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¿Dónde tiene sentido la energía eólica?

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¿Qué tan barata es la energía eólica?

Las turbinas eólicas modernas son más eficientes y generan hasta 20 veces más electricidad que hace 25 años. Son más altos, más grandes y tienen hojas más largas. Según el banco de inversión Lazard, generar energía eólica a partir de nuevas plantas cuesta hoy un 72% menos que en 2009.

Eso la convirtió en una de las fuentes de energía más baratas del planeta.

La electricidad de las regiones ventosas de la costa cuesta ahora 0,04-0,05 € (0,05-0,06 dólares) por kilovatio hora (kWh), mientras que en lugares con vientos más débiles es de 0,06-0,08 €, según un estudio de la organización de investigación con sede en Alemania. Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar. Para las plantas marinas en el mar, un kilovatio hora cuesta alrededor de 0,1 € porque su instalación y mantenimiento son más costosos.

En comparación, el precio de la energía fotovoltaica también ha caído drásticamente, alrededor del 90% desde 2009, lo que reduce la electricidad de una granja solar a 0,02-0,06 € / kWh. Pero las nuevas plantas de energía para otras fuentes de energía aún cuestan más. Un kilovatio hora de electricidad a partir de gas fósil cuesta alrededor de 0,11 céntimos de euro, la electricidad a carbón 0,16 € y la electricidad nuclear 0,14-0,19 €.

Los investigadores de energía asumen que la energía eólica y solar se volverá un 20-50% más barata para 2030 a medida que se desarrolle la tecnología.

¿Cuánta energía eólica para la neutralidad climática?

Los expertos dicen que la energía eólica y solar podría cubrir más del 95% de la demanda energética global total en el futuro. Pero dependiendo de la región, diferentes combinaciones tienen sentido. Esto podría incluir energía hidroeléctrica, baterías, electrolizadores para producir hidrógeno y combustibles sintéticos, así como otras tecnologías de almacenamiento y conversión, dijo Christian Breyer, profesor de economía solar de la Universidad LUT en Finlandia.

Un estudio que su equipo publicó en la revista Energy descubrió que sería más barato generar alrededor del 76% de la demanda mundial de energía con energía solar y un 20% con energía eólica. En regiones con poco sol, sin embargo, la proporción de energía eólica sería significativamente mayor: más del 90% en el norte de Rusia, 81% en el medio oeste de los EE. UU., Alrededor del 72% en el norte de China y alrededor del 50% en países del centro y norte de Europa como Polonia, Holanda, Gran Bretaña y Francia. En Alemania, la participación de la energía eólica para cubrir toda la demanda energética sería del 31%.

En estas regiones, donde el sol brilla con menos intensidad y los inviernos pueden ser grises, el viento suele ser la alternativa más barata. “En Europa, la energía eólica es, por tanto, un pilar absolutamente central del suministro energético”, dijo Breyer. «Si no tenemos días soleados particularmente buenos en Europa, normalmente tenemos días con mucho viento, así que todo va bien».

¿Qué tecnología eólica es mejor?

Las turbinas eólicas de hoy tienen hasta 180 metros de altura y palas de hasta 80 metros. En tierra, solo una de estas turbinas tiene una producción de hasta 7200 kilovatios y puede generar hasta 29 millones de kWh de electricidad al año, suficiente para cubrir las necesidades privadas de electricidad de 16.000 personas en Alemania y 140.000 en India.

Los aerogeneradores son especialmente potentes en el mar, donde el viento sopla con mayor fuerza y ​​fiabilidad. Las turbinas marinas tienen una producción de hasta 10.000 kilovatios y se espera que alcancen los 15.000 kilovatios en unos pocos años. Una sola turbina en una buena ubicación podría satisfacer las necesidades privadas de electricidad de unas 40.000 personas en Alemania o de 370.000 en la India.

Pero las complejidades y el costo de colocar cables de energía en el lecho marino y mantener los parques eólicos marinos significan que la electricidad que generan es dos veces más cara que la de las turbinas en tierra. No obstante, los parques eólicos marinos en regiones densamente pobladas del mundo podrían desempeñar un papel útil en un suministro de energía climáticamente neutro.

Aproximadamente el 7% de la demanda mundial de electricidad se satisface ahora con energía eólica. El año pasado se instalaron nuevas turbinas con una capacidad de 93 gigavatios (GW) y la línea total instalada en 2020 fue de 743 GW. Las turbinas marinas representan 34GW, y la mayoría se encuentra en las aguas del Reino Unido (10GW), China (8GW) y Alemania (8GW). Uno de los primeros parques eólicos marinos a gran escala del mundo es el London Array frente al estuario del Támesis. Construido en 2013, tiene una capacidad de 0,6 GW de 175 turbinas y cuesta el equivalente a 2.500 millones de euros. Satisface las necesidades privadas de electricidad de 1,7 millones de británicos.

¿Podrían ayudar las turbinas eólicas flotantes?

Hasta ahora, los parques eólicos marinos han existido principalmente en aguas poco profundas con una profundidad de agua de hasta 50 metros. Las turbinas se apoyan sobre una base en el fondo del mar. Pero muchas aguas costeras del mundo son mucho más profundas, lo que hace inviables los parques eólicos con cimientos.

Por esta razón, las turbinas eólicas flotantes ahora también se montan en pontones en los puertos, luego se arrastran al mar y se fijan al lecho marino con largas cadenas. Las primeras turbinas flotantes del mundo se instalaron frente a la costa escocesa en 2017 y luego frente a las costas de Japón, Francia y Portugal. Hoy en día, todas estas turbinas juntas tienen una capacidad total de 0,1 GW. El Informe global de energía eólica marina espera una capacidad instalada de 6,3 GW para 2030.

Sin embargo, el crecimiento más fuerte seguirá viniendo de las turbinas eólicas terrestres. Según el estudio de LUT, para un suministro de energía climáticamente neutro, que incluye no solo energía para la electricidad sino también para el transporte, la calefacción y la industria, la capacidad de energía eólica instalada a nivel mundial debería multiplicarse por diez a alrededor de 8039GW y cuadriplicarse a 244GW en Alemania. .

Uso de la energía eólica para fabricar combustibles electrónicos

La energía eólica es particularmente barata en lugares ventosos. Pero si esta electricidad tiene que transportarse varios cientos de kilómetros, los costos aumentan y pueden incluso duplicar el precio para el comprador. Ésta es la razón por la que el transporte de electricidad a largas distancias a menudo no vale la pena.

Aún así, generar electricidad en regiones remotas puede tener sentido si se usa directamente para la producción de los llamados e-combustibles. Se trata de combustibles sintéticos que sustituirán en el futuro a productos derivados del petróleo como la parafina, el diésel y la gasolina y materiales básicos especiales para la industria química.

Se producen por electrólisis a partir de electricidad, agua, CO2 y nitrógeno del aire. Luego, los combustibles se pueden transportar en camiones cisterna, tuberías o trenes. Actualmente se está construyendo la primera planta comercial para producción en el sur de Chile.

En un proyecto conjunto allí, compañías como el fabricante de automóviles Porsche y Siemens Energy quieren usar el fuerte viento para generar electricidad barata para producir combustibles electrónicos, y esperan alrededor de 550 millones de litros por año a partir de 2026.

“Con el proyecto en la Patagonia, ahora se puede ver cuál será el estándar global”, dijo Breyer. “En diez años, veremos docenas de proyectos como este al año surgiendo como hongos”.

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