Volábeis coma o vento, arde coma o sol. O lado escuro das enerxías renovables

As fontes de enerxía renovables non son só soños, esperanzas e previsións optimistas. O certo tamén é que as renovables están a provocar moita confusión no mundo enerxético e causando problemas que as redes e sistemas tradicionais non sempre poden xestionar. O seu desenvolvemento trae moitas sorpresas desagradables e preguntas que aínda non podemos responder.

A enerxía producida en fontes de enerxía renovables -parques eólicos e instalacións fotovoltaicas- é un verdadeiro desafío para os sistemas enerxéticos nacionais.

O consumo de enerxía da rede non é constante. Está suxeito a flutuacións diarias nun rango bastante grande de valores. A súa regulación polo sistema de alimentación segue sendo difícil, xa que está asociada á necesidade de garantir os parámetros axeitados da corrente da rede (tensión, frecuencia). No caso das centrais eléctricas convencionais, como unha turbina de vapor, a redución de potencia é posible reducindo a presión do vapor ou a velocidade da turbina. Tal regulación non é posible nun aeroxerador. Os cambios rápidos na forza do vento (como as tormentas) poden xerar enerxía significativa en pouco tempo, pero son difíciles de absorber para a rede eléctrica. Os aumentos de enerxía na rede ou a súa ausencia temporal, á súa vez, supoñen unha ameaza para os usuarios finais, máquinas, ordenadores, etc. redes intelixentes, as chamadas equipados coas ferramentas adecuadas, incluíndo sistemas de almacenamento de enerxía, sistemas de distribución eficientes e completos. Non obstante, aínda hai poucos sistemas deste tipo no mundo.

Obra de arte dos verdes australianos que celebra as cero emisións de gases de efecto invernadoiro

Excepcións e poderes non utilizados

Os cortes de luz que afectaron ao sur de Australia o pasado mes de setembro foron provocados por problemas en nove dos trece parques eólicos que fornecen electricidade á rexión. Como resultado, perdéronse 445 megavatios de electricidade da rede. Aínda que os operadores do parque eólico aseguraron que as roturas non foron provocadas por flutuacións típicas da enerxía eólica -é dicir, un aumento ou diminución da enerxía eólica- senón por problemas de software, a impresión dunha enerxía renovable non totalmente fiable era difícil de destruír.

O doutor Alan Finkel, que máis tarde investigou o mercado enerxético en nome das autoridades australianas, chegou á conclusión de que o desenvolvemento de fontes de enerxía renovables discrimina aos sectores máis pobres da sociedade. Na súa opinión, dado que a industria inviste moito en enerxías renovables, os prezos da enerxía deberían subir, afectando máis duro aos ingresos máis baixos.. Isto é certo para Australia, que está pechando as súas centrais de carbón baratas e intenta substituílas por renovables.

Afortunadamente, a última central eléctrica de carbón no mencionado apagón de Australia do Sur pechou pouco antes dos problemas descritos, en maio de 2016. A volatilidade da oferta é un problema coñecido pero aínda non moi familiar coas enerxías renovables. Tamén o coñecemos de Polonia. Se combinas os 4,9 GW de potencia do aeroxerador acadados o 26 de decembro de 2016, cando ocorreu o furacán Barbara, coa xeración de turbinas domésticas unha semana antes, resulta que era entón setenta veces menor!

Alemaña e China xa se decataron de que non abonda con construír muíños de vento e paneis solares para que a nova enerxía funcione de forma eficiente. O goberno alemán viuse obrigado recentemente a pagar aos propietarios de aeroxeradores que cultivan cogomelos para cortar a enerxía porque as redes de transmisión non podían soportar a carga que se entregaba. Tamén hai problemas en China. Alí, as centrais térmicas de carbón, que non se poden acender e apagar rapidamente, fan que os aeroxeradores queden inactivos o 15% das veces, xa que a rede non pode recibir enerxía das centrais e das turbinas. Iso non é todo. Alí constrúense centrais solares a tal ritmo que a rede de transmisión non pode recibir nin o 50% da enerxía que xeran.

Os aeroxeradores están a perder potencia

O ano pasado, investigadores do Instituto Alemán Max Planck de Jena publicaron un artigo na prestixiosa revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) no que amosaba que a eficiencia dos grandes parques eólicos é moito menor que o que podería ser simplemente o resultado da súa actividade. escala. Por que a cantidade de enerxía recibida non depende linealmente do tamaño da instalación? Os científicos suxiren que son os propios muíños de vento os que ralentizan o vento utilizando a súa enerxía, o que significa que se hai moito instalado nunha determinada zona, algúns deles non o recibirán en cantidades suficientes para funcionar coa máxima eficiencia.

Os investigadores utilizaron datos dunha serie de grandes parques eólicos e comparáronos con datos de aeroxeradores individuais para crear un modelo baseado en modelos xa coñecidos de mecánica eólica. Isto permitiu observar o clima na rexión dos muíños de vento. Segundo sinalou o doutor Lee Miller, un dos autores da publicación, a eficiencia enerxética estimada dos aeroxeradores illados é significativamente superior á observada para todas as súas instalacións.

