Volent com el vent, crema com el sol. El costat fosc de les energies renovables

Les fonts d'energia renovables no són només somnis, esperances i previsions optimistes. El cert també és que les renovables estan causant molta confusió en el món de l'energia i causant problemes que les xarxes i sistemes tradicionals no sempre poden gestionar. El seu desenvolupament porta moltes sorpreses desagradables i preguntes que encara no podem respondre.

L'energia produïda en fonts d'energia renovables -parcs eòlics i instal·lacions fotovoltaiques- és un autèntic repte per als sistemes energètics nacionals.

El consum d'energia de la xarxa no és constant. Està subjecte a fluctuacions diàries en un rang de valors força gran. La seva regulació per part del sistema elèctric continua sent difícil, ja que s'associa a la necessitat de garantir els paràmetres adequats del corrent de la xarxa (tensió, freqüència). En el cas de les centrals elèctriques convencionals, com ara una turbina de vapor, la reducció de potència és possible reduint la pressió del vapor o la velocitat de rotació de la turbina. Aquesta regulació no és possible en un aerogenerador. Els canvis ràpids en la força del vent (com les tempestes) poden generar una potència significativa en poc temps, però són difícils d'absorbir per a la xarxa. Les pujades de corrent a la xarxa o la seva absència temporal, al seu torn, suposen una amenaça per als usuaris finals, màquines, ordinadors, etc. xarxes intel·ligents, les anomenades equipat amb eines adequades, com ara sistemes d'emmagatzematge d'energia, sistemes de distribució eficients i integrals. Tanmateix, encara hi ha pocs sistemes d'aquest tipus al món.

Obra d'art dels verds australians que celebra les emissions zero de gasos d'efecte hivernacle

Excepcions i poders no utilitzats

Els apagats que van afectar el sud d'Austràlia el setembre passat van ser causats per problemes a nou dels tretze parcs eòlics que subministren electricitat a la regió. Com a resultat, es van perdre 445 megawatts d'electricitat de la xarxa. Tot i que els operadors de parcs eòlics van assegurar que les ruptures no van ser provocades per fluctuacions pròpies de l'energia eòlica -és a dir, un augment o disminució de l'energia eòlica- sinó per problemes de programari, la impressió d'una energia renovable no del tot fiable era difícil de destruir.

El doctor Alan Finkel, que més tard va investigar el mercat energètic en nom de les autoritats australianes, va arribar a la conclusió que el desenvolupament de fonts d'energia renovables discrimina els sectors més pobres de la societat. En la seva opinió, a mesura que la indústria inverteix molt en energies renovables, els preus de l'energia haurien d'augmentar, afectant amb més força els ingressos més baixos.. Això és cert per a Austràlia, que està tancant les seves centrals elèctriques de carbó barates i intenta substituir-les per renovables.

Afortunadament, l'última central elèctrica de carbó de l'esmentat apagada d'Austràlia del Sud va tancar just abans dels problemes descrits, el maig de 2016. La volatilitat de l'oferta és un problema conegut però encara poc conegut amb les energies renovables. També el coneixem de Polònia. Si es combinen els 4,9 GW de capacitat de l'aerogenerador assolit el 26 de desembre de 2016, quan va colpejar l'huracà Barbara, amb la generació de turbines domèstiques una setmana abans, resulta que aleshores era setanta vegades menor!

Alemanya i la Xina ja s'han adonat que no n'hi ha prou amb construir molins de vent i plaques solars perquè la nova energia funcioni de manera eficient. Recentment, el govern alemany es va veure obligat a pagar als propietaris d'aerogeneradors que cultiven bolets perquè tallin l'energia perquè les xarxes de transmissió no podien suportar la càrrega que es lliurava. També hi ha problemes a la Xina. Allà, les centrals elèctriques de carbó, que no es poden encendre i apagar ràpidament, fan que els aerogeneradors quedin inactius el 15% del temps, ja que la xarxa no pot rebre energia de les centrals elèctriques i les turbines. Això no és tot. S'hi construeixen centrals solars a un ritme tal que la xarxa de transmissió no pot rebre ni el 50% de l'energia que generen.

Els aerogeneradors estan perdent energia

L'any passat, investigadors de l'institut alemany Max Planck de Jena van publicar un article a la prestigiosa revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) que mostrava que l'eficiència dels grans parcs eòlics és molt inferior a la que podria ser simplement el resultat del seu escala. Per què la quantitat d'energia rebuda no depèn linealment de la mida de la planta? Els científics suggereixen que són els propis molins de vent els que frenen el vent utilitzant la seva energia, la qual cosa significa que si n'hi ha molt instal·lat en una zona determinada, alguns d'ells no el rebran en quantitats suficients per funcionar amb la màxima eficiència.

Els investigadors van utilitzar dades de diversos parcs eòlics grans i les van comparar amb dades de turbines eòliques individuals per crear un model basat en models ja coneguts de mecànica eòlica. Això va permetre observar el clima a la regió dels molins de vent. Tal com va assenyalar el Dr. Lee Miller, un dels autors de la publicació, l'eficiència energètica estimada dels aerogeneradors aïllats és significativament superior a la observada per a totes les seves instal·lacions.

