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LIBRO ENERGÍAS RENOVABLES Y EFICIENCIA
ENERGÉTICA

BLOQUE I ENERGÍA Y ELECTRICIDAD
2

BLOQUE I ENERGÍA Y ELECTRICIDAD
Capítulo 1 LA ENERGÍA
3
La ENERGÍA es el alimento de la actividad humana
Mueve nuestros cuerpos
Da calor y luz a nuestras casas
Cocina nuestra comida
Propulsa nuestros vehículos
La energía es la capacidad que tienen los cuerpos
para producir trabajo como el mecánico, emitir
luz, generar calor, etc.
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La utilización de energías renovables NO es nada
nuevo
Hace 400 000 años
Utiliza la madera como combustible
Doma y utiliza a animales de tiro
Prehistoria El hombre utiliza su fuerza muscular
Rueda hidráulica y molino de viento
Carbón

S. XIII
Revolución Industrial Máquina de vapor
1782 (J. Watt)
Electricidad y petróleo
Nuclear
Motor eléctrico y de combustión interna
Automóvil 1883 Bombilla Edison
1900
1950
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CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA I?
Durante casi toda la historia de la humanidad, el
hombre ha utilizado las energías renovables como
fuente de energía. No es hasta después de la
Revolución Industrial cuando comienza la
utilización generalizada de los combustibles
fósiles. Este último periodo, de unos 200 años,
se ha caracterizado por un consumo creciente e
intensivo de energía que casi ha acabado con los
combustibles fósiles. No obstante, este periodo
representa un pequeño porcentaje dentro de la
historia de la humanidad, cuyo comienzo lo
podemos cifrar hace unos 150 000 años (hombre de
Neandertal) o unos 40 000 años (hombre de
Cromañón).
6
CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA II?
La fuerza humana y animal Hasta que el hombre
aprendió a domesticar a animales de tiro, su
única fuente de energía era su propia fuerza
muscular. Cuando estas fuerzas no fueron
suficientes ante la crecientes demanda de
energía, apareció la esclavitud, obligando a
utilizar la energía de muchos hombres al servicio
de un número reducido de hombres libres.
SABÍAS QUE? Para construir la pirámide de Keops
(Egipto) trabajaron simultáneamente 100 000
esclavos, que eran renovados cada 3 meses. Se
necesitaron 10 años para terminar la obra, lo que
significa que se utilizaron más de 4 millones de
esclavos.
7
CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA III?
La biomasa 1er cambio en la historia de la
humanidad en el origen de la energía Con el
descubrimiento del fuego, el hombre comienza a
utilizar la madera como combustible. Cambio de
una energía de origen animal (basada en la quema
de calorías a partir de los alimentos ingeridos)
a una energía de origen químico (basada en un
proceso de combustión directa). Esta energía se
presentaba bajo otro aspecto en forma de calor.
Con su utilización, el hombre pudo comenzar a
moldear los metales como el hierro y el cobre,
así como a fabricar objetos de barro (alfarería).
8
CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA IV?

• La energía hidráulica y eólica
• - La rueda hidráulica (accionada por la corriente
  de un cauce de agua)
• El molino de viento
• Limitación esta energía había que utilizarla en
  el
• lugar donde estaba disponible la fuente
  energética.

SABÍAS QUE? La mayor rueda hidráulica
construida fue la máquina de Marly, instalada
por orden de Luis XIV en 1682 para alimentar la
fuente de Versalles
Durante todo este periodo de tiempo (época
preindustrial), tanto la población como el
consumo energético por habitante permanecían
relativamente estables y la repercusión en el
medio ambiente era escasa.
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CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA V?
El carbón Finales del siglo XVIII la invención
de la máquina de vapor (permitió convertir el
calor en fuerza mecánica). 1ª Revolución
Industrial
SABÍAS QUE? La 1ª máquina de vapor fue
construida en 1769 por el escocés James Watt
Siglo XVIII debido al progresivo agotamiento de
los recursos madereros, comienzan a utilizarse
grandes cantidades de carbón (una fuente de
energía con un rendimiento energético mayor que
el de las fuentes de energía de uso
preindustrial). Esto fue posible gracias a la
máquina de vapor.
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CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA VI?

