Biocombustibles | 6,9% Biomasa y residuos | 69%Madera | 47% Producción energética primaria con fuentes de energía renovables, desglosada por fuente (UE-27, 2008) Fuente: Eurostat. Parte de las energías renovables en el consumo final bruto de energía Porcentaje de renovables en 2005 Porcentaje fijado para 2020 Bélgica 2,2 % 13 % Bulgaria 9,4 % 16 % República Checa 6,1 % 13 % Dinamarca 17 % 30 % Alemania 5,8 % 18 % Estonia 18 % 25 % Irlanda 3,1 % 16 % Grecia 6,9 % 18 % España 8,7 % 20 % Francia 10,3 % 23 % Italia 5,2 % 17 % Chipre 2,9 % 13 % Letonia 32,6 % 40 % Lituania 15 % 23 % Luxemburgo 0,9 % 11 % Hungría 4,3 % 13 % Malta 0 % 10 % Países Bajos 2,4 % 14 % Austria 23,3 % 34 % Polonia 7,2 % 15 % Portugal 20,5 % 31 % Rumanía 17,8 % 24 % Eslovenia 16 % 25 % República Eslovaca 6,7 % 14 % Finlandia 28,5 % 38 % Suecia 39,8 % 49 % Reino Unido 1,3 % 15 % UE-27 8,5 % 20 % 9
- 12. Cambio climático y objetivos de eficiencia energética Los objetivos de energías renovables y fuentes renovables en el transporte contribuirán al cumplimiento de la UE de una reducción de un 20 % como mínimo en las emisiones de gases de efecto invernadero para 2020 en comparación con 1990. Esto debe combinarse con una mayor eficiencia energética —de ahí el objetivo de mejorar la eficiencia energética de la UE en un 20 % en comparación con las proyecciones para 2020— y reducir el consumo de combustibles fósiles. Directivas clave de la UE en materia de energía y clima: • Energía procedente de fuentes renovables (Directiva 2009/28/CE). • Eficiencia energética de los edificios: refundición (Directiva 2010/31/UE). • Impuestos sobre los productos energéticos y la electricidad (Directiva 2003/96/CE). • Cogeneración (Directiva 2004/8/CE). • Modificación de la Directiva sobre el régimen del comercio de emisiones (Directiva 2009/29/CE). • Decisión sobre el esfuerzo compartido en las reducciones de las emisiones de sectores no cubiertos por el régimen de comercio de emisiones (Decisión nº 406/2009/CE). (bosque virgen, prados y pastizales, zonas protegidas) o en terreno resultante de la conversión de zonas con grandes reservas de carbono (humedales y zonas forestales continuas). La Directiva también exige a los Estados miembros y a la Comisión la supervisión de las consecuencias para los suelos, el agua y el aire y las repercusiones sociales. Además, se otorgan primas para biocombustibles «de segunda generación» (como el bioetanol procedente de la paja) y el uso de electricidad en el transporte. Los criterios de sostenibilidad de los biocombustibles que se establecen en la Directiva son las primeras normas de sostenibilidad legalmente vinculantes sobre el uso de un recurso natural de cualquier lugar del mundo. Ya han desencadenado debates sobre cómo garantizar el uso sostenible de recursos en sectores como la agricultura y en otros países y regiones. 10
- 13. ¿Cómo cumplir los objetivos? Los objetivos requieren un crecimiento sustancial en los tres sectores de energías renovables: electricidad, calor-frío y transporte. Esto a su vez exige un esfuerzo concertado de todos los gobiernos de la UE, de la industria y de los ciudadanos. La UE lleva apoyando las energías renovables mediante medidas políticas, legislativas, financieras y de investigación desde los años ochenta. Además, la puesta en práctica por parte de los Estados miembros de las leyes de la UE conducirá a un mayor respaldo, a la eliminación de obstáculos administrativos como complicaciones excesivas en las normas de planificación, a la mejora del acceso a la red para la electricidad generada a partir de fuentes renovables y a una mejor información de productos e instaladores para los consumidores. Entre otras iniciativas de la UE están el «Pacto de los alcaldes», por el que más de 1 800 alcaldes de toda la UE han asumido para sus comunidades locales el compromiso de superar los objetivos de la UE para 2020 en cuanto a reducción de emisiones de carbono, y la asistencia técnica que se presta a través de la iniciativa ELENA, conjuntamente gestionada por la Comisión Europea y el Banco Europeo de Inversiones, para ayudar a autoridades locales y regionales a movilizar financiación para proyectos