Els científics van determinar que, en el cas extrem, un aerogenerador situat en una zona d'alta densitat d'aquestes instal·lacions podria produir només el 20% de l'electricitat potencialment disponible si es trobés sol.

Els científics van utilitzar el model d'impacte desenvolupat de les turbines eòliques per estimar el seu impacte global. Això va permetre calcular quanta energia

L'electricitat es pot generar a escala global mitjançant aerogeneradors. Resulta que només al voltant del 4% de la superfície terrestre pot generar potencialment més d'1 W/m.²i de mitjana uns 0,5 W/m² – Aquests valors són similars a les estimacions anteriors basades en models climàtics avançats, però unes deu vegades inferiors a les estimacions basades únicament en les velocitats mitjanes locals del vent. Això vol dir que, mantenint la distribució òptima dels aerogeneradors, el planeta no podrà rebre més d'uns 75 TW d'energia eòlica. No obstant això, això encara és molt més que la capacitat elèctrica instal·lada actualment al món (uns 20 TW), per la qual cosa no hi ha motiu de preocupació, atès que només hi ha uns 450 MW d'energia eòlica que funcionen a la Terra actualment.

Massacre de criatures voladores

En els darrers anys, hi ha hagut informes i informació sobre la mort d'aus i ratpenats per turbines eòliques. Es coneix el temor que les màquines, que giren a les pastures, espanten les vaques, a més a més, haurien de produir infrasons nocius, etc. No hi ha estudis científics convincents sobre aquest tema, tot i que els informes d'hecatombes de criatures voladores són dades relativament fiables.

Imatge de càmera tèrmica que mostra un ratpenat volant a prop d'un aerogenerador a la nit.

Cada any, centenars de milers de ratpenats ataquen els parcs eòlics. Els mamífers nidificants dels arbres confonen els corrents d'aire al voltant dels molins de vent amb els corrents al voltant de les seves cases, va informar el lloc el 2014. Les centrals elèctriques també haurien de recordar als ratpenats els arbres alts, a les copes dels quals esperen núvols d'insectes o el seu propi niu. Això sembla ser recolzat per imatges de la càmera tèrmica, que mostra que els ratpenats es comporten de la mateixa manera amb els parcs eòlics que amb els arbres. Els científics afirmen que centenars de milers de ratpenats podrien sobreviure si es canviés el disseny de les pales del rotor. La solució també és augmentar el llindar en què comença a girar. Els investigadors també estan pensant en equipar les turbines amb alarmes ultrasòniques per avisar els ratpenats.

Un registre de col·lisions d'aquests animals amb aerogeneradors, per exemple per a Alemanya, realitzat per l'Agència Estatal de Protecció Ambiental de Brandenburg, confirma el caràcter massiu de les morts. Els nord-americans també van investigar aquest fenomen, confirmant l'alta mortalitat entre els ratpenats, i es va observar que la freqüència de les col·lisions depenia molt de les condicions meteorològiques. A velocitats de vent altes, la relació d'impacte era menor, i a velocitats de vent més baixes, el nombre de víctimes d'impacte augmentava. La velocitat del vent limitant a la qual la taxa de col·lisió va disminuir significativament es va determinar a 6 m/s.

Un ocell cremat sobre el complex d'Ivanpa

Com va resultar, malauradament, la gran central solar americana Ivanpah també mata. Poc després del seu llançament, The Wall Street Journal va anunciar que el projecte californià podria ser l'últim d'aquest tipus als EUA, precisament per les hecatombes aviaries.

El complex ocupa 1300 hectàrees en un dels deserts de Califòrnia, al sud-oest de Las Vegas. Té tres torres amb una alçada de 40 pisos i 350 mil miralls. Els miralls reflecteixen la llum solar cap a les sales de calderes situades a la part superior de les torres. Es produeix vapor, que impulsa els generadors per produir electricitat. Suficient per 140 mil. Cases. malgrat això el sistema de mirall escalfa l'aire al voltant de les torres fins a 540 °C i els ocells que volen a prop simplement cremen vius. Segons un informe de Harvey & Associates, més de 3,5 persones van morir a la planta durant l'any.

Massa bombo als mitjans

Finalment, val la pena esmentar un fenomen més desfavorable. La imatge de les energies renovables sovint pateix una exageració i una exageració mediàtica, que pot confondre la gent sobre l'estat real de desenvolupament d'aquesta tecnologia.

Per exemple, els titulars van anunciar una vegada que la ciutat de Las Vegas passaria a ser completament renovable. Sonava sensacional. Només després de llegir amb més atenció i aprofundir en la informació proporcionada, vam descobrir que sí, a Las Vegas s'estan canviant a energies 100% renovables, però només... edificis municipals, que representen una fracció d'un percentatge dels edificis d'aquest aglomeració.

us convidem a llegir TEMA DEL NÚMERO en el darrer llançament.