Thursday, January 21, 2010

PLANTAS SOLARES TERMOELECTRICAS EN BOLIVIA

ENERGY PRESS BOLIVIA PREGUNTA AL EXPERTO DR. RICARDO ANGEL CARDONA (x) SOBRE LAS PLANTAS SOLARES TERMOELECTRICAS

rancardo@yahoo.es Enero 19 del 2010

PLANTAS SOLARES TERMOELECTRICAS EN BOLIVIA

Ricardo Angel "Ran" Cardona

EP.- ¿En qué consiste la energía solar termoeléctrica?

RAC.- Las plantas termoeléctricas concentran los rayos solares mediante espejos sobre un fluído orgánico en serpentines que alcanza el grado de ebullición y a su vez calienta el agua que atraviesa en otros serpentines paralelos o ejes. El vapor generado es usado para mover una turbina, que genera electricidad.

Según cálculos de la Plataforma Solar de Almería ( España ), una planta de este tipo evita 2.000 tm. ( toneladas métricas ) anuales de emisiones de CO2 por cada MW ( megavatio ) instalado que funcione con combustibles líquidos tradicionales.

Si se multiplica esta cantidad de emisiones de CO2 por cada MW instalado en el mundo en estas plantas solares termoeléctricas ya existentes en el mundo ( 7.000 MW = 7 GW ) y no producidas en las mismas, entonces se pude apreciar la cantidad total de gas CO2 que se deja de emitir por el empleo actual o hasta la fecha ( fines del 2009 ) de esta tecnología.

Es decir un total no emitido de 14 millones de toneladas de gas invernadero CO2. Esta es la contribución actual por el uso de esta energía renovable, pero pudiera multiplicarse por 100 o más.

En caso de Bolivia se pudiera instalar en el altiplano al menos 10 plantas de 50 MW cada uno, es decir 500 MW en total en el lapso de cinco años a partir de esta fecha 2010.

Esta energía eléctrica generada con esta tecnología no tendría huella de carbono ( gas CO2 no emitido ) y pudiera servir tanto para el mercado interno como para el externo, es decir para exportar a Perú, Chile y Argentina.

No se trata de una tecnología en investigación actualmente; su eficacia está más que comprobada, por varias empresas de nivel internacional como las alemanas Siemens y EnBW, por ejemplo, aunque evidentemente sus costes de instalación, superiores a los de una central térmica convencional - basada en la combustión de carbón, petróleo o gas natural -, está frenando su expansión acelerada a nivel comercial.
De hecho el coste de instalación de una planta solar termoeléctrica pudiera rondar los 200 millones de dólares por cada unidad de 50 MW instalada.
En España la construcción de estas plantas está incentivada tanto por el gobierno español como por la Comunidad Europea en pleno.

EP.- Existen dos tecnologías principales de energía solar termoeléctrica. ¿Puede nombrarlas?

RAC.- Ellas son de dos tipos principales, pero en realidad pueden ser más, es decir de hasta cuatro tipos con algunas variaciones. La una principal es del tipo de colectores cilíndrico-parabólicos. Y la otra del tipo denominado planta de receptor central
Dependiendo de las condiciones de radiación locales y del terreno a disposición se puede emplear una u otra tecnología, ya que la eficacia de ambas está comprobada especialmente en Europa ( España ), USA y China.
Según el experto español Fernando Fresno las tecnologías solares termoeléctricas concentran la radiación solar por medio de espejos para obtener altas temperaturas. Esto permite hacer funcionar una turbina para la producción de electricidad. Y también de calor de uso industrial y doméstico.

Configuraciones de concentración solar

Colectores cilíndrico-parabólicos

Planta con receptor central

EP.- ¿Considera usted que tras el éxito de la eólica y de la fotovoltaica, ahora le toca el turno de expanderse a la termoeléctrica solar?

RAC.- El éxito de la energía renovable denominada eólica en el mundo recién comienza a perfilarse en Bolivia, dado que se necesita invertir en parques eólicos en los lugares más convenientes del país que tiene condiciones óptimas en determinados lugares, pero ya está constituida como potencia instalada considerable a nivel mundial.

Lo mismo se debe afirmar sobre la energía fotovoltaica que tiene ya un éxito asegurado a nivel pequeño o menor y en sistemas rurales y/o aislados.

Por tanto, ahora más bien se trata de planificar esta energía renovable de plantas solares termoeléctricas en forma adicional, por su gran potencia instalada en relación a las anteriores posibilidades y por estar destinada principalmente a asegurar excedentes de exportación unidas o vinculadas al Sistema Interconectado Nacional.

