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Generación eficiente de electricidad de forma descentralizada


Enviado por Ambrosio Fernández Fernández
Código ISPN de la Publicación: EkppFuAFEuBMQincJE


Resumen: Se hace referencia al empleo de la generación de electricidad descentralizada, analizando las ventajas que presenta este modelo, en el cual, siempre que se continúen empleando, como energía primaria, los combustibles fósiles o sus derivados, algunas de estas ventajas se convierten en desventajas.


   

  

RESUMEN
Se hace referencia al empleo de la generación de electricidad descentralizada, analizando las ventajas que presenta este modelo, en el cual, siempre que se continúen empleando, como energía primaria, los combustibles fósiles o sus derivados, algunas de estas ventajas se convierten en desventajas.

Finalmente se analiza el caso específico de Cuba y sus condiciones locales que justifican el modelo empleado a base de la utilización de derivados de combustibles fósiles.

PALABRAS CLAVES
· Generación.
· Descentralizada
· Fósiles.
· Combustibles.
· Energía.
· Renovables.

TITLE: Efficient generation of electricity of decentralized form.

ABSTRAC
It do reference at utilization decentralized generation of electricity, analyzing it’s advantages of this model, in it for ever to continuous using, as primary energy de fossils fuels or it’s derived , any of this advantages will convert on disadvantages.

Finally it’s analyzing Cuban’s specific case and its local conditions that justify the model used based in the utilization of deriver’s fossils fuels.

KEY WORDS
· Generation.
· Decentralized.
· Fossils.
· Fuel
· Energy.
· Renewable.

INTRODUCCIÓN
Ante los embates de las crisis actuales, la frecuencia con que ocurren fenómenos meteorológicos, provocados en su mayoría por la acción del hombre; el constante deterioro del medio ambiente, el agotamiento de los combustibles fósiles, el aumento desmedido del consumo de energía eléctrica y de energía en sentido general hacen que cada día sean mayores las preocupaciones de la humanidad por resolver los problemas energéticos.

Por ello, cada día cobra mayor vigencia, el empleo de las energías renovables, como la vía más segura y limpia para salir de gran parte de los problemas antes mencionados.

El empleo de estas fuentes de energía, trae aparejado el uso de modelos de generación descentralizada, pues las mismas no permiten su traslado como energías primarias, como por ejemplo: un salto hidráulico, una zona de intensos vientos, la energía mareomotriz, la geotérmica, etc. por tanto se requiere la transformación de estas en otro tipo de energía, preferentemente le energía eléctrica por las ventajas que posee.

Pero además, es la única forma de aprovechar las mismas, pues de lo contrario se perdería y la humanidad no obtendría sus beneficios, a no ser que trasladara las fábricas hasta estos lugares donde se encuentran.

Todo esto ha hecho más abarcador el concepto de generación descentralizada con el empleo de los derivados de combustibles fósiles, que no en todos los casos se justifica su empleo.

DESARROLLO

En la actual crisis energética en que vive la humanidad, muchos son los métodos, vías, caminos, etc. en busca de soluciones a corto, mediano y largo plazo, para paliar los efectos de esta crisis. Todos estos programas llevan consigo la situación específica, idiosincrasia y recursos disponibles de los países o instituciones responsabilizadas en tomar las decisiones.

Si analizamos la situación de años anteriores nos damos cuenta que, las personas vinculadas durante años al desarrollo de las fuentes renovables de energía, tradicionalmente han encontrado criterios opuestos a su aplicación, relacionados con lo disperso de estas fuentes, el factor de escala, el carácter cíclico, el elevado costo por unidad de potencia instalada, el escepticismo o la duda de las compañías de electricidad, y en determinados casos el marco legal, la política de desarrollo energético y las consideraciones técnicas sobre la calidad de la energía generada concerniente, fundamentalmente, a su disponibilidad y confiabilidad. (De Armas Teyra, 2004).