• La máquina de vapor originó grandes cambios en la
  sociedad
• - El carbón era una fuente de energía que se
  podía trasladar de un lugar a otro. Además,
  permitió instalar industrias en nuevos lugares.
• - Permitió mecanizar gran número de tareas y
  aumentar la producción.
• - Hizo posible un enorme desarrollo del
  transporte por medio de locomotoras y barcos de
  vapor que usaban carbón. Esto favoreció el
  comercio, la emigración y las comunicaciones.

SABÍAS QUE? La Revolución Industrial, al
multiplicar enormemente los medios de producción
como consecuencia de la utilización de la máquina
de vapor, supuso un fuerte incremento tanto de la
población como del consumo de energía por
habitante.
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CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA VII?
La electricidad Casi un siglo después de la
primera máquina de vapor, empieza a introducirse
una nueva forma de energía la electricidad,
cuyos primeros estudios en laboratorio los había
realizado Galvani en 1786. Este hecho abrió a la
humanidad nuevos horizontes. Ya no era necesario
que el lugar de uso de la energía estuviese en el
mismo lugar en que se generaba y además esa
energía se podía transformar fácilmente en luz,
en calor, en frío, en movimiento, en energía
mecánica, etc. No es hasta finales del siglo XIX
cuando comienza a introducirse en la vida
cotidiana.
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CÓMO HA SIDO LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA
ENERGÍA VIII?
Gas natural y nuclear En la 2ª mitad del siglo
XIX, aparecen los primeros motores de combustión
interna, y en el último tercio de ese siglo se
empieza a emplear el petróleo y sus derivados
como combustible. En la 1ª mitad del siglo XX,
empieza a utilizarse el gas natural, y a partir
de los años 50 se ponen en funcionamiento las
primeras centrales nucleares.
SABÍAS QUE? El 1er automóvil fue construido en
1883 por Henry Ford en EE UU
13
CLASIFICACIÓN DE LA ENERGÍA

• Las energías renovables su potencial es
  inagotable, ya que provienen de la energía que
  llega a nuestro planeta de forma continua como
  consecuencia de la radiación solar o de la
  atracción gravitatoria de la Luna. Son la energía
  hidráulica, solar, eólica, biomasa, geotérmica y
  las marinas.
• Las energías no renovables son aquellas que
  existen en una cantidad limitada en la
  naturaleza. No se renuevan a corto plazo y por
  eso se agotan cuando se utilizan. La demanda
  mundial de energía en la actualidad se satisface
  fundamentalmente con este tipo de fuentes, como
  son el carbón, el petróleo, el gas natural y el
  uranio.

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CONSUMO ENERGÉTICO I
Consumo energético en Europa
La UE cubre sus necesidades energéticas en un 50
con productos importados, y, si no cambia su
política energética, antes de 20 años ese
porcentaje ascenderá al 70. Esa dependencia
externa acarrea riesgos económicos, sociales,
ecológicos y físicos.

60
53
50
40
30
20
15
20
6
6
10
0
Carbón
Carbón
Energía
Energía
Nuclear
Nuclear
Petróleo
Petróleo
Gas Natural
Renovables
Gas Natural
Renovables
Energías
Energías
SABÍAS QUE? La Península Ibérica tiene
limitados recursos energéticos convencionales,
por lo que su sistema energético presenta una
alta dependencia exterior, que ha ido aumentando
en los últimos años. Así, las importaciones de
energía en España han pasado de representar el
61 en el año 1985 al 75 en la actualidad.
15
CONSUMO ENERGÉTICO II

SABÍAS QUE? En la actualidad, el sistema
energético mundial está fundamentado en el
consumo de combustibles fósiles que, por su
propia naturaleza, son perecederos
16
A QUÉ DEDICAMOS LA ENERGÍA EN CANARIAS?

