La pequeña célula solar que ganó a Goliat

Estamos entrando de lleno en la nueva era de la energía solar. La Agencia Internacional de la Energía lo anunció en 2017: la fotovoltaica es hoy por hoy la tecnología favorita cuando se trata de instalar nueva potencia a la red eléctrica, superando al carbón, al gas y a otras tecnologías consolidadas como hidroeléctricas y eólica. Ya en 2016 se instalaron 74GW de potencia, superando con creces a los 57GW nuevos de carbón y los 52GW de eólica. Y la previsión es que hasta 2022 seguirá batiendo records cada año y se consolidará como la fuente de energía preferida para generar electricidad en todo el mundo.

¿Cómo puede un conjunto de pequeños módulos fotovoltaicos plantar cara a gigantescos aerogeneradores eólicos o a la extrema complejidad de una central de carbón o de ciclo combinado? Es la hermosa complejidad de lo pequeño y del imparable avance científico en el campo de la energía solar.

Desde el año 1883 cuando Fritts construyó en su laboratorio la primera célula solar de estado sólido con un 1% de eficiencia, hasta el año 2018 cuando los módulos son productos de consumo masivo que se venden por cientos de miles y con eficiencias comerciales del 15% al 21%, se ha producido la acumulación de una ingente cantidad de descubrimientos científicos, de éxitos y fracasos, de mejora continua en la producción y en los procesos de fabricación, aprendizajes que han logrado desbordar a las tecnologías existentes.

Fritts empezó a experimentar con el efecto fotovoltaico, la conversión de la luz en electricidad, un efecto que había sido observado por Becquerel 44 años antes. Su primera célula de selenio recubierto de una fina capa de oro era carísima y poco eficiente. Pero fue el primer ganador en una interesante carrera científica de combinaciones de materiales para lograr mayores eficiencias y menores costes de fabricación de esas células. Fritts no tenía muy claro el principio de funcionamiento, porque no fue hasta 1905 cuando Einstein logró dar con la explicación científica del efecto fotoeléctrico, gracias al cuál recibió años más tarde el premio Nobel. Pasaron muchos años hasta que en 1954 en los laboratorios Bell, dieron con la receta que permitía construir células basadas en silicio, más eficientes y que además se podían fabricar para usos prácticos como la nueva industria espacial.

Y al fin llegamos a los años 70 en los que se empezó a ver con claridad, que se podría eliminar la dependencia de los combustibles fósiles, aprovechando la energía ilimitada del Sol. Comenzaron a llegar fondos a programas de investigación y se empezaron a lograr importantes reducciones en los costes de producción de las células y a construir las primeras centrales fotovoltaicas para producir electricidad con inyección a la red eléctrica.

En la fabricación los retos eran lograr producir más al mínimo precio posible, reducir los defectos de fabricación, lograr células más eficientes, fabricas más inteligentes y automatizadas. En sistemas se trataba de formar ingenieros e instaladores capaces de construir plantas en el menor tiempo posible, con estructuras, protecciones y calidad suficiente para producir electricidad barata y con el menor mantenimiento posible. Cuantos más módulos se fabricaban y más plantas se construían, mayores los avances. Y es por eso que cuando Alemania decide impulsar e incentivar la construcción masiva de fotovoltaicas y el resto del mundo se le une con primas e incentivos, cuando la industria solar logra en torno al año 2011 demostrar que la electricidad de origen solar podía por fin competir sin ningún tipo de primas o ayudas con las tecnologías de generación eléctrica tradicionales.

A partir de ahí la fotovoltaica comienza a avanzar en dos frentes: el frente del autoconsumo para edificios que puedan generar su propia energía y el frente de las megainstalaciones para producir energía eléctrica a gran escala.

Todas estas instalaciones funcionan a partir de la conexión de módulos fotovoltaicos. Y si bien existen diferentes tipos de módulos, en función del tipo de semiconductor utilizado, hoy en día más del más del 80% de los módulos que se instalan en el mundo emplean células solares de tecnología de silicio cristalino. A su vez éstos pueden ser mono o policristalinos. Los paneles monocristalinos suponen más del 30% de la potencia que se instala, con eficiencias del orden del 15% hasta el 21%. Pero son los paneles policristalinos, con eficiencias del orden del 14% al 16%, los más instalados. Alrededor del 50% de los módulos son policristalinos y la razón es evidentemente su mejor coste de fabricación, que compensa con creces su menor eficiencia respecto a los monocristalinos.