Os científicos determinaron que, no caso extremo, un aeroxerador situado nunha zona de alta densidade deste tipo de instalacións podería producir só o 20% da electricidade potencialmente dispoñible se estivese situado só.

Os científicos utilizaron o modelo de impacto desenvolvido dos aeroxeradores para estimar o seu impacto global. Isto permitiu calcular a cantidade de enerxía

A electricidade pódese xerar a escala global mediante aeroxeradores. Resulta que só preto do 4% da superficie terrestre pode xerar potencialmente máis de 1 W/m.²e de media uns 0,5 W/m² – Estes valores son similares ás estimacións anteriores baseadas en modelos climáticos avanzados, pero unhas dez veces inferiores ás estimacións baseadas unicamente na velocidade media local do vento. Isto significa que mantendo a distribución óptima dos aeroxeradores, o planeta non poderá recibir máis de uns 75 TW de enerxía eólica. Non obstante, esta aínda é moito máis que a capacidade eléctrica instalada actualmente no mundo (uns 20 TW), polo que non hai motivos para preocuparse, dado que só hai uns 450 MW de enerxía eólica funcionando na Terra na actualidade.

Masacre de criaturas voadoras

Nos últimos anos, houbo informes e información sobre a matanza de aves e morcegos por aeroxeradores. Coñécese o temor de que as máquinas, que rotan nos pastos, asusten ás vacas, ademais, deberían producir infrasóns nocivos, etc. Non hai estudos científicos convincentes sobre este tema, aínda que os informes de hecatombes de criaturas voadoras son datos relativamente fiables.

Imaxe dunha cámara térmica que mostra un morcego voando preto dun aeroxerador pola noite.

Cada ano, centos de miles de morcegos atacan os parques eólicos. Os mamíferos que anidan nas copas das árbores confunden as correntes de aire ao redor dos muíños de vento con correntes ao redor das súas casas, segundo informou o sitio en 2014. As centrais eléctricas tamén deberían lembrar aos morcegos árbores altas, en cuxas copas esperan nubes de insectos ou o seu propio niño. Isto parece estar apoiado por imaxes da cámara térmica, que mostra que os morcegos se comportan do mesmo xeito cos parques eólicos que coas árbores. Os científicos afirman que centos de miles de morcegos poderían sobrevivir se se cambiase o deseño das palas do rotor. A solución tamén pasa por aumentar o limiar no que comeza a xirar. Os investigadores tamén están a pensar en equipar as turbinas con alarmas ultrasónicas para avisar aos morcegos.

Un rexistro de colisións destes animais con aeroxeradores, por exemplo para Alemaña, realizado pola Axencia Estatal de Protección Ambiental de Brandenburgo, confirma o carácter masivo das mortes. Os estadounidenses tamén investigaron este fenómeno, confirmando a alta mortalidade entre morcegos, e observouse que a frecuencia das colisións era moi dependente das condicións meteorolóxicas. A velocidades de vento altas, a relación de impacto era menor, e a velocidades de vento máis baixas aumentaba o número de vítimas de impacto. A velocidade límite do vento á que se reduciu significativamente a taxa de colisión determinouse que era de 6 m/s.

Un paxaro queimado sobre o complexo de Ivanpa

Como se viu, por desgraza, a gran planta de enerxía solar americana Ivanpah tamén mata. Pouco despois do seu lanzamento, The Wall Street Journal anunciou que o proxecto californiano podería ser o último deste tipo en EEUU, precisamente polas hecatombes aviares.

O complexo ocupa 1300 hectáreas nun dos desertos californianos, ao suroeste de Las Vegas. Ten tres torres cunha altura de 40 pisos e 350 mil espellos. Os espellos reflicten a luz solar cara ás salas de caldeiras situadas nos altos das torres. Prodúcese vapor, que impulsa os xeradores para producir electricidade. Suficiente para 140 mil. na casa. Porén o sistema de espellos quenta o aire ao redor das torres ata 540 °C e as aves que voan preto simplemente arden vivas. Segundo un informe de Harvey & Associates, máis de 3,5 persoas morreron na planta durante o ano.

Demasiada publicidade mediática

Por último, cabe mencionar un fenómeno máis desfavorable. A imaxe das enerxías renovables adoita sufrir unha esaxeración e unha exageración mediática, o que pode enganar á xente sobre o estado real de desenvolvemento desta tecnoloxía.

Por exemplo, os titulares anunciaron unha vez que a cidade de Las Vegas ía ser completamente renovable. Soou sensacional. Só despois de ler máis atentamente e afondar na información proporcionada, descubrimos que si, en Las Vegas están cambiando a enerxía 100% renovable, pero só... edificios municipais, que constitúen unha fracción dun por cento dos edificios deste aglomeración.

invitámoste a ler NÚMERO DE TEMA no último lanzamento.