Si hoy el problema se analiza fundamentándose en las tecnologías disponibles, los costos ambientales de la generación de energía eléctrica, las inversiones y los gastos asociados a las grandes centrales, sus líneas de transmisión y distribución, las pérdidas en éstas, que en los mejores casos se encuentran entre 6 y 9 % de toda la energía transmitida, la vulnerabilidad de estos sistemas a fenómenos climáticos y de otra índole, el impacto de la salida de una de estas unidades, la disponibilidad y confiabilidad que exigen las cargas de las tecnologías informáticas y los sistemas de control computarizados, se puede predecir un cambio en la dirección de descentralizar los sistemas energéticos, producir la energía cerca o en los propios centros de consumo, e integrar las oportunidades a un sistema donde concurran diversas fuentes: la cogeneración a pequeña y mediana escala, la producción independiente y las fuentes renovables de energía. (De Armas Teyra, 2004).

Las ventajas de la generación descentralizada son indiscutibles entre ellas podemos citar:
Ventajas Tecnológicas: (de Armas Teyra, 2004)
–La generación local reduce las pérdidas de transmisión de energía.
–Se mejora la eficiencia global y el aprovechamiento de la energía primaria.
–Pueden evitarse congestionamientos en las redes de transmisión existentes.
–Se reducen los impactos de fallas en las redes de transmisión.
–Posibilita un mayor aprovechamiento del calor residual.
–Se mejora la calidad y la fiabilidad del suministro de energía.
–Las fuentes de generación distribuida se pueden poner en línea mucho más rápidamente.
–Se incrementa la diversidad de combustibles y fuentes de energía.
Ventajas Económicas y sociales: (de Armas Teyra, 2004)
–Regiones remotas y comunidades aisladas se benefician grandemente de las posibilidades ofrecidas por el desarrollo de las tecnologías energéticas descentralizadas.
–Se estimula el empleo, por ejemplo, en el caso del aprovechamiento de la biomasa en el sector rural.
–El monto y el riesgo de las inversiones se reducen al poder tener una estrecha correspondencia entre la capacidad instalada y el crecimiento de la demanda.
–Los impactos medioambientales se reducen, en particular cuando se utilizan fuentes renovables de energía.
–Se reduce la vulnerabilidad de los sistemas energéticos a fenómenos climáticos y de otra índole.
–Se incrementa la seguridad energética al ampliarse la gama de fuentes de energía en el sistema.

Si nos detenemos a analizar algunas de estas ventajas como por ejemplo:

1) La generación local reduce las pérdidas de transmisión de energía: lógicamente toda actividad humana lleva implícito las pérdidas originadas por la propia existencia física de la materia, no por ello, con la generación local se eliminan totalmente las pérdidas. Y un caso particular es cuando con este tipo de generación se continúan empleando combustibles fósiles o derivados de estos.
i) Es por ello que nos debemos sentar a analizar este caso específico pues la misma conlleva a la transportación del combustible hasta el lugar donde se encuentre la planta generadora, y si tenemos en cuenta que:
b) Para transportar esa energía eléctrica hasta la fábrica a través de la red de transporte y de distribución, se pierden solo el 4 o cinco porciento. (Daniel Van Dommelen, K.U.Leuven). esto nos lleva a pensar que las pérdidas en la transportación de la energía eléctrica aunque no son despreciables, son pequeñas por lo que es una de las formas de transporte de energía más eficientes que tenemos en la actualidad.
c) Por otra parte, sólo la mitad del consumo mundial de energía se refiere a la energía eléctrica; esto nos indica que el impacto ambiental de otras formas de consumo de energía primaria tales como el quemado de hidrocarburos por los motores a explosión del transporte, la calefacción, cocina, procesos industriales (por ejemplo, siderurgia) debe también ser evaluado paralelamente. (Gho, Carlos J.). Esta cuestión nos permite reflexionar que si para la generación descentralizada empleamos combustibles fósiles o sus derivados, necesariamente debemos trasladarlos hasta la planta por vía terrestre, marítima o aérea con el uso de motores de combustión los cuales no son tan eficientes para el traslado como las líneas eléctricas.
d) Puede obtenerse electricidad, en cantidad casi ilimitada, de la energía mecánica producida por las turbinas de agua y de vapor; en forma de electricidad, la energía se puede transportar a grandes distancias, para luego, una vez en el lugar de destino, ser transformada de nuevo, de manera bastante sencilla, en la forma de energía que se requiera: calor, luz y energía mecánica. (S/A. EL TRANSPORTE DE LA ENERGÍA.)
e) Como la electricidad es fácil de utilizar y transportar, los combustibles se convierten en energía eléctrica. ( "Environmental Systems and Public Policy"), (ANDRÉS ORTIZ CARLOS, Agua y energía: Las gemas del futuro.)