Ya sean mono o policristalinos, un módulo no es más que un conjunto de 60 a 72 células solares de un espesor de unos pocos cientos de micras, conectadas en serie y paralelo mediante contactores, protegidas por un vidrio para soportar las inclemencias del tiempo y con un marco metálico para dotarle de rigidez mecánica. Sus dimensiones de 1m de ancho, por 1,60m de largo y apenas 3-4cm de grosor, además de un peso inferior a 20kg, le otorgan la gran ventaja de que es manejable por una sola persona, lo que facilita su instalación.

Las potencias de cada módulo rondan hoy en día los 270W para módulos policristalinos y alcanzan ya los 300W en monocristalino. Así pues en un autoconsumo en un hogar bastan 5 a 10 módulos para alcanzar una potencia de 1,5kW a 3kW. En una megainstalación se pondrán decenas de miles.

La elección entre adquirir módulos monocristalinos o policristalinos es una cuestión que tiene que ver con cuánta superficie tenemos disponible. El módulo monocristalino es en torno a un 5%-10% más caro que el policristalino, ganar eficiencia implica fabricar células de un grado de pureza muy alto y eso tiene un precio. En cambio las células policristalinas surgieron precisamente para obtener una buena eficiencia pero a un coste más reducido, por lo que son células que tienen mayor grado de impurezas. Sin embargo la eficiencia sólo es importante cuando queremos instalar más potencia en menor superficie. Así por ejemplo en una vivienda, para instalar 1,5kW en el tejado se podrían poner 5 módulos monocristalinos ocupando una superficie de 8m2. Si utilizaramos módulo policristalino, tendríamos que poner 6 módulos y ocupar 9,6m2.

Una segunda tecnología de vanguardia es el módulo solar bifacial, capaz de producir energía tanto por delante como por detrás del panel. Este tipo de paneles se utilizan en aquellas superficies o azoteas que son planas en las cuales podemos orientar nuestro módulo unos 25 o 30 grados. Así, a través de esta tecnología, podemos también producir energía con el efecto que tiene la luz cuando, tras atravesar el panel, rebota en el suelo y choca con la parte trasera del módulo. Si bien es cierto que gracias a esta cualidad tenemos un incremento de la producción energética del 5 hasta el 30%, hay que tener en cuenta que no podemos utilizarlos en aquellos lugares donde tengamos muy poca superficie disponible o la orientación no sea la adecuada para el efecto del rebote. Más allá de los distintos tipos que acabamos de ver y de sus distintas características, para asegurar la máxima eficiencia de nuestra instalación y la mayor vida útil posible, se hace fundamental contar con materiales de calidad. Cuando hablamos de inversiones en nuestro hogar que van a estar presentes durante aproximadamente 30 años de nuestras vidas, merece la pena detenerse a observar qué paneles son mejores que otros para que no nos salgan defectuosos.

En muchas ocasiones, los paneles baratos pueden acabar con las células quemadas y sin posibilidad de volver a utilizarlos. Esto se debe a que los materiales utilizados para acompañar a la célula fotovoltaica, tanto el vidrio como los adhesivos que se utilizan, son de baja calidad dando resultados no deseados. Dentro de los diferentes fabricantes de módulos solares no todos atienden de la misma manera a la calidad final o a la trazabilidad de los materiales con los que realizan sus productos. Para terminar con este sencillo repaso a los principales tipos de paneles solares nos atrevemos a hacer una consideración basada en la experiencia de la que nos dotan las distintas instalaciones realizadas. A la hora de plantearse una instalación de autoconsumo, la mejor opción siempre es apostar por las tecnologías consolidadas sin necesidad de esperar a que surjan tecnologías futuras. No es necesario esperar más para comenzar a producir nuestra propia energía en nuestros hogares.

Juan José del Valle

Artículo publicado originalmente en la revista ENERGÉTICA número 179 Septiembre 2018

¿Cuánto afecta al cambio climático el Mundial de Rusia 2018?

El mundial de fútbol está en marcha. 1,5 millones de turistas extranjeros visitarán Rusia para asistir a emocionantes partidos de fútbol. Tal volumen de turistas en tan corto espacio de tiempo tendrá impactos económicos, sociales y ambientales en el cambio climático que la FIFA ha intentado medir.