de energía sostenible. Cómo implicarse: ManagEnergy y Energía Sostenible Europa La UE cuenta con varios sistemas para promover una mayor implicación en las energías renovables. La iniciativa ManagEnergy de la Comisión Europea apoya a autoridades locales y regionales y a los agentes que trabajan con estas, como agencias energéticas implicadas en la eficiencia energética y las energías renovables, a través de un sitio web interactivo, talleres de formación y eventos de creación de contactos. La campaña Energía Sostenible para Europa de la Comisión aumenta la sensibilización pública sobre las energías sostenibles, también a través de la Semana Europea de la Energía Sostenible y los Días de la Energía, y nos ayuda a todos a aportar nuestro granito de arena en el cambio del panorama energético. Descubra cómo implicarse en: http://www.managenergy.net http://www.sustenergy.org 11
- 14. Bioenergía: biomasa, biogás y biocombustibles La biomasa se obtiene de diversos tipos de materia orgánica, como plantas energéticas (semillas oleaginosas, plantas que contienen azúcar) y residuos silvícolas, agrícolas o urbanos, lo que incluye los residuos de madera y domésticos. La biomasa puede usarse para producir calor, frío, electricidad y biocombustibles para el transporte. El uso de la biomasa reduce notablemente las emisiones de gases de efecto invernadero. El dióxido de carbono que desprende cuando se quema se compensa con la cantidad absorbida por la planta en cuestión durante su crecimiento. Sin embargo, hay siempre algunas emisiones derivadas de procesos como el cultivo y la producción de combustibles, de modo que la biomasa no está exenta completamente de carbono. Los diversos tipos de biomasa utilizan diferentes tecnologías y procesos para la producción de bioenergía, como a continuación se recoge. La biomasa sólida (como la madera y la paja) puede utilizarse en procesos como la combustión, la pirólisis, la hidrólisis o la gasificación para producir bioenergía. El biogás puede producirse a partir de residuos orgánicos a través de la fermentación anaeróbica y obtenerse de gas de vertedero. Puede utilizarse en vehículos adaptados para funcionar con gas natural. ¿Por qué la biomasa? • Diversifica el suministro energético. • Reemplaza combustibles convencionales con alta emisión de CO2. • Ayuda a reciclar residuos. • Protege y genera empleos en zonas rurales. • Amplía el liderazgo tecnológico de la UE en materia de bioenergía. Tipos principales de energía renovable Biomasa: LahtiStreams Esta innovadora central eléctrica con gasificación de combustibles sólidos recuperados la desarrolla Lahti Energia Oy, Finlandia. Ya se ha probado la tecnología para utilizar biomasa sólida limpia en cogasificación para la producción de electricidad en centrales de carbón. Sin embargo, este proyecto utiliza la limpieza de gases calientes y una caldera de gas con un ciclo de vapor de alto valor, lo que permite que la eficiencia global de producción eléctrica supere el 35 % en modo condensado, con lo que se cumplirían los límites de la Directiva sobre incineración de residuos de la UE. Esto producirá un 40 % más de electricidad/tonelada de combustibles sólidos recuperados que los últimos hornos-caldera de incineración de residuos mixtos. http://www.lahtistreams.com 12
- 15. Los biocombustibles y biolíquidos se obtienen de recursos renovables mediante el uso de biomasa (materia orgánica o plantas). A día de hoy, son los únicos recursos energéticos ampliamente disponibles que pueden reemplazar a los combustibles fósiles en el sector del transporte. Hay dos tipos principales de biocombustibles (biomasa utilizada en el transporte): el biodiésel y el bioetanol. Ambos son combustibles líquidos derivados principalmente de cultivos agrícolas o de plantas. El biodiésel se produce sobre todo con plantas oleaginosas tales como la semilla de colza o de girasol. Es el resultado de aceites vegetales que reaccionan con metanol. El bioetanol se obtiene principalmente por la fermentación de azúcar de remolacha azucarera, de diferentes cereales, de frutas o incluso de vino. Se están desarrollando biocombustibles de segunda generación, específicamente