2) Se mejora la eficiencia global y el aprovechamiento de la energía primaria. Al emplear motores más eficientes y modernos es absulatamente lógica esta ventaja, sin embargo:
a) Cuando utilizamos motores diesel o grupos fuel oil, al referirnos a su índice de consumo, no incluye el 10% usado en la refinación y otro 10% en transporte a largas distancias. ( "Environmental Systems and Public Policy"). Por lo que ciegamente, para la generación descentralizada con el empleo de combustibles fósiles, no se debe tener este índice, pues se debe afectar por las pérdidas en refinación y de transporte, fundamentalmente cuando hay que importarlo a través de largas distancias
b) Muchos combustibles que tienen una buena eMergía neta (La eMergía neta de cualquier fuente de energía, es la cantidad que queda después de sustraer la eMergía que fue utilizada para obtención y beneficio) cuando son usados cerca de su fuente, tienen una relación de eMergía neta mucho menor en puntos distantes donde van a ser usados, esto se debe a la energía utilizada en el transporte.( "Environmental Systems and Public Policy"). Razón por la cual es conveniente transformar la energía cerca de las fuentes de obtención y transportarla en forma de electricidad.
i) Por regla general, las centrales generadoras de energía eléctrica se instalan al pie de los yacimientos de carbón, saltos hidráulicos o cualquier otra fuente de energía y, una vez transformada, se traslada al centro de consumo mediante grandes líneas de distribución. Estas líneas pueden ser aéreas o subterráneas, estas últimas se dan más en los núcleos urbanos. Con este sistema de transporte de energía se consigue aprovechar mejor las fuentes de energía, a la vez que se reducen los costes de transformación, al centrarlos en pocos lugares. También, de esta forma, es posible la instalación de industrias en zonas que carezcan de fuentes primarias de energía.

3) Pueden evitarse congestionamientos en las redes de transmisión existentes. Es una realidad, pues al acercar las fuentes generadoras a los consumidores se evita en empleo de las líneas de transmisión de energía eléctrica, ya que no es necesario hacer las conversiones a estas altas tensiones y sí se continúan empleando las líneas de distribución. Esta cuestión además reduce las pérdidas por transformación a estos niveles y de transmisión.

4) Se reducen los impactos de fallas en las redes de transmisión: Esta es una de las ventajas más importantes a tener en cuenta, cuando se trata de localidades afectadas por fenómenos naturales cuyas efectos son desbastadores, pues la ocurrencia de dichos fenómenos trae aparejado daños incalculables a la economía de la localidad, y la pérdida de la confiabilidad del servicio brindado.
a) También se puede agregar el aumento de la categoría de los consumidores en sentido general, pues con estos esquemas de generación todos dependen de más de una fuente de energía, por lo que pueden considerarse de segunda categoría.

5) Las fuentes de generación distribuida se pueden poner en línea mucho más rápidamente. esto se debe fundamentalmente a la tecnología empleada pues no es lo mismo arrancar un motor diesel, o una pequeña planta que consuma fuel oil, un aerogenerador, o un hidrogenerador, a tener que arrancar una gran termoeléctrica que lleva un proceso más complejo. Sin embargo:
a) No se debe dejar a la generación de electricidad a cuenta de estas pequeñas unidades, pues a la hora de asumir cambios importantes en el sistema, como la puesta en funcionamiento de una gran industria, es necesario que el esquema permita la asimilación de estas grandes cargas. Además de disponer de plantas generadoras que impongan los parámetros del sistema, por lo que considero que el esquema como tal no debe depender solamente de pequeñas unidades actuando de forma descentralizada.

Estas son algunas de las consideraciones a tener en cuenta a la hora del empleo de estos esquemas de generación descentralizada, ya que el empleo de la energía eléctrica ha ocupado en nuestro planeta una escala global, donde prácticamente todas las esferas de las vida cotidiana dependen de esta, incluidas el ocio y el esparcimiento.