Según su informe de emisiones, el Mundial de Rusia emitirá 2,2 millones de toneladas de gases de efecto invernadero, de las que el 74% corresponden al transporte en vuelos internacionales (57%) y entre las 11 ciudades donde se celebran los partidos (15%). El 12% el alojamiento de los espectadores. Sorprendentemente la construcción de los estadios y las infraestructuras supone en este informe tan sólo el 4% de las emisiones. El truco está en que se refieren sólo a aquellas construcciones temporales para el evento. Luego a menos que se desmonte un estadio entero, no se ha contabilizado su el impacto de su construcción. Este método de cálculo puede pecar de optimista pues ya es una tradición de los grandes eventos de deportivos el que los nuevos estadios estén sobredimensionados para el uso posterior o directamente abandonadas como infraestructuras fantasma.

FIFA. Greenhouse gas accounting report. Zurich, October 2016.

Merece la pena reconocer a la FIFA, por dar al mundo el ejemplo de que todas las reformas y nuevas construcciones de los estadios se realicen con criterios de diseño y construcción eficiente y de bajo impacto ambiental. Incluso han certificado algunos estadios con el estandar BREEAM. Otras medidas que propone la FIFA para reducir el impacto pasan por incentivar el transporte público, mediante tickets gratis los días de partido en las ciudades que hospedan los partidos y entre las ciudades. Por otro lado proponen compensar las emisiones plantando árboles y financiando proyectos que reduzcan las emisiones tanto en Rusia como en otros paises. También animan a los espectadores a visitar una web de Naciones Unidas y aprender ahí como reducir emisiones cambiando hábitos o bien compensando emisiones con la compra de certificados.

El talón de aquiles de la FIFA es el transporte de los aficionados.

El mundial de fútbol es fósildependiente pues casi toda la energía que requiere para su éxito de participación depende de los combustibles fósiles: gas, carbón y petroleo. Pero no hay que olvidar que un espectáculo de tal magnitud reúne las mismas características que cualquier otra actividad turística masiva de alto impacto. Por ejemplo, una región lider de turismo como Cataluña recibió 18 millones de turistas internacionales en el año 2017, doce veces más de los 1,5 millones que recibirá este mundial de fútbol que se celebra cada 4 años. El turismo es hoy responsable del 8% de las emisiones de CO2 debido fundamentalmente al transporte. No son los interminables paseos a pie por las ciudades, si no cómo llegamos a esas ciudades. Llegamos en aviones y coches que a día de hoy consumen petroleo. Pero también nos quedamos a dormir en hoteles que suponen un 21% de impacto.

Existe la necesidad de descarbonizar el turismo. A medio plazo este modelo de turismo masivo no será viable, por el aumento del precio de los combustibles fósiles, por la destrucción ambiental de los atractivos turísticos bien por la propia explotación o bien por los efectos del cambio climático. La Organización Mundial del Turismo ha propuesto 2 estrategias para mitigar estos efectos: fomentar a los viajeros elegir destinos cercanos y eligiendo transporte público antes que el avión. Crear incentivos economicos a los operadores turísticos para reducir su huella de carbono. Sin embargo, no parece que estén dando resultado. Pequeños operadores turísticos como MINT57 han seguido este modelo y ya están compensando sus emisiones destinando parte de sus beneficios y animando a sus clientes a producir energía limpia.

¿Cómo se podría lograr un impacto menor en el próximo mundial?

La clave es reducir el uso del avión y para ello reducir la distancia que tienen que viajar los espectadores. Toda solución propuesta debe ser capaz de mejorar la situación actual. Pero.. ¿cómo puedes incentivar a un fan, para que se pierda un gran espectáculo y las experiencias del viaje a una cultura diferente, las fotos en Instagram y las anécdotas para toda una vida? Es fácil: 10 millones de espectadores españoles disfrutaron el España-Portugal en compañía de su familia o amigos sin moverse del país.

Y.. ¿cómo puedes incentivar a un país a que renuncie a los ingresos que el turismo directo del evento, más toda la promoción asociada le proporcionará durante los próximos años? Es tan sencillo como proponerse el reto de lograr el doble de ingresos con la mitad de visitantes. Muchos turistas en realidad aportan más emisiones que riqueza a los países. Algo con lo que concuerdan los hosteleros que siempre se han quejado de lo poco que aporta a la economía local el turismo de bocata. Y aquí hay que hacer una pregunta que duele por la incoherencia que nos despierta, ¿tiene sentido viajar el fin de semana a visitar una ciudad extranjera para dormir una noche, coleccionar imagenes sin transfondo y sin tiempo para inmersionar en la cultura local? Las generaciones futuras se preguntarán por qué nos gustaba tanto el postureo. Porque nuestra generación sabe que los mejores viajes son los que pasamos varias semanas, desconectamos de nuestra vida diaria y nos conectamos profundamente con la vida local.