SABÍAS QUE? En la actualidad, las islas
Canarias se suministran del petróleo y sus
derivados, importándolos por medio de buques.
17

• SITUACIÓN ENERGÉTICA MUNDIAL
• -Algunos datos para la reflexión-
• Población mundial actual 6500 millones
• En 1970 3620 millones
• (prácticamente se ha duplicado en los últimos
  38 años)
• Siglo XVII 400 millones

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• CONSUMO ENERGÉTICO ANUAL POR HABITANTE
• En el siglo XVII
• 3500 kWh y toda la energía provenía de fuentes
  energéticas renovables
• En 1950
• el consumo energético era de 11 400 kWh
• En 1970
• 20 200 kWh
• (datos estos últimos que demuestran claramente el
  despilfarro energético que se produjo a raíz de
  la introducción del petróleo)

19
ACTUALMENTE, EL CONSUMO DE ENERGÍA ES TAL QUE EN
UN AÑO LA HUMANIDAD CONSUME LO QUE LA NATURALEZA
TARDA UN MILLÓN DE AÑOS EN PRODUCIR
20

• El 20 de la población mundial consume el 80
  de la energía producida.
• Aprox. 2000 millones de personas no tienen
  acceso a la electricidad.

21

• La mitad de la madera que se corta en el
  mundo se usa como combustible.

Los 4/5 de esta mitad se emplean en el
conjunto de los países pobres.
22

• El 70 de los habitantes de estos países usa una
  media de leña de 700 kg por persona y año (con
  las graves consecuencias de deforestación que
  este hecho acarrea).

• 2000 millones de personas cocinan con leña de
  ellas, 1500 millones tienen dificultades de
  suministro.

23
Demanda de Energía por Regiones Geográficas

Hay grandes diferencias en la forma en que el
consumo de energía está distribuido a lo ancho
del mundo
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
Tep
-
Pacífico
América del Norte
Antigua URSS
Iberoamérica
Oriente Medio y
Europa Occidental
Europa Central y
Asia Meridional
África Subsahariana
Resto del mundo
Norte de África
Oriental
Demanda de energía per cápita por regiones
geográficas
24
CRISIS ENERGÉTICA

• - 1973 1ª crisis del petróleo por conflictos en
  Oriente Medio entre árabes e israelíes
• Los precios del petróleo suben de 1,6 /barril a
  principios de 1973 a 3,45 /barril.
• 1974 9,31/barril.
• - 1979 2º choque con el cambio
• de régimen en Irán y la salida del
• mercado de este país
• Los precios del petróleo suben de 14,5
• /barril a principios de 1979 a 28 / barril.
• 1982 34 /barril.

25
UN MODELO INSOSTENIBLE El mantenimiento del
sistema energético actual durante un plazo de
tiempo de una o dos generaciones es, simplemente,
insostenible porque - Está agotando las
reservas de combustible - Coopera al efecto
invernadero - Contribuye a la contaminación
local, lluvia ácida y a la deforestación
- Origina riesgos para la paz mundial
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AGOTANDO LAS RESERVAS DE COMBUSTIBLE I

• La posibilidad de agotamiento del petróleo y del
  gas natural será una realidad en el plazo de 1 a
  2 generaciones
• Aunque las reservas de combustibles fuesen
  eternas (que no lo son), el planeta Tierra no
  sería capaz de absorber las emisiones de CO2 que
  de su quema se desprenderían

27
AGOTANDO LAS RESERVAS DE COMBUSTIBLE II

El pico de la producción Miles de millones de
barriles por año
28
AGOTANDO LAS RESERVAS DE COMBUSTIBLE III
RESERVAS DE COMBUSTIBLES FÓSILES

Fuente Fórum Atómico Internacional
29
AGOTANDO LAS RESERVAS DE COMBUSTIBLE IV
30
CONTRIBUYE AL EFECTO INVERNADERO I
Sin nuestra atmósfera, la temperatura media de la
Tierra sería de unos 18 ºC y no los 15 ºC
actuales. Toda la luz solar que recibimos
alcanzaría la superficie terrestre y simplemente
volvería, sin encontrar ningún obstáculo, al
vacío. La atmósfera aumenta la temperatura del
globo terrestre unos 30 ºC y permite la
existencia de océanos y criaturas vivas como
nosotros.
31
CONTRIBUYE AL EFECTO INVERNADERO II

• La concentración de CO2 ha aumentado
• 1750 unas 280 partes por millón
• 1980 340
• 1986 más de 350
• De continuar el actual consumo de combustibles
  fósiles, se teme que se duplique a mediados de
  siglo.
• Alrededor de las 3/4 partes de las emisiones de
  CO2 antropogénicas que se han producido en los
  últimos 20 años se debe a la quema de
  combustibles fósiles. El resto se debe
  especialmente a la deforestación.

