La OTC Aragón Energía Propia apuesta por una formación continua y especializada de su equipo técnico con el fin de garantizar un asesoramiento integral, actualizado y de la máxima calidad a todas las iniciativas que acompaña. En el marco de colaboración con la Universidad de Zaragoza, hemos contado con dos jornadas de formación en tecnologías de generación renovable impartidas por Víctor Ballestín, investigador en ingeniería eléctrica de Unizar.
Durante las sesiones hemos visto en detalle las diferentes tecnologías de generación renovable más utilizadas a la hora de crear una comunidad energética. Por su importancia, fundamentalmente incidimos en las tecnologías solar fotovoltaica, eólica e hidroeléctrica.
Fuente: Informe de energías renovables 2024 https://www.ree.es
Para entrar en materia, realizamos un ejercicio de reflexión considerando el punto donde ahora nos encontramos en relación a la generación renovable y el futuro próximo al que nos dirigimos. En Aragón, el hecho que representa el reto más importante es la inminente llegada de los grandes centros de datos, los cuales se estima que en 2030 lleguen a consumir la mitad de toda la demanda eléctrica de la Comunidad. Tras poner en común los desafíos que acontecen, analizamos la estructura de potencia instalada para la generación de electricidad, donde observamos como en estos últimos años la participación del carbón y los derivados del petróleo ha ido perdiendo cuota.
La energía fotovoltaica es una de las tecnologías más implementadas en las comunidades energéticas, dada su facilidad para la instalación, mínimo mantenimiento y su respeto por el medio ambiente. Para profundizar mucho más en esta tecnología refrescamos conceptos como la irradiación que incide sobre las placas, un efecto clave en la generación de energía y que podemos medir con el instrumento denominado piranómetro. Con unas condiciones estándar podemos calcular la energía diaria de un panel de una superficie determinada, partiendo de una irradiancia 1.000 W/m², una temperatura de 25ºC y considerando la ubicación geográfica de la instalación.
Para conseguir una orientación óptima en la disposición de los paneles, analizamos las dos coordenadas angulares que influyen directamente: acimut y altura solar. Además, resulta fundamental considerar los grados de inclinación de los paneles, ya que varían en función de la posición solar a lo largo del día y del periodo del año en el que se desee optimizar la producción. Según las particularidades de cada proyecto, se podrá priorizar una configuración anual equilibrada o bien una orientación específica para maximizar el rendimiento en verano o en invierno.
A continuación, abordamos la producción de energía eólica, aunque debido a su gran envergadura en cuanto a instalación e inversión, no se aplica tanto en pequeñas comunidades energéticas, sino que su utiliza mayormente para autoconsumo industrial. A pesar de ello, es fundamental comprender sus características y funcionamiento, puesto que, actualmente, se trata de la tecnología renovable que contribuye en mayor medida a la generación eléctrica en España. Por ello, estudiamos la distribución Weibull, con ella podemos determinar la frecuencia con la que sopla el viento en un rango de velocidad determinado. Además de la velocidad del viento, entran en juego otros factores que determinan la cantidad de energía que podemos generar, como son el área del rotor, la rugosidad del terreno, la curva de potencia y rango operativo del aerogenerador y también la altura del aerogenerador (a mayor altura hay más viento y es más constante). Cabe destacar que en la generación de energía eólica, aun con las condiciones meteorológicas más propicias, el rendimiento aerodinámico máximo se sitúa en un 60 %, dado por el límite de Betz.
Otro modo por el cual las comunidades energéticas pueden generar electricidad es mediante centrales hidroeléctricas, donde el caudal y el salto de agua son clave para dimensionar la planta. Principalmente, podemos englobar los tipos de centrales hidroeléctricas en tres tipos: más de 50 MW, entre 50 MW y 10 MW, y menos de 10 MW. Los dos últimos tipos se pueden acoger al régimen especial de generación de electricidad, de acuerdo con la normativa vigente. A su vez, diferenciamos los tipos de centrales hidroeléctricas según el estado en el que se encuentra el agua, embalsada o fluyente, y dependiendo de si el agua circula por el cauce natural o por algún canal de derivación. En el caso en el que encontremos un recurso hídrico favorable, debemos consultar los datos de los Sistemas Automáticos de Información Hidrológica (SAIH), que nos ofrecerán el histórico de caudal. En Aragón disponemos de muchos recursos hídricos, aunque no todos ellos cuentan con las características adecuadas para implementar este tipo de generación de energía, y sumado a ello nos encontramos con una legislación firme que vela por la conservación del cauce y el entorno.
El aprovechamiento de la energía ambiental es otro concepto de energía renovable que utiliza las fuentes de energía presentes de forma natural en el entorno, como el sol, el viento, el agua o el calor del suelo, para generar electricidad o calor sin agotar recursos ni emitir contaminantes. Este enfoque busca reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mitigar el cambio climático, aprovechando recursos limpios, renovables y disponibles localmente. Entre los principales tipos de energía ambiental se encuentran la geotermia, hidrotermia y aerotermia entre otras. Estas fuentes permiten cubrir diversas necesidades energéticas en viviendas, industrias y redes eléctricas de forma sostenible y eficiente.
La cogeneración se presenta también como una alternativa viable dentro del modelo de generación energética colaborativa, al permitir la producción simultánea de energía eléctrica y energía térmica a partir de un mismo proceso. Esta tecnología resulta especialmente adecuada para el ámbito industrial, dado que su implementación conlleva ciertas limitaciones logísticas y económicas. Entre los principales obstáculos se encuentra la dificultad de transportar el calor útil a largas distancias —ya que requiere redes de canalización específicas— y el hecho de que, por cuestiones de rentabilidad, su instalación en entornos urbanos resulta generalmente viable únicamente en aquellos nueva construcción.
También analizamos otras fuentes de energía renovable como son la biomasa, biocombustibles y biogás, y en cuanto a la energía solar térmica, captadores solares planos, colectores cilíndricos-parabólicos, campos de helióstatos y paneles solares híbridos.
Aunque la producción de energía es el origen del proceso eléctrico, un punto muy destacable y relevante es el almacenamiento de esa energía. Indagamos en diversas prácticas y tecnologías como las baterías electroquímicas, pila de combustible, bombeo hidroeléctrico, supercondensadores, volantes de inercia, almacenamiento térmico y aire comprimido.