Así que a efectos del Mundial, quedar con los amigos de tu barrio a ver el fútbol en su casa o en el bar es lo más sostenible.  Es lo que ya hacen cientos de millones de personas en todo el mundo. Y si quieres darte un viaje: una casa rural con televisión y con jardín para hacer una paella o jugar pachangas de fútbol puede ser más divertido y fácil de repetir, que un evento fastfood cada 4 años en el otro confín del mundo.

 

Referencias:

Imagen del artículo By Nick Wiebe 06:19, 30 October 2007 (UTC) – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2994369

Sputniknews. Al menos 1,5 millones de extranjeros visitarán Rusia para el Mundial 2018. Rusia, Sputniknews. https://mundo.sputniknews.com/rusia/201712281075099621-rusia-fifa-visitantes/

FIFA. Greenhouse gas accounting report. Zurich, October 2016. Descargado de: https://resources.fifa.com/image/upload/greenhouse-gas-accounting-report.pdf?cloudid=bs36nsonccbtfs5v7ppu

Lenzen, Manfred. The carbon footprint of global tourism.  Nature. 2018, May 23.

https://resources.fifa.com/mm/document/afsocial/general/02/87/86/61/2ndtechnicalreportongreenstadiumsinrussia_neutral.pdf

Entusiasmar al mundo: los sistemas de gestión de calidad en las empresas renovables

Cada año, más de un millón de empresas implantan la norma ISO 9001 para gestionar su calidad. Ésta es la norma internacional para establecer, implementar y mantener sistemas de gestión de la calidad en las organizaciones: una colección de procesos, procedimientos y registros que podrían definirse como las reglas del juego que una empresa sigue para producir y entregar sus productos y servicios a sus clientes. Lo bueno de este tipo de normas es que están reconocidas internacionalmente. Cualquier persona en cualquier país reconocerá a las empresas que han implantado este sistema de gestión de calidad, pues evidencia precisamente a aquellas empresas que están enfocadas a la satisfacción de sus clientes y a la mejora continua.

En esta gran carrera mundial por reducir al máximo la quema de combustibles fósiles y al mismo tiempo suministrar energía, las empresas renovables juegan un papel crucial. Siempre se nos han pedido pruebas de que nuestra tecnología podía ser mejor que la tecnologías sucias. Durante décadas hemos tenido que ganarnos la confianza y la fe de políticos y ciudadanía de a pie. Hoy ya hemos alcanzado el inicio de la era de las renovables. Pero tenemos que ser conscientes que nos han dejado irrumpir demasiado tarde. El escenario que tendremos en el año 2100 es de un planeta 4ºC más caliente. Es urgente acelerar aún más el despliegue de las renovables en el mundo para no superar el límite de 2ºC.

¿Por qué todas las empresas renovables deberían subirse a la ISO9001?

La gente quiere generar su propia energía en sus casas y organizaciones. Y el primer obstáculo al que se enfrentan es coger el teléfono y llamar una de esas empresas que ha encontrado por internet.  Desafortunadamente todos sentimos ese miedo cuando tenemos que llamar a una empresa desconocida para que nos haga una reparación o reforma en casa. La principal preocupación no es el precio, sino elegir una empresa seria y responsable que nos deje la casa perfecta.

La gran ventaja de la norma ISO9001 es que está enfocada a satisfacer a los clientes. Cada persona es un mundo, pero reflexionar acerca de lo que tus clientes necesitan para estar satisfechos, es sinónimo de que lograrás mejores servicios y productos. Contratar a una empresa que tiene implantado un sistema de control de calidad no asegura nada, pero sí envía una señal interesante. Es el indicador de que la empresa se ha tomado su tiempo y esfuerzo para pensar sobre su forma de hacer las cosas y sobre cómo mejorar continuamente. Las chapuzas son incompatibles con la mejora continua, ¡salvo que acabes de empezar! En ese sentido el tiempo juega a favor de aquellas empresas que lleven ya años con un sistema de gestión de calidad.