EFECTOS cambio climático (calentamiento global)
Un aumento al doble de la concentración actual
subiría la temperatura media de la Tierra entre 3
y 5 ºC.
32
CONTRIBUYE AL EFECTO INVERNADERO III

• CONSECUENCIAS
• - Elevación del nivel de las aguas del mar
  (consecuencia de la descongelación de parte de
  los casquetes polares).
• - Aumento de las sequías y salinización de los
  acuíferos.
• Pérdida de muchos ecosistemas que no podrían
  adaptarse a un cambio tan rápido.

33
CONTRIBUYE AL EFECTO INVERNADERO IV
- Los estudios más recientes han puesto de
manifiesto que, en lo que va del siglo XX, la
temperatura media de la Tierra se ha incrementado
en 0,6 ºC. - El nivel del mar ha ascendido 20 cm
a lo largo del último siglo y podría subir 88 cm
antes de finales del siglo XXI. - Ya han
desaparecido, sumergidos por las aguas, los 2
primeros islotes que estaban situados en el
océano Pacífico.
Objetivo Protocolo de Kyoto reducción del 8 de
los gases de efecto invernadero para el 2012
(respecto al nivel de emisión de 1990)
34
LA LLUVIA ÁCIDA I
35
EFECTOS DE LA LLUVIA ÁCIDA I
Hanshuhnenburg, en baja Sajonia (República
Federal de Alemania) en 1972. Fuente Revista El
Correo. Enero, 1985. Editado por la UNESCO
36
EFECTOS DE LA LLUVIA ÁCIDA II
Hanshuhnenburg, en baja Sajonia (República
Federal de Alemania) en 1983. Fuente Revista El
Correo. Enero, 1985. Editado por la UNESCO
37
ORIGINA RIESGOS PARA LA PAZ MUNDIAL

- Las reservas de petróleo están repartidas de
forma muy desigual - El 70 de las reservas
mundiales está en países OPEP
Dentro del cartel, Arabia Saudita y Kuwait
tienen casi el 40 del total de las reservas
mundiales Irán e Irak tienen reservas muy
importantes, y Venezuela, Libia y Nigeria algo
menores.
CONSECUENCIAS Guerra del Golfo
38
ORIGINA TENSIONES SOCIALES
Desplazamientos forzosos de población que origina
la construcción de grandes complejos
hidroeléctricos. La energía hidráulica ha sido
la principal causa de muchas emigraciones de este
siglo, al anegar las tierras más fértiles y
privar.
La construcción de la archiconocida presa de
Itaipu, entre Brasil, Argentina y Paraguay, es
otro notable ejemplo de lo mismo.
39

BLOQUE I ENERGÍA Y ELECTRICIDAD
Capítulo 2 LA ELECTRICIDAD
40
CÓMO DIFERENCIAR POTENCIA DE ENERGÍA?
La potencia Se mide en vatios (W). Se suelen
utilizar múltiplos como kilovatios (kW) 1000
vatios-, megavatios (MW) 1 millón de vatios- o
gigavatios (GW) 1000 millones de vatios. La
energía Se puede medir en vatios/hora (Wh) o en
unidades derivadas, como kWh. Ejemplo Una
bombilla de 100 W tiene una potencia de 100 W
siempre, esté encendida o no, pero no consume
energía mientras esté apagada. Si a lo largo de
un día tenemos esa bombilla encendida durante 3
horas, la energía consumida por la bombilla es de
300 Wh/día (100 W x 3 h 300 Wh).