GENERACIÓN DESCENTRALIZADA EN CUBA
En Cuba, país tropical, con una geografía sin recursos hídricos importantes, se lleva a cabo la inserción de la generación descentralizada con grupos diesel y fuel oil, unido al creciente uso de las energías renovables, principalmente en los lugares más apartados de su geografía y donde no tengan las inversiones un efecto importante en el ecosistema; con lo cual se ha tratado de eliminar la dependencia de las grandes y antiguas centrales termoeléctricas las cuales sufrían constantes averías que, unido al azote de fenómenos tropicales hacían muy vulnerable el sistema y ocasionaban daños económicos de consideración.
Con esta solución, a pesar de la eficiencia de los nuevos grupos instalados no se elimina totalmente el efecto depredador de los derivados del los combustibles fósiles al medio ambiente, y se atenta contra la eficiencia de los grupos instalados, pues si se consideran los gastos energéticos en los procesos de refinación y transportación de estos combustibles hasta los diversos lugares donde se encuentran localizados, tendríamos que los resultados distan de lo esperado y se acercan a la eficiencia de las actuales y modernas centrales termoeléctricas que se construyen en el mundo.

Siempre que se emplee la combustión de combustibles fósiles o sus derivados para cualquier actividad, necesariamente se incurre en la emisión de gases de efecto invernadero causantes de daños al medio ambiente.

También es necesario aclarar que en este contexto de la revolución energética cubana, si bien tiene efectos negativos la solución tomada, es necesario aclarar que serían incalculables los daños resultantes de no haber tomado tal decisión, por la rapidez con que se repuso el sistema electroenergético cubano.

Es necesario modificar los actuales modelos de obtención de la energía eléctrica, mientras esta sea la más ventajosa desde todos los puntos de vista para su utilización en todas las ramas de la vida cotidiana, pues son muchas las formas de obtenerla, sin causar desequilibrios, ni poluciones al medio ambiente; por ello abogamos por la generación descentralizada, si, pero con fuentes de energía primarias renovables, no con combustibles fósiles.

En condiciones normales donde la influencia de fenómenos meteorológicos no sea nociva, para el sistema eléctrico, como para los países tropicales, la solución con combustibles fósiles, no es la generación descentralizada, pues se deben ir eliminando estos patrones que deterioran el medio ambiente y las economías; no hacemos nada, en estas condiciones, transportando la energía de la forma más difícil, pues como se demostró anteriormente la forma más fácil, limpia y eficiente de transportar la energía es a través de líneas eléctricas.

BIBLIOGRAFÍA
De Armas Teyra, M. Et al(2004) La generación descentralizada. Revista energía y tú. No. 27, julio- septiembre, p. 33-39.
Van Dommelen, Daniel; Leuven K.U. Ahorrar Energía Primaria y Conservar el Medio Ambiente por Electrotecnia. Disponible en http://www.esat.kuleuven.be/electa/publications/fulltexts/pub_596.pdf
Gho, Carlos J. S/T. Disponible en http://cab.cnea.gov.ar:80/divulgacion/consumo/c_consumo_f12.html
S/A. EL TRANSPORTE DE LA ENERGÍA. Disponible en www.sapienstrade.com
"Environmental Systems and Public Policy" Copyright: H. T. Odum et al.
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ANDRÉS ORTIZ CARLOS. Agua y energía: Las gemas del futuro. Disponible en webmaster@estrucplan.com.ar
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Fernández Fernández A. (2007). Influencia del agua en el ahorro de energía eléctrica. Disponible en ilustrados.com
Fernández Fernández A. (2006). Eficiencia energética. Modelo cubano de empleo sostenible de la energía eléctrica. Disponible en ilustrados.com

AUTOR
Ing. Ambrosio David Fernández Fernández.
Profesor asistente de Universidad de Granma.
Investigador del Centro de Estudios de Desarrollo Local. Buey Arriba.
Email: Afernandezf@sbueyarriba.udg.co.cu

 


Enviado por Ambrosio Fernández Fernández
Contactar mailto:afernandezf@sbueyarriba.udg.co.cu


Código ISPN de la Publicación: EkppFuAFEuBMQincJE
Publicado Monday 14 de January de 2008