Tenemos que generar entusiasmo y alegría. Esas sensaciones de reconocimiento y plenitud que tan bien ha trabajado la industria del automóvil para lograr que cientos de millones de personas en todo el mundo tengan hoy coches. Porque las renovables van a ser de la gente. No van a estar en manos de los estados o de las grandes empresas, sino que van a ser propiedad de millones de personas que bien van a generar energía en sus viviendas o bien en grandes plantas compartidas en la forma de cooperativas energéticas. Y ese entusiasmo sólo lo podrán generar aquellas empresas con un espíritu de mejora continua enfocada a sus clientes. No puede surgir sólo de buenas intenciones e improvisación. Funcionará en algunos casos, pero jamás de forma masiva. Y el objetivo de las renovables tiene que ser masivo.

¿Cómo implantar un sistema de gestión de calidad?

En toda construcción hay un gran número de procesos interrelacionados. Poner las cosas sobre el papel y ver cómo influye la elección de un equipo en los tiempos de entrega, en el mantenimiento posterior de la instalación, en los tiempos de la instalación; precisamente ayuda a detectar las ineficiencias. La ISO9001 no se trata de escribir grandes tochos de papel, se trata de reflexionar sobre lo que haces y cómo lo haces. Esas mejoras en tiempos y en reducción de errores, son mayores beneficios económicos por los ahorros y por aumentar las ventas.

A veces hay decisiones que se toman por inercia, porque siempre se ha hecho así. Pero con la rapidez de los tiempos, lo que era ya no es y lo que será pronto dejará de serlo. El sistema de gestión de calidad es la herramienta que nos ayuda a controlar que la mayoría de las decisiones se adopten en base a evidencias. Y si las evidencias nos dicen que las cosas ya no son lo que eran, que la normativa ha cambiado, que las necesidades de los clientes son diferentes; entonces es el momento de tomar otras decisiones mejores.

El principal resultado es una cultura de la mejora continua. Así ahorramos tiempo, dinero y recursos. Merece la pena tener a tu equipo activado pensando cómo mejorar, en vez de perdiendo el tiempo en tareas ineficientes. La gente además se motiva más, pues participa de la construcción de la propia organización aportando sus ideas y co-decidiendo.

Si ya estás motivado a impulsar el sistema de gestión de calidad, toca pasar a la acción paso a paso. En resumen, todo consiste en reflexionar sobre la política de calidad, los objetivos de calidad, cómo piensas lograrlos y el manual de calidad. Según lo que consideres calidad en tu organización, será el alcance que tendrá el sistema de gestión de calidad.

Ahora que lo tienes claro, es cuando empiezas a rellenar los documentos obligatorios que exige la norma. Son los documentos más importantes que toda organización debería tener claros. Y luego, si te sobra el tiempo, puedes añadir procesos adicionales que son voluntarios, pero que para tu organización pueden ser relevantes. Se trata de documentos como la documentación que tiene que incluir el manual de calidad,  el control de documentos y de registros, cómo se va a implementar y mantener el sistema, cómo se controlan los recursos de la empresa, cómo se planifican, diseñan y crean los productos y servicios, cómo se monitoriza que el sistema está funcionando bien, cómo se evalua si el cliente está satisfecho o no.

Cuando toda la maquinaría del sistema de gestión de calidad esté en marcha, puedes auditar tu organización para comprobar si lo que se hace se ajusta al sistema, o bien hay problemas o debilidades. De esa auditoría de lo que se hace, puedes revisar qué cosas mejorar y realizar las acciones correctivas que sean necesarias. Y todo puede acabar aquí. Quizá no necesites contratar la certificación, si no necesitas el sello para tus clientes y estás seguro de que lo has hecho bien. O quizá sí, puedes adquirir los servicios de los especialistas, que revisarán tu documentación primero y luego revisarán tu empresa para ver si se ajusta a lo que dice la documentación o es todo un cuento.

Revisa las referencias si quieres más información. Pero si diriges una empresa, no le des muchas vueltas y pon a tu equipo a trabajar en ello cuánto antes.

 


Referencias:

Hammar, M. (2014, July 8). Six greatest myths about ISO9001. ISO 9001 Blog. https://advisera.com/9001academy/blog/2014/07/08/six-greatest-myths-iso-9001-2/
9001 Academy. 2016. What is ISO 9001? How can the latest 2015 revision help your business succeed? https://advisera.com/9001academy/what-is-iso-9001/
Hammar, M. Quality Management System: What is it? 9001 Academy. https://advisera.com/9001academy/knowledgebase/quality-management-system-what-is-it/

El balance neto es mejor para el planeta que la batería Tesla

Cada vez más gente se sube al tren del autoconsumo en los hogares. Una casa puede comenzar a funcionar con energía limpia simplemente con unos paneles solares y un inversor. Durante el día se obtiene electricidad del sol y cuando llega la noche, o hace falta más energía, se dispone de la red eléctrica. Una instalación fotovoltaica en un hogar normal puede estar proporcionando en torno al 40% de la energía eléctrica que consume la vivienda y aún así, todavía habría excedentes de energía por esas horas en que hay menor consumo que generación.