• SABÍAS QUE?
• 1 kWh permite
• mantener encendida una bombilla de 100 W durante
  10 horas
• elevar 1 tonelada a 360 metros de altura en una
  hora
• fundir el aluminio necesario para fabricar 6
  botes de refrescos
• calentar 28,7 litros de agua para una ducha de
  20ºC a 50ºC

41
PODEMOS IMAGINARNOS UN MUNDO SIN ELECTRICIDAD?
La electricidad es la forma más sofisticada de
energía que existe en la actualidad y permite su
transporte entre lugares lejanos de forma
económica y eficiente.
El funcionamiento de la sociedad moderna se
fundamenta en la utilización cotidiana de la
electricidad. La electricidad nos permite una
mayor calidad de vida, una vida donde muchas
tareas son ejecutadas por aparatos eléctricos
desde lavar la ropa en la lavadora a almacenar la
información en ordenadores, o conservar nuestros
alimentos en la nevera, refrigerar o calentar
nuestras viviendas y, últimamente, hasta cocinar
y secar la ropa.
SABÍAS QUE? La potencia eléctrica habitualmente
instalada en una vivienda media (una familia de
unos 4 miembros) en nuestras Islas es de 5 kW y
la energía consumida anualmente es de unos 7500
kWh/año.
42
DÓNDE SE PRODUCE LA ELECTRICIDAD?
La generación de electricidad a gran escala se
lleva a cabo en las centrales eléctricas

• Dependiendo de la fuente primaria de energía
  utilizada, las centrales se clasifican en
• Térmicas
• Hidroeléctricas
• Nucleares
• Centrales de Energías Renovables

SABÍAS QUE? Thomas Alba Edison (1847 1931),
además de inventar la bombilla, también construyó
la primera central eléctrica de la historia, que
suministraba electricidad a 7200 bombillas. A
raíz de esta experiencia, se inauguró el primer
servicio de luz eléctrica en la ciudad de Nueva
York, que daba luz a 85 clientes.
43
CENTRALES TÉRMICAS I

• Convierten la energía química de un combustible
  en energía eléctrica. Según el combustible son
• de carbón
• de fuel
• de gas

• Las centrales térmicas constan de
• una caldera
• una turbina que mueve un generador eléctrico
• La única diferencia entre ellas es el
  combustible, por lo que la caldera deberá
  adaptarse al combustible utilizado. El resto de
  componentes es igual.

44
CENTRALES TÉRMICAS II
Caldera convierte el agua en vapor. El vapor
sale de la caldera, mueve la turbina y ésta el
generador (para calentar el agua a alta Tª y
presión, se quema el combustible). El
rendimiento de estos sistemas es del 33
Habría que añadir las pérdidas en el transporte y
distribución de la electricidad a través de las
líneas de alta, media y baja tensión. El
rendimiento de una central convencional,
incluyendo la distribución hasta los puntos de
consumo, es aprox. del 25.
SABÍAS QUE? En la actualidad, se están
construyendo numerosas centrales de ciclo
combinado (se basan en el acoplamiento de dos
ciclos uno con turbina de gas y otro con turbina
de vapor), que pueden alcanzar rendimientos del
50.
45
CENTRALES TÉRMICAS EN CANARIAS
En Canarias, cada Isla tiene una o varias
centrales térmicas (son de poca potencia
comparadas con las que se construyen en el
continente). En las Islas de mayor dimensión,
el combustible que se utiliza en las centrales
suele ser el fuel-oil, y en las Islas más
pequeñas, el diesel. En las Islas de mayor
demanda está previsto comenzar a introducir
también el gas natural para su uso en las
centrales.
46
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
Generan electricidad mediante el aprovechamiento
de la energía potencial del agua embalsada en una
presa o embalse.

• Tiene 2 ventajas respecto a los combustibles de
  origen fósil y nuclear
• el agua (combustible) no se consume, ni la
  calidad empeora
• no tiene problemas de producción de desechos