EP.- Greenpeace ha emitido un informe sobre la energía solar termoeléctrica, que según sus datos, podría producir la cuarta parte de la electricidad mundial en 2050.¿Es verdad?

RAC.- Si los países centrales del planeta financian a los países pobres y emergentes como Bolivia, entre otros en Suramérica, África y Asia, entonces habría el capital necesario para invertir cada año dos mil millones de dólares en diez plantas de 50 MW, tanto en el altiplano boliviano como en los valles y regiones tropicales o amazónicas.

En realidad el gobierno de USA a través de su presidente Barack Obama ha comprometido en Copenhague al menos 100 mil millones para este propósito.

Esta cifra pudiera ser virtual y de difícil acceso como sucedió anteriormente con el Protocolo de Kyoto y los bonos de carbono. Por eso la posición oficial del gobierno de Evo Morales es de una compensación real por el hecho de que USA, Europa, China, India, Australia, Canadá y Japón, entre otros, contaminan demasiado y los nuestros en Suramérica lo hacen en una escala mucho menor.

Esta política energética del gobierno boliviano debe ser apoyada por las instituciones nacionales – públicas o privadas - en un frente común programático para exigir que los países y continentes mencionados compensen en forma regular, planificada y contractual a países como Bolivia para instalar plantas solares termoeléctricas y luchar efectivamente contra los efectos nocivos del cambio climático a nivel de productores de alimentos principalmente.

Con estas previsiones es posible creer que la energía eléctrica generada a nivel mundial hasta el 2050 por estas plantas solares termoeléctricas sea o pudiera representar realmente una cantidad significativa de la matriz energética mundial, por encima inclusive del 25% que Usted menciona.

Hecho que la convertiría en la energía limpia del futuro de la humanidad y casi la única alternativa a las demandas crecientes de todos los pueblos del planeta.

EP.- Se dice que esta energía en 2015 podría generar 90.000 puestos de trabajo en todo el mundo ¿es verdad?.

RAC.- Los puestos de trabajo son directos e indirectos y considerando ambos se puede hablar de una cifra semejante a escala mundial. En este campo es importante el rol de los científicos, investigadores, innovadores y adaptadores de la teoría a la práctica de cada región. Por tanto este segmento cualificado pudiera incrementarse significativamente también.

Pero también se debe considerar el desarrollo industrial ampliado, acelerado, sostenible y más limpio que haría de la zona nuestra en Suramérica un verdadero polo mundial de generación de electricidad en forma amigable con el medio ambiente y ejemplo permanente para los países y continentes más desarrollados.

De esta forma la matriz energética boliviana pudiera convertirse en un ejemplo aún mayor a nivel mundial ( que ya lo es por el uso de hidro- y termoelectricidad a base de gas natural ) si se basara en estas energías renovables y en la generación eléctrica en base a termoeléctricas de apoyo a la demanda interna y el desarrollo industrial acelerado al que Bolivia tiene derecho por méritos propios.

Y también para generar excedentes con valor agregado ( la electricidad representa un commodity con valor agregado a diferencia del gas natural ) con la exportación a países vecinos, comenzando con Brasil, Argentina, Perú, Ecuador, Chile, Paraguay y Uruguay. En este caso se debe pensar ya mismo en consecuencia en el Sistema Interconectado Suramericano, al que Bolivia debe unirse preferentemente a través de Argentina.

EP.- Las plantas termoeléctricas han sido criticadas por su elevado costo ambiental, sin embargo…

RAC.- Las plantas termoeléctricas a base de gas natural generan de todos modos gases de efecto invernadero aunque en menor cantidad que con el uso de carbón o petróleo, principalmente gas CO2, pero no así las plantas solares termoeléctricas que son amigables con el medio ambiente y de huella de carbono cero.

El uso de carbón y petróleo se lo tiene principalmente en Europa, China y USA.. Es el caso concreto de Polonia, Alemania, Rusia, República Checa, USA, etc., que se niegan a dejar sus plantas eléctricas en base a carbón mineral.

EP.- Dónde se ha desarrollado con mayores posibilidades este tipo de energía renovable?

RAC.- En España donde a fines del año 2009 existían ya 36 plantas solares termoeléctricas en operación con un total de 1.550 MW de potencia instalada o en construcción. Esta cifra ya es superior a la capacidad instalada actual en Bolivia que no pasa de 1.350 MW.

Estas cifras hacen de España ( y con ella la CE , Comunidad Europea ) la vanguardia en este tipo de energía renovable. De hecho el plan español de energías renovables estaría por encima de las previsiones 2005-2011.