Algo tan sencillo se puede complicar un poco más. Hace 4 años la compañía TESLA lanzó una propuesta de aparente sentido común al mundo entero: ¿por qué no almacenamos en una batería los excedentes de energía solar que tengamos durante el día y así los aprovechamos en la noche para ahorrar más en la factura? Hay que aclarar que en ningún momento propuso desconectarse de la red, pues sería antieconómico colocar una batería enorme con al menos cinco días de autonomía y un generador de gasolina de respaldo para no quedarse a oscuras ante averías. La propuesta razonable era almacenar energía suficiente para una sola noche en baterías de litio y mantener la conexión con la red eléctrica para respaldo.

Así, gracias al tirón mediático de TESLA, es muy habitual que las personas interesadas en generar su energía se pregunten si merece la pena añadir a su generador fotovoltaico un sistema de baterías. ¿Pasa el futuro de las renovables por la presencia de baterías en los hogares? Aquí brindamos 7 razones por las que consideramos que hay otras opciones mucho mejores:

1.Las baterías encarecen significativamente el precio del sistema fotovoltaico

Un sistema fotovoltaico básico de 2,7kW sin baterías puede costar según las particularidades de la vivienda en torno a 5.000€ a 6.500€ con todo instalado e IVA incluido. ¿Cuánto cuesta añadirle como extra una batería? El extracoste de un sistema de almacenamiento es la suma de la batería, el transporte, el inversor cargador de batería, el sistema de comunicaciones y control inteligente, el cable y protecciones y las horas de trabajo que requieren su diseño, instalación y configuración. El precio depende de la tecnología, la marca y la capacidad de la batería.

Autoconsumo con bateria vs sin bateriaSi adoptamos un buen diseño con una batería de litio de unos 6kWh y un fabricante de gama media-alta como TESLA, LG o BYD para intentar acercarnos a los 15 años de vida útil, el aumento de precio que supone el sistema de baterías rondaría los 5.500€ a 6.500€ IVA incluido. Por este motivo, la mayoría de la gente opta por instalar el sistema fotovoltaico sin baterías que tiene un precio más asequible y proporciona ahorros del orden del 25% al 30% en la factura.

Comparativa de precio IVA incluido en 2018 entre sistema fotovoltaico de 2,7kW y el mismo sistema con almacenamiento de 6,4kWh. Fuente: ECOOO

2.La vida útil de la batería se come los ahorros obtenidos

Investigadores del Reino Unido realizaron en 2017 un estudio de análisis de viabilidad del uso de baterías sistemas fotovoltaicos en hogares, en el que concluyeron que debido al ritmo de degradación de las baterías y a su vida útil esperada, aquellos propietarios de sistemas solares del Reino Unido que habían instalado baterías en sus sistemas solares iban a tener pérdidas económicas a largo plazo en vez de ganancias.

En España las condiciones económicas son diferentes al Reino Unido y cuando se incorpora un sistema de baterías, a corto plazo el ahorro puede alcanzar en torno al 50-60% en la factura (un sistema sin baterías ronda el 25%-30%). Pero las condiciones técnicas a largo plazo son similares y está claro que por mucho que prometa el fabricante, entre el año 10 y el año 15 la batería morirá. Durante esos años buena parte del ahorro extra que se obtiene se ha tenido que destinar a recuperar lo que ha costado la batería y más pronto que tarde habrá que comprar otra nueva. Por supuesto existen empresas interesadas en vender baterías en hogares que se esfuerzan en presentar números y escenarios más atractivos. Pero si se hace un análisis de flujo técnico-económico riguroso, serio y conservador, resulta cuestionable la ventaja económica de instalar baterías en los hogares frente a los sistemas sin baterías, especialmente en países con esquemas de balance neto.