SABÍAS QUE? La energía minihidráulica (potencia
menor a los 10 MW) sí es considerada renovable
47
CENTRALES NUCLEARES I
Una central nuclear de fisión emplea elementos
químicos pesados (v.g. uranio, plutonio) que,
mediante una reacción nuclear, proporcionan
calor. Este calor es empleado para producir vapor
y, a partir de este punto, el resto de los
procesos en la central es análogo a los de una
central térmica convencional.
Las características de la reacción nuclear hacen
que pueda resultar peligrosa si se pierde su
control y la temperatura sube por encima de un
determinado nivel al que se funden los materiales
empleados en el reactor, o si se producen escapes
de radiación nociva (Chernobil, 1986).
SABÍAS QUE? Las centrales nucleares no producen
gases de efecto invernadero, ni precisan del
empleo de combustibles fósiles convencionales
48
CENTRALES NUCLEARES II
Reservas probadas de uranio ? 40 /Kg 700 000
Tn 40-80 /Kg 525 000 Tn 80-130 /Kg 700 000
Tn Al ritmo de consumo actual, significa ? 35-45
años
RESIDUOS RADIOACTIVOS  Origen de los
residuos - Extracción y procesado del
material - Operación de la planta -
Desmantelamiento de la central
49
CENTRALES NUCLEARES III
Categorías - Residuos exentos de
tratamiento - Residuos de baja y media actividad
(RBMA) - Residuos de alta actividad (RAA)
RBMA - Compactación y solidificación,
introduciéndolos en bidones de 200 l. - El
periodo de decaimiento de la radioactividad hasta
considerarlos exentos es de 200 a 300 años.
50
CENTRALES NUCLEARES IV

• RAA
• Se efectúa un primer periodo de decaimiento en
  piscinas entre 10 y 15 años (normalmente en la
  misma central)
• Almacenamiento intermedio. La permanencia es de
  40 a 70 años.

51
CENTRALES NUCLEARES V

• Almacenamiento definitivo
• (AGP -Almacenamiento Geológico Profundo)
• El periodo de reposo es de 20 000 a 100 000
  años!
• (No existe ningún AGP para residuos
• de centrales eléctricas en explotación)

Estructuras profundas, geológicamente estables,
que garanticen capacidad de transmisión del
calor, estanqueidad y facilidad para la
implantación de sistemas de vigilancia
52
LA RED ELÉCTRICA

• La energía eléctrica no se puede almacenar tan
  fácilmente como el carbón o los barriles de
  petróleo.
• Una vez producida en las centrales, debe
  comenzar su viaje a través de líneas de alta
  tensión hacia los centros de consumo.
• La Península Ibérica está cubierta por una densa
  red de transporte de electricidad conectada con
  la red europea, que incluye desde "autopistas"
  (principales líneas de alta tensión) hasta
  ramales secundarios, como el cable que lleva
  electricidad al frigorífico en los hogares.

El transporte de energía eléctrica a largas
distancias debe hacerse con el mayor voltaje
posible para reducir al mínimo las pérdidas que
crea la resistencia del cable (resistencia
voltaje / intensidad). Los transformadores son
los aparatos encargados de modificar el voltaje
de la corriente.
SABÍAS QUE? La longitud total de la red
eléctrica en España es de más de 600 000 km.
podría dar 15 veces la vuelta a la Tierra
53
LA RED ELÉCTRICA EN CANARIAS

• Sin conexión por cable submarino a ningún
  continente ni entre las Islas.
• A excepción de las islas de Lanzarote y
  Fuerteventura
• (que están interconectadas por un cable de
  potencia limitada de 20 MVA, con una longitud de
  15 km y que llega a una profundidad máxima de 100
  m)
• El resto de las Islas constituye un solo sistema
  eléctrico no interconectado, formando auténticas
  islas eléctricas.
• Cada Isla ha de generar su propia electricidad.
• 7 islas 6 sistemas eléctricos
  independientes
• La electricidad que se produce en
• cada Isla tiene que ser igual a la que
• se consume y viceversa
• El resultado es un sistema de control
• más complicado y de producción más caro

54
EL SISTEMA DE SUMINISTRO ELÉCTRICO EN CANARIAS
55
CÓMO VARÍA UN DÍA DE ELECTRICIDAD I?

• En Canarias, la demanda suele seguir las pautas
  siguientes
• A partir de las doce de la noche, el consumo de
  electricidad cae rápidamente y llega al mínimo en
  la madrugada (horas valle).
• Hacia las 6 de la mañana comienza a crecer otra
  vez, llega a un primer pico a media mañana (horas
  punta).
• Se reduce ligeramente hacia el mediodía, y tiene
  un 2º pico a primera hora de la noche.