promovidos por la nueva directiva, que se obtienen a partir de biomasa celulósica como materia prima. Esto permitirá nuevos métodos de producción de biocombustibles a partir de productos, subproductos y residuos de la agricultura, la silvicultura, la madera, la pulpa y el papel mediante procesos más complejos. ¿Por qué los biocombustibles? • Constituyen la única alternativa renovable ampliamente disponible a los combustibles fósiles en el transporte. • Contribuyen al reciclaje de residuos. • Diversifican las fuentes de suministro de energía a países no productores de petróleo. • Reducen las emisiones de CO2 y otras formas de contaminación. • Generan puestos de trabajo, especialmente en el sector de la agricultura y la silvicultura. Todos los biocombustibles y biolíquidos producidos con ayudas públicas en la UE o que vayan a contar para los objetivos de los Estados miembros en materia de energías renovables en el transporte deben cumplir el régimen de sostenibilidad de la Directiva sobre energías renovables. Biocombustibles: iniciativa tecnológica para la producción sostenible de biocombustibles La Comisión Europea y la industria de la UE han puesto en marcha una iniciativa tecnológica energética de gran calado para la producción sostenible de biocombustibles. La industria desarrollará nuevas formas de transformar residuos de biomasa en etanol y otros productos valiosos a través de tecnologías avanzadas e innovadoras. En seis grandes proyectos de demostración se abordará toda la cadena de conversión desde el uso de biomasa pasando por las etapas intermedias de procesado hasta su transformación en productos finales en instalaciones de demostración a gran escala. Los proyectos son: Kacelle http://www.kacelle.eu/ LED http://www.ledproject.eu/en/home FibreEtOH http://www.upm.com/en/about_upm/media/upm_ stories/upm_is_looking_into_ethanol_production/ BioLyfe http://www.biolyfe.eu/ Optfuel http://www.optfuel.eu/ BIO-DME http://www.biodme.eu/ 13
- 16. Energía solar El sol es la fuente de energía primaria del mundo y los sistemas de energía solar pueden aprovechar los rayos solares como una fuente energética de alta temperatura y limpia para la producción de calor o electricidad. La conversión de radiación solar para obtener calor y frío tiene una amplia gama de aplicaciones que comprende el agua caliente doméstica, calor para edificios y procesos industriales, refrigeración solar, desalinización y uso en piscinas. Incluso los sistemas térmicos solares más simples pueden satisfacer una parte (a veces bastante grande) de las necesidades domésticas de agua caliente. Aunque tales sistemas son claramente más productivos en climas soleados, la eficiencia de los nuevos equipos significa que pueden como mínimo contribuir a la calefacción o el calentamiento de agua en cualquier lugar de la UE (a menudo en combinación con sistemas de caldera ya existentes). La energía solar también puede utilizarse en sistemas de refrigeración para producir aire acondicionado mediante sistemas de absorción de calor (de forma similar a una nevera). Térmica solar: Solera Este proyecto tiene como meta desarrollar sistemas altamente integrados de calefacción y refrigeración solares para viviendas, edificios de oficinas pequeños y hoteles. El objetivo es utilizar el calor del sol en verano para alimentar un proceso de generación de frío activado térmicamente para el aire acondicionado. El sistema también puede proporcionar calefacción directa. Solera pretende demostrar la viabilidad técnica, fiabilidad y rentabilidad de estos sistemas. Están ideados como paquetes integrados que harán un mejor uso de la radiación solar disponible que los sistemas que se emplean actualmente. http://www.solera-project.eu 14