3.El cambio de hábitos sale más barato

Está comprobado que en toda casa en la que se instalan los paneles fotovoltaicos, se produce un gran cambio en la forma de consumir energía. Es fácil visualizar que durante las horas de luz hay energía gratis y por eso es frecuente que aparatos que antes se encendían a cualquier hora, pasen a encenderse en las horas de luz. Son varios los trucos para aprovechar el excedente: desde colocar programadores horarios para el encendido de lavadoras o lavavajillas en las horas centrales del día, pasando por calentar y almacenar agua en un termo eléctrico o concentrar las tareas del hogar al fin de semana cuando hacemos más vida en casa.

El cambio de hábitos es gratis y sólo requiere de inteligencia y quizá algún enchufe programable que cuesta 10€ en una ferretería. Además aumenta la cultura energética y la conciencia ambiental y mejora la vivienda incorporando la domótica y el control de cargas.

4.Las palabras de un real decreto son más ecológicas que las baterías

El balance neto es un tipo de regulación del autoconsumo, una concepción intelectual que se plasma en un real decreto y que premia a los hogares que generan energía limpia para autoconsumo y para inyectar al sistema eléctrico más kilovatios limpios justo en las horas punta. Consiste en algo tan sencillo como en compensar económicamente a los autoconsumidores por los excedentes de su instalación. Ya existen diferentes modelos de balance neto o de tarifas especiales en países tan dispares como México, Uruguay, Brasil, el Reino Unido o nuestro vecino Portugal.

Tanto el balance neto como las baterías para sistemas solares, persiguen un mismo fin: hacer más atractivo el autoconsumo, aumentar el beneficio económico por la energía limpia generada y consecuentemente lograr con los ahorros en la factura eléctrica una recuperación de la inversión realizada en un menor tiempo.

El balance neto es un conjunto de palabras negociadas entre la sociedad, aprobadas en un parlamento y plasmadas en el BOE. No requiere de la instalación de ningún aparato adicional, pues los contadores de telegestión son bidireccionales y permiten a las empresas eléctricas monitorizar hora a hora toda la energía excedente que sale de las viviendas a la red. No hay nada más ecológico que las palabras para promover el autoconsumo.

5.Las baterías son un extra que consume los recursos limitados del planeta

A diferencia del balance neto, las baterías no surgen de una negociación política ni de un parlamento. Surgen de grandes instalaciones mineras para extraer el litio en países como Australia, Chile o Argentina.

Esta minería puede realizarse bien en yacimientos en vetas o bien en salmueras naturales. La minería en roca es más cara y con un gran impacto ambiental. La de salmueras podría decirse que tiene un menor impacto ambiental. Se perfora la tierra y se inyecta agua para extraer la salmuera y verterla en piscinas gigantescas. Gracias al sol, el agua se evapora y en las piscinas queda un residuo que es trasladado a unas instalaciones de procesado, dónde se obtiene hidróxido de litio que es el material utilizado para las baterías de litio. Ese polvo blanco se exporta desde los países extractivistas hasta los países donde se encuentran las fábricas de baterías.

Las emisiones de CO2 asociadas a la fabricación de una batería de litio son del 50% en la fábrica, un 10% al 20% de la minería de litio y el resto de otros materiales que componen la batería. Por cada kWh de batería de litio fabricado, se emiten de 150kg a 200kg de CO2 equivalente. Luego una batería de litio de 6kWh, produciría un máximo de 1,2 toneladas de CO2 equivalente. Si la batería estuviera destinada a un vehículo eléctrico, estas emisiones se compensarían en unos 8 años debido a que contribuyen a reducir el consumo de gasolina. Sin embargo en el caso de las baterías para autoconsumo no hay compensación alguna. La energía renovable almacenada en la batería es energía excedente que de no haber batería se hubiera inyectado en la red eléctrica. Con o sin batería, son los paneles fotovoltaicos los que evitan las emisiones de CO2.

Vista aérea de la explotación minera de Litio Salar de Olaroz con una extensión de 64.000 hectáreas, Argentina. Fuente: Wikimedia Commons

6.El litio nos va a hacer falta para otros usos más prioritarios

Las baterías de nuestros móviles y portátiles son de litio, pero apenas tienen unos cuantos gramos y por eso no ha habido problemas de abastecimiento.  Pero para el enorme desafío de reemplazar el parque mundial de vehículos que se mueven con combustibles fósiles a vehículos eléctricos, hacen falta millones de baterías de litio de gran capacidad y peso. La demanda de litio se va a multiplicar por cinco para el año 2025.