Se sabe que existen proyectos de la CE para el norte de África para generar electricidad con plantas solares termoeléctricas y distribuirla con cables submarinos al sur de Europa.

No fue sino hasta 1970, con la crisis del petróleo, hecho que de una u otra manera se prolonga hasta hoy, que las tecnologías de concentración solar experimentaron un crecimiento considerable, en base a las tecnologías que se menciona a continuación.

Con la revolución científica y tecnológica actual ( factor clave que debe ser aprovechado por Bolivia referente sobretodo a la transferencia de tecnologías como parte del Acuerdo de Copenhague y para que no fracase totalmente finalmente ), la energía solar termoeléctrica se encuentra en auge. De hecho en el mundo se tiene ya una potencia instalada de 7 GW ( 7.000 MW ).

Cuatro tecnologías se emplean principalmente.

1) Receptor central con un campo de espejos con seguimiento solar en helióstatos que concentran la radiación en un único receptor ( denominado receptor central ) y situado en una torre también central.

2) Concentradores cilíndrico-parabólicos donde la concentración se realiza por medio de espejos curvos hacia un tubo situado en su eje, por donde circula el líquido de combustión solar.

3) Discos parabólicos donde un disco concentra la radiación en un punto estratégico en el que se sitúa un motor tipo Stirling para generar o producir electricidad.

4) Tipo Fresnel lineal donde se realiza la concentración, imitando a los cilíndrico-parabólicos, pero en un receptor lineal y empleando esta vez espejos planos.

A finales de 2007, el Ministerio de Industria de España tenía registrados mas de 50 proyectos de plantas solares termoeléctricas endógenas, con una potencia total de aproximadamente 2.150 MW para generación eléctrica.

Treinta de estos proyectos fueron ya afines del 2009 una realidad y se encuentran en operación o en construcción.

Este mapa muestra la distribución de dichas plantas solares termoeléctricas, principalmente en el sur de España donde existe un 50% de radiación mayor que el resto de Europa norte.

La mayoría de estas plantas españolas son del tipo cilindrico-parabólicos cuya tecnología es más apreciada y desarrollada por las empresas de energía de Europa.

Sin embargo, la primera de ellas en ponerse en funcionamiento fue la PS 10 en la provincia de Sevilla, de receptor central, que fue también la primera planta comercial con esta tecnología en todo el mundo. Ahora está acompañada por una segunda torre, PS20, con aproximadamente el doble de potencia.

Se encuentran también en operación dos plantas cilindrico-parabólicos, en Puertollano y Aldeire (Granada), dos de disco parabólico también en Sevilla y otra con tecnología Fresnel en Calasparra, Murcia.

EP.- La idea de desarrollar una planta solar termoeléctrica en Bolivia supone pensar en el gas como materia prima?¿ a qué costo?

RAC.- No supone pensar más en el gas natural sino solamente en el sol como fuente de radiación permanente ( en las noches se usa lo acumulado en baterías de gran proporción para uso local ). También se debe contar con suficiente provisión de agua potable para generar vapor y demanda asegurada.

Con esta nueva tecnología el gas natural boliviano se lo emplearía en el futuro solamente para la industria petroquímica del metano y etano o en procesos GTL ( gas a líquido ) para general diesel de menor contaminación y productos secundarios como agua de riego y electricidad emergentes.

Se recomienda al Gobierno nacional de Evo Morales instalar ya mismo una unidad de 50 MW en la zona de las denominadas aguas del Silala-Quetena en Potosí para aprovechar el agua de estos bofedales enteramente bolivianos.

La energía eléctrica producida de esta manera en Quetena serviría para el desarrollo integral de la zona sudoeste potosina, es decir para impulsar la minería, metalurgia, turismo, industrias, agro-empresas, granjas piscícolas y elevar la calidad de vida de los campesinos y citadinos de Uyuni, Coqueza, Colchani, Reserva Abaroa y producción de litio en baterías.

Otras plantas de 50 MW cada una pudieran instalarse por necesidades de desarrollo integral en la zona amazónica boliviana ( Rurrenabaque y Riberalta ), Roboré, Puerto Suarez, Villamontes, Yacuiba, Sucre, Oruro y Trinidad ).

(x) Dr.-Ing. Ricardo A. Cardona es ingeniero siderúrgico y metalúrgico, doctorado en energías renovables ( ER ) y profesor invitado a tiempo parcial en la Universidad Técnica de Berlín-Alemania ( UTB ) y UMSA. También colabora en proyectos para Bolivia en ER. Es secretario de organización de CODEPANAL ( Comité de Defensa del Patrimonio y Soberanía Nacional )