56
CÓMO VARÍA UN DÍA DE ELECTRICIDAD II?

• Esta curva de demanda (de carga) está compuesta
  por muchos consumos domésticos, industriales,
  etc.
• Depende de muchos factores temperatura (en los
  días calurosos los equipos de aire acondicionado
  funcionan a pleno rendimiento), horas de luz,
  festividades, etc.

Como la electricidad a escala industrial no se
puede almacenar, es necesario mantener una base
de carga (de generación eléctrica) funcionando
continuamente con una estrategia que permita
tanto cubrir la demanda básica como los picos de
demanda que puedan surgir.
SABÍAS QUE? Un frigorífico es un ejemplo de
demanda básica su consumo de electricidad es
regular y previsible. Por el contrario, una ola
de calor puede disparar la demanda de
electricidad debido a la utilización del aire
acondicionado de manera imprevisible.
57
CÓMO SATISFACER LA DEMANDA?
En la Península Ibérica las centrales nucleares y
térmicas, con un funcionamiento regular,
satisfacen la demanda base, mientras que durante
los picos de demanda se ponen en marcha grupos
térmicos de fuel o diésel y las centrales
hidroeléctricas (más ágiles a la hora de alcanzar
el estado operativo, de parar y de reaccionar
ante las eventualidades de la demanda).
En Canarias, por contra, sólo se dispone de
grupos térmicos de medio/pequeño tamaño que
funcionan con fuel o diésel, solventando los
picos de demanda con pequeños grupos diésel o de
arranque rápido.
SABÍAS QUE? El sistema se regula segundo a
segundo. Esta regulación se consigue gracias a
reguladores de velocidad que miden la frecuencia
de la red eléctrica (que ha de ser de 50 Hz) y
decide cuánto combustible inyectar en función de
si la demanda está creciendo o bajando (que se
corresponde con una frecuencia ligeramente por
debajo de 50 Hz o por encima, respectivamente).
58
CÓMO SE PUEDE ALMACENAR LA ENERGÍA ELÉCTRICA I?

• Centrales reversibles o de bombeo
• Centrales hidroeléctricas que aprovechan el
  excedente de energía eléctrica que se produce
  durante las horas valle (demanda baja).
• Embalse situado en una cota inferior al embalse
  superior o principal.
• Horas punta se deja caer el agua del embalse
  superior, produciendo así electricidad. Este agua
  se almacena en el embalse inferior.
• Horas valle la electricidad excedentaria (tras
  realizar el consumo) producida por las centrales
  térmicas o nucleares se envía a la central de
  bombeo para elevar el agua. Esta agua queda
  almacenada en el embalse superior, lista para ser
  usada en las próximas horas punta.

SABÍAS QUE? En la actualidad, en España existen
centrales de bombeo con una potencia total
instalada de 5 000 MW (la potencia hidroeléctrica
total en España es de 20 000 MW).
59
CÓMO SE PUEDE ALMACENAR LA ENERGÍA ELÉCTRICA II?
Centrales reversibles en Canarias En Canarias, se
ha adaptado el concepto de central de
hidro-bombeo a las particularidades de las
Islas. En el caso de la isla de El Hierro, se
está desarrollando un proyecto que pretende
abastecer a la Isla de electricidad con energías
renovables, para lo que se utilizará una central
hidroeólica.
60
CÓMO SE PUEDE ALMACENAR LA ENERGÍA ELÉCTRICA
III?
El funcionamiento se puede explicar en 2
pasos 1. Cuando la producción de energía eólica
sea mayor que la demanda eléctrica se bombea
agua con energía eólica a un embalse superior,
aprovechando el excedente de electricidad de
origen eólico que no se puede conectar a la red
eléctrica. 2. Cuando la producción de energía
eólica sea menor que la demanda eléctrica se
deja caer esa agua, que pone en marcha las
turbinas hidráulicas, produciendo electricidad
cuando la Isla lo demande.
61
CÓMO SE PUEDE ALMACENAR LA ENERGÍA ELÉCTRICA
III?

• Pilas de combustible
• El proceso funciona descomponiendo el agua
  mediante corriente eléctrica en H2 y O2.
• El hidrógeno obtenido se almacena.
• - Posteriormente, se utiliza como combustible en
  una pila donde se combina con oxígeno para
  producir corriente eléctrica y agua como
  subproducto.