- 17. Para producir electricidad la energía solar debe convertirse o concentrarse. Esto se debe a que la radiación solar alcanza la tierra con una densidad adecuada para calentar pero no para un ciclo termodinámico eficiente para generar electricidad. ¿Por qué la energía solar? • Diversifica el suministro energético. • No produce ruidos, emisiones nocivas ni gases contaminantes. • Crea empleos a escala local y estimula la economía local y el desarrollo tecnológico. • Utiliza una fuente energética gratuita e inagotable. • Puede generar tanto calor como electricidad. • Exige un mantenimiento mínimo. Térmica solar: Solugas El proyecto Solugas se centra en la demostración de un sistema eléctrico híbrido solar con calentamiento solar directo de aire a presión en una turbina de gas. La turbina estará conectada a un generador que enviará su electricidad a la red. Entre sus principales innovaciones tecnológicas están un campo de heliostatos propio con innovadoras estrategias de control de flujo, una torre de pruebas propia, un nuevo receptor, un sistema de conducción y control de flujo de gas caliente y una turbina de gas especialmente adaptada con un sistema de control e inyección de nuevo desarrollo. http://www.solugas.com 15
- 18. La energía solar puede convertirse en electricidad mediante células solares fotovoltaicas para transformar la luz directamente. Esto también puede lograrse con sistemas de concentración de energía solar, en los que se emplean colectores solares parabólicos o torres solares para hacer converger la luz y calentar así un único punto para crear vapor que mueva una turbina. Las centrales fotovoltaicas pueden conectarse a baterías para almacenar la electricidad o enviarla a la red eléctrica. El calor de la energía solar concentrada también puede ser almacenado para producir electricidad cuando no hay sol. Fotovoltaica: MetaPV MetaPV es el primer proyecto europeo de demostración que prepara sistemas tecnológicos y de gestión para futuras redes de distribución, con vistas a facilitar la introducción de energías renovables. Con nuevos sistemas fotovoltaicos se puede proporcionar apoyo a la red a través de un control activo de la corriente, de facilidades en la gestión energética y de la adaptación al funcionamiento en islotes sin necesidad de instalar nuevas redes o aumentar la capacidad de las actuales. El proyecto está siendo desarrollado en la provincia belga de Limburgo y consta de 128 sistemas residenciales de 4 kW cada uno y 31 sistemas industriales de 200 kW cada uno. http://www.metapv.eu 16
- 19. Energía eólica La energía eólica es una de las tecnologías de energía renovable más prometedoras y ha sido objeto de grandes avances que han posibilitado una generación cada vez más eficiente de electricidad. Entre 1991 y 2006, la capacidad acumulada de producción de energía eólica en la UE aumentó por término medio un 33 % anual. Entre 1995 y 2009, las instalaciones eólicas acumuladas en la UE aumentaron su capacidad de 2 497 MW a 74 767 MW (6 ). Las modernas turbinas eólicas extraen energía del viento transmitiendo la fuerza del paso del aire a las palas del rotor. La energía que puede ser generada por las turbinas depende de la densidad del aire, de la velocidad del viento y del tamaño de la turbina. Los rotores de la mayor parte de las turbinas eólicas se sitúan de cara al viento y giran para seguir los cambios en la dirección de este. La energía es concentrada en un eje giratorio y se convierte en electricidad. ¿Por qué la energía eólica? • Es una fuente de energía limpia que no genera emisiones de dióxido de carbono. • Proporciona energía barata in situ. • Ya constituye una industria importante para la exportación. • Aunque altera el paisaje, las actividades agrícolas e industriales pueden continuar alrededor del parque eólico. • Puede desplegarse tanto en tierra como en el mar. Eólica: Twenties Twenties es el mayor proyecto de investigación de energías renovables que haya financiado la UE. Pretende lograr avances significativos en el desarrollo y puesta en marcha de nuevas tecnologías que permitan la consolidación de la posición de la energía eólica en el sistema eléctrico europeo. A través de seis demostraciones, explorará formas de eliminar barreras para la incorporación de energía eólica marítima y terrestre en el sistema eléctrico. Las demostraciones buscan mostrar los beneficios de nuevas tecnologías combinadas con innovadores enfoques de gestión de sistemas. http://www.twenties-project.eu (6 ) http://www.ewea.org/fileadmin/ewea_documents/documents/ statistics/100401_General_Stats_2009.pdf 17
- 20. Energía oceánica Los océanos cubren las tres cuartas partes del planeta y por lo tanto la energía oceánica representa una de las fuentes energéticas renovables más abundantes. Esta energía procede de flujos como oleajes, mareas y corrientes oceánicas, así como de diferencias de salinidad y de temperatura. Todavía requerirá tiempo para ser competitiva frente a las fuentes energéticas renovables más avanzadas. Las tecnologías de energías procedentes del oleaje difieren según la situación del dispositivo convertidor energético en relación con el litoral. Los dispositivos pueden estar fijados a o encastrados en la costa o bien pueden estar colocados en el mar cerca de la orilla o a distancia de la costa, en cuyo caso se benefician de la mayor potencia del oleaje en aguas más profundas. Europa es líder mundial en tecnologías de energía del oleaje. Sabiendo que hay países europeos que invierten en investigación y desarrollo o en proyectos de demostración, la UE debería estar bien situada para competir cuando se desarrolle un mercado comercial para esta tecnología. Los sistemas de mareas aprovechan el flujo y reflujo natural del agua de las mareas para generar electricidad. Esto puede hacerse aprovechando la subida y bajada del nivel del mar con el uso de presas o bien extrayendo energía de las corrientes mareales utilizando turbinas de manera comparable a la energía eólica. ¿Por qué la energía oceánica? • No necesita ningún combustible. • No produce residuos. • No tiene consecuencias medioambientales importantes. • Las mareas son totalmente predecibles. • Tiene un enorme potencial de desarrollo tecnológico. Energía oceánica: Pulse Stream 1200 Este proyecto tiene como fin poner a prueba un innovador convertidor de energía mareomotriz a escala real en aguas británicas. El objetivo principal es probar una tecnología de flujo de mareas de 1,2 MW certificada y de alto rendimiento para garantizar que esté lista para despegar a nivel comercial. El prototipo del que se hará demostración emplea hidroalas oscilantes. El enfoque de hidroala permite capturar energía en una zona de paso amplia y poco profunda. Con una profundidad determinada, los sistemas de hidroala oscilante pueden tener una potencia hasta cuatro veces superior a la de los rotores de flujo axial sencillos. http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=FP7_PROJ_EN& ACTION=D&DOC=1&CAT=PROJ&QUERY=012992e1e698: f601:09e2354e&RCN=94495 18
- 21. Energía hidroeléctrica La energía hidroeléctrica se produce con el movimiento de masas de agua, como la de ríos, canales o corrientes. Los sistemas hidráulicos convierten la energía potencial del agua que fluye con cierta caída (o «carga hidráulica») en energía utilizable. Tales sistemas requieren una cuenca hidrográfica de precipitación conveniente, una carga hidráulica, un conducto o un dispositivo para llevar el agua a una turbina y una sala de turbinas que contenga el equipo de control del agua y de producción de energía. El agua vuelve a su curso natural después de haber sido utilizada. Las minicentrales hidroeléctricas se definen generalmente como aquellas cuya capacidad instalada es menor de 10 MW, mientras que los sistemas hidráulicos de gran escala disponen de grandes presas y depósitos de almacenamiento. Las minicentrales hidroeléctricas son útiles para producir electricidad especialmente en áreas aisladas. Las grandes centrales hidroeléctricas están alcanzando su punto de saturación, por lo que hay que mirar hacia las minicentrales donde aún hay margen de desarrollo. ¿Por qué las minicentrales hidroeléctricas? • Diversifican el suministro energético. • Ayudan al desarrollo local. • Ayudan al mantenimiento de las cuencas fluviales. • Respaldan la electrificación rural. • Tienen un alto coeficiente de rendimiento energético. Hidroeléctrica: Shapes El objetivo general de Shapes (Small Hydro Actions for the Promotion of Efficient Solutions) consiste en facilitar y reforzar la cooperación entre los agentes de la investigación y del mercado de la UE en lo referente a minicentrales hidroeléctricas. Esto debería contribuir a racionalizar futuras investigaciones y desarrollos, así como a promover los resultados de I+D para mejorar la implantación de estas tecnologías y de los conocimientos asociados a ellas dentro de la UE y en nuevos mercados de países en vías de desarrollo. Entre otros objetivos principales de Shapes están hacer aportaciones a la investigación europea a través de la evaluación y coordinación de I+D y la exploración de sinergias con otras tecnologías de energías renovables. http://www.esha.be/index.php?id=97 19
- 22. Energía geotérmica y bombas de calor La energía geotérmica se ha utilizado durante siglos para el baño y para calentar agua. Se extrae del calor natural de la tierra en forma seca, de vapor o líquida y puede emplearse para generar electricidad y calor. Los recursos geotérmicos profundos incluyen: los hidrotérmicos (agua caliente o vapor atrapados en roca fracturada o porosa), los de presión geológica (acuíferos de agua caliente a alta presión) y los sistemas geotérmicos avanzados (formaciones geológicas secas pero anormalmente calientes). En Europa, la bomba de calor es la manera más prometedora de utilizar la energía geotérmica. Consiste en extraer calor de líquido geotérmico caliente y superficial y transferirlo al agua o al aire que se utiliza para suministrar el calor. Incluso a poca profundidad, de 50 a 100 metros, la tierra almacena calor que puede ser extraído con bombas de calor (situadas a menudo en jardines de casas de algunas urbanizaciones) y utilizado directamente en la calefacción doméstica. Otra forma de capturar calor ambiente para utilizarlo en viviendas y edificios son las bombas de calor que utilizan aire ambiente o recursos hídricos. ¿Por qué la energía geotérmica? • Reduce las emisiones de gases de efecto invernadero. • Utiliza una fuente de energía inagotable. • Puede proporcionar calor directamente. • Necesita menos suelo que otros recursos energéticos. • Está continuamente disponible. Geotérmica: Ground-MED El proyecto Ground-MED demuestra la próxima generación de sistemas de bomba de calor geotérmica para producir calor y frío en ocho centros de demostración en el sur de Europa. Debería materializarse un factor de rendimiento estacional (la proporción de energía útil obtenida frente a la energía consumida por término medio a lo largo de toda la temporada de uso) superior a 5,0. Como tal factor se ve determinado por todos los componentes del sistema, se desarrollarán, instalarán y evaluarán sistemas de bomba de calor geotérmica integrados que incorporarán las siguientes soluciones tecnológicas: 1. Prototipos de bombas de calor alimentadas por agua con una mayor eficiencia estacional. 2. Pozos intercambiadores de calor y sistemas de calentamiento/enfriamiento que pueden funcionar con diferencias de temperaturas mínimas. 3. Componentes auxiliares del sistema que requieran un consumo energético mínimo. http://www.groundmed.eu 20
- 23. Europa tiene una industria de talla mundial y un marco normativo estable creado por la Directiva sobre energías renovables. Se dispone de miles de millones de euros en concepto de financiación europea para el desarrollo tecnológico, a través de los programas marco de investigación y desarrollo, el plan europeo de recuperación económica y el Banco Europeo de Inversiones. Los Estados miembros también pueden usar fondos estructurales e ingresos del régimen de comercio de emisiones a partir de 2013 para ayudar al desarrollo de las energías renovables. Energía inteligente El programa Energía Inteligente-Europa está a la cabeza en la promoción de energías renovables. Integrado en el programa marco de competitividad e innovación, dicho plan cuenta con 727 millones de euros para 2007-2013. Ayuda a eliminar barreras, particularmente las administrativas, que retrasan la autorización y construcción de nuevos proyectos de energías renovables, y ralentizan así el crecimiento del mercado. Entre sus objetivos se encuentran: • Aumentar la aceptación y la demanda de eficiencia energética. • Promover las fuentes de energía renovables y la diversificación energética. • Estimular la diversificación de combustibles y la eficiencia energética en el transporte. ¡Bienvenido a su nuevo hogar neutro en carbono! Los hogares son responsables de buena parte de las emisiones de dióxido de carbono, pero esto podría cambiar en el futuro gracias a la llegada del hogar neutro en carbono o con cero emisiones. Estas «ecocasas» de reciente diseño generan su propia energía a partir de fuentes renovables y están muy bien aisladas para impedir la pérdida de calor. Estas viviendas todavía no son habituales, pero no se sorprenda si en unos años se encuentra viviendo en una cuyo calor y electricidad sean suministrados por una caldera de biomasa propia y por paneles solares, lo cual reducirá significativamente su «huella de carbono». Mirando al futuro 21
- 24. Plan estratégico de tecnologías energéticas Para ayudar a garantizar que las tecnologías bajas en carbono se vuelvan asequibles y competitivas, la Unión Europea ha creado el plan estratégico de tecnologías energéticas. Este instrumento se centra en las iniciativas industriales europeas, grupos encabezados por la industria que buscan reforzar la participación industrial en la investigación y demostración energéticas, potenciar la innovación y acelerar el despliegue de tecnologías bajas en carbono. Tales iniciativas se dirigen a sectores para los cuales el trabajar a escala de la UE genera mayor valor añadido, y a tecnologías cuyas barreras, riesgos y niveles necesarios de inversión se pueden abordar mejor de manera colectiva. Si desea saber más, visite: El plan estratégico de tecnologías energéticas: http://ec.europa.eu/energy/technology/set_plan/set_plan_en.htm Energías renovables: http://ec.europa.eu/energy/renewables La iniciativa industrial europea de bioenergía: http://www.biofuelstp.eu/eibi.html La iniciativa europea para la captura, el transporte y el almacenamiento de CO2: http://www.zeroemissionsplatform.eu La iniciativa europea sobre la red eléctrica: http://www.smartgrids.eu La iniciativa tecnológica conjunta de pilas de combustible e hidrógeno: http://ec.europa.eu/research/fch La iniciativa para una energía nuclear sostenible: http://www.snetp.eu Eficiencia energética: la iniciativa «Ciudades inteligentes»: http://ec.europa.eu/energy/efficiency La iniciativa solar europea: http://www.eupvplatform.org http://www.rhc-platform.org/cms La iniciativa europea para la energía eólica: http://www.windplatform.eu El grupo de dirección del plan estratégico de tecnologías energéticas: http://ec.europa.eu/energy/technology/set_plan/steering_group_en.htm La alianza europea para la investigación en el sector energético: http://www.eera-set.eu El sistema de información del plan estratégico de tecnologías energéticas: http://setis.ec.europa.eu 22
- 25. Las energías renovables producirán cantidades mayores de electricidad durante los próximos años, con proyecciones que muestran que la producción de electricidad renovable podría triplicarse entre 2004 y 2020. La generación de calor con energías renovables aumentará también, con una proyección de incremento regular de la producción hasta 2030. Ambos elementos se observan claramente en el gráfico siguiente. Previsión según el modelo Green-X del crecimiento de las energías renovables en la UE-27 para 2006-2030, en GWh/a (7 ). Si desea más información, visite: http://ec.europa.eu/energy/index_en.html Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Biocombustibles importados Biocombustibles avanzados Biocombustibles tradicionales Bombas de calor Agua caliente y calor térmicos solares Biomasa sólida (no red eléctrica) Calor geotérmico (red eléctrica) Biorresiduos (red eléctrica) Biomasa sólida (red eléctrica) Biogás (red eléctrica) Eólica marítima Eólica terrestre Mareas y oleaje Electricidad térmica solar Fotovoltaica Minihidroeléctrica Hidroeléctrica a gran escala Eléctrica geotérmica Biorresiduos Biomasa sólida Biogás Fuente: Modelo Green-X del Instituto Fraunhofer y el EEG (Grupo de Economía de la Energía de la Universidad Tecnológica de Viena). 4 500 000 4 000 000 3 500 000 3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 La perspectiva de 2020 y 2030 (7 ) Gigavatioshora al año. 23
- 27. Comisión Europea Las energías renovables marcan la diferencia Luxemburgo: Oficina de Publicaciones de la Unión Europea 2011 — 23 pp. — 21 x 21 cm ISBN 978-92-79-16989-2 doi:10.2833/53310