Por otro lado, para continuar aumentando el porcentaje de renovables en el mix eléctrico y con el reto de seguir integrando fuentes no gestionables como la energía eólica, la incorporación de sistemas de almacenamiento a gran escala serán una herramienta fundamental. Un buen ejemplo es el sistema de almacenamiento gigante de baterias de litio de 100MWh que TESLA instaló en Australia para estabilizar la red y reducir los precios de la energía en el mercado. Aquí juegan un papel muy importante tanto el gestor de la red eléctrica como las empresas distribuidoras. Vamos a necesitar mucho litio para estos usos a gran escala que mejoren un sistema eléctrico que es colectivo.

Así pues no tendría ningún sentido estratégico perjudicar el despliegue del vehículo eléctrico y la mejora de la red eléctrica, con un competidor adicional por el litio que haga que aumente su precio y acelere el consumo de las reservas existentes.

Estación de carga de vehículo eléctrico. Fuente: Wikimedia Commons

7.Las baterías no producen energía renovable

Las baterías almacenan el excedente producido por la instalación fotovoltaica coincidiendo con el pico de consumo del sistema eléctrico que hay en las horas centrales del día. Desde el punto de vista económico y energético es más eficiente aprovechar el sol e inyectar ese excedente directamente a la red para beneficio de todo el sistema eléctrico.

Por ejemplo el jueves 14 de Junio a las dos de la tarde, las centrales de carbón estaban aportando el 6,5% de la energía consumida en la península, mientras que el gas aportaba el 7% y la solar fotovoltaica un 10,8%. ¿Qué ocurriría en el sistema eléctrico si se triplicara la potencia fotovoltaica? Por un lado el pico de demanda se reduciría puesto que las viviendas estarían autoconsumiendo parte de la energía. Por otro, los excedentes de energía limpia expulsarían la energía sucia hasta el punto que no habría que quemar gas ni carbón en esas horas. Ésto además abarataría el coste de la factura eléctrica pues cuanta menos energía sucia se consume, menor es el precio de la energía en el mercado eléctrico y mejor para la economía del país, ya que se tienen que importar menos combustibles fósiles.

Pero vamos más allá si visualizamos que cada euro invertido en baterías, es un euro menos destinado a generar más energía limpia. Un sistema de baterías cuesta mucho dinero y no produce ni un sólo kWh de energía limpia. Sin embargo hay personas que sí están dispuestas a invertir esa elevada cantidad a cambio de mayores ahorros. Entonces, ¿por qué no les animamos a colocar más paneles fotovoltaicos para producir más energía limpia? Nos encontramos en una carrera contrarreloj para reducir la emisiones de CO2 y cada euro que se destine a generar energía limpia es más valioso que invertirlo en otros usos que no reducen emisiones. Con un incentivo económico adecuado como el balance neto, una familia por ejemplo que tuviera un sistema de 2kW, podría encontrar muy atractivo duplicar su potencia hasta los 4kW y generar el doble de energía limpia. Tendrían más excedentes pero recibirían mayores descuentos en su factura gracias al balance neto. La transición energética se podría acelerar enviando los incentivos adecuados a la sociedad.

Generación eléctrica con energías sucias a las 14.00 del Jueves 14 de Junio de 2018. Fuente. REE

Generación eléctrica con energías renovables a las 14.00 del Jueves 14 de Junio de 2018. Fuente. REE

Conclusión

En un contexto de crisis social, energética y ambiental, conviene que la sociedad elija con sensatez el camino que conviene recorrer, dándole a la tecnología los usos que favorezcan el bien común. Las palabras nos demuestran en este caso que son más poderosas que la tecnología. A 19 de Junio de 2018 el balance neto no se ha aprobado aún en España, pero hay señales para la esperanza. Europa ha acordado que el 32% de su energía será renovable en 2030, el sentido común se impone y el nuevo gobierno de España parece estar dispuesto a superar este objetivo. Lo que toca ahora es una política y una planificación energética inteligente a largo plazo donde el medio ambiente esté en el centro de todo.

Renovables en Una ventanita entre el campo y la ciudad

En el programa de Minga por la Pachamama de Ecuador, Juan José plantea un reto más interesante aún: democratizar las energías renovables. Es decir, activar el poder del caserito, de la caserita y organizarnos en torno a las energías renovables. Juan José nos invita a pensar que es posible organizarnos en pequeñas cooperativas para desarrollar emprendimientos que trabajen con energía limpia. De esta forma el control y responsabilidad de los mismos estarían en nuestras manos. Pero mejor escuche el programa para que Kai (Juan José) nos cuente en sus propias palabras qué es esto de democratizar las energías renovables: