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El sol ilumina la industria

27/03/2014

 

El sector industrial no ha querido quedarse atrás en la apuesta por la energía solar.Y es que las radiaciones del sol pueden aprovecharse directamente mediante captadores o colectores térmicos o bien transformarse en electricidad a través de placas fotovoltaicas situadas en los tejados de las naves.

El aprovechamiento del sol como fuente de energía gratuita, limpia e inagotable crece como alternativa ante otros recursos limitados, caros y contaminantes como el petróleo, el uranio o el gas,que se utilizan en los países desarrollados. La privilegiada situación y climatología de nuestro país permite que en cada metro cuadrado de territorio incidan al año unos 1.500 kW/h de energía solar –una cifra muy similar a la que reciben muchas regiones de América Central y del Sur–.

Para que esta energía se convierta en competitiva y rentable es fundamental promover el desarrollo de la tecnología de captación, acumulación y distribución. Con la entrada en vigor del Código Técnico de la Edificación en 2007 será obligatorio el aprovechamiento de la energía solar por parte de algunas empresas, tanto la térmica para agua caliente sanitaria y calefacción radial, como la fotovoltaica.

Las naves de almacenamiento y los recintos feriales de más de 10.000 m2 deberán instalar placas fotovoltaicas en sus tejados”, comenta Raquel Montón, responsable de la campaña de energía y cambio climático de Greenpeace.Y añade:“Además,las empresas que necesiten agua caliente sanitaria o calefacción tendrán que obtenerla a través de placas térmicas. Éste va a ser uno de los revulsivos que harán florecer la industria fotovoltaica y térmica en nuestro país”.

Pero no sólo las nuevas edificaciones aprovecharán las radiaciones solares como fuente de energía, sino que talleres, fábricas y naves industriales de diferentes sectores ya han apostado por las energías renovables y han colocado placas fotovoltaicas o colectores térmicos en sus instalaciones.

 

Captar radiaciones

Hay dos fórmulas para la captación de las radiaciones solares y su conversión a energía limpia e inagotable: mediante los citados captadores o colectores térmicos o a través de los ya nombrados módulos fotovoltaicos. Estas dos fórmulas de aprovechamiento energético solar ya están implantándose desde hace varios años en casas, colegios u hoteles.

Pero también en la industria.“Los pequeños y medianos empresarios se han dado cuenta de que los tejados de sus naves industriales pueden aprovecharse para la instalación de placas fotovoltaicas,y así recibir un dinero extra por la energía producida, u optar por colectores térmicos para la obtención de agua caliente sanitaria o calefacción radial, con el consiguiente ahorro en la factura de la luz o del gas”,añade Raquel Montón.

También es necesario tener presente que las placas solares fotovoltaicas tienen una vida de 30 años al cien por cien,los siguientes cinco años al 85% y después otros cinco más, con algo menos de potencia.La amortización se produce entre los diez y doce años.

 

Placas fotovoltaicas

Este tipo de placas está compuesto por materiales como el silicio, capaz de transformar la radiación solar en electricidad.Tal energía se comenzó a utilizar en hogares y empresas sobre todo en zonas aisladas geográficamente a las que no llegaba el suministro eléctrico.

Para facilitar y potenciar su uso, a principios de 1999, entró en vigor el Real Decreto 2818/1998 –reformado posteriormente por el Real Decreto 436/2004– que obligaba a las compañías eléctricas a comprar la electricidad producida por sistemas fotovoltaicos,ofreciendo además una prima en la facturación, con el fin de incrementar dicha producción sin contaminar el medio ambiente.

Los paneles fotovoltaicos instalados en los tejados de las naves industriales, conectados a la red eléctrica, generan electricidad de una forma constante. Después, ésta se vende íntegramente a la empresa eléctrica, que la controla mediante un contador. Además, para fomentar la instalación de estos sistemas, el Ministerio de Industria y las Comunidades Autónomas subvencionan parte de la inversión inicial.

Por su parte, el Plan de Fomento de las Energías Renovables también se propuso como objetivo en el año 2000 y hasta 2010 el incremento de dichas instalaciones para reducir la contaminación y disminuir el gasto de energías contaminantes.

Proceso de desarrollo

A pesar de todo, la tecnología fotovoltaica se encuentra todavía en fase de desarrollo y con un escaso nivel de implantación industrial. “Lo que conlleva además un considerable impacto medioambiental, puesto que se utilizan energías no renovables para la fabricación de las células fotovoltaicas”, recuerda la Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA).

Además,el enorme incremento de la producción de paneles solares, que se calcula en torno al 40% anual en el mundo, está poniendo en peligro las reservas de su material básico,el silicio,que es también la base de los componentes de la industria microelectrónica, lo que aumenta más si cabe el problema de la obtención de este material.

No obstante, los expertos prevén que los avances permitirán una mejora en las tecnologías utilizadas y una reducción en la cantidad de energía necesaria para la fabricación de células solares y, con ello, sus impactos medioambientales. En la Unión Europea, el crecimiento medio anual de la producción de energía solar fotovoltaica es del 30%.

Y entre los miembros que más apuestan por este tipo de energía destaca Alemania, que cuenta con el 80% de la potencia instalada en la UE, rebasando ampliamente a países como España, donde las horas de sol son muy superiores

En este sentido, Alemania es en la actualidad el segundo productor mundial de energía solar fotovoltaica tras Japón, con cerca de cinco millones de metros cuadrados de colectores de sol, aunque sólo representa el 0,03% de su producción energética total.

 

Más megavatios

Aunque la primera instalación fotovoltaica de España se colocó en 1974 en la localidad gerundense de Els metges, esta industria no ha empezado a desarrollarse hasta hace un par de años, aún siendo uno de los países europeos con más incidencia de rayos solares.En marzo de 2004 había 12 megavatios conectados a la red.

En diciembre de 2005, el número se elevaba a 38 y en 2006 se registran 51. En estos años la industria fotovoltaica ha crecido vertiginosamente y se ha triplicado el número de megavatios. El Instituto de Investigaciones Tecnológicas (perteneciente a la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad Pontificia Comillas de Madrid) ha elaborado un estudio en el que demuestra que el potencial de la energía fotovoltaica en nuestro país es tan grande que sólo con energías renovables se podría cubrir toda la demanda eléctrica que necesitaremos en 2050”, declara Montón.

La apuesta por una industria que está despegando y que promete cuantiosos beneficios, además de la entrada en vigor en 2007 del Código Técnico de la Edificación, ha hecho que desde 2004 aumenten de forma espectacular el número de empresas que se dedican a fabricar, distribuir e instalar placas fotovoltaicas en las cubiertas de las naves industriales.

Entre ellas se encuentra el grupo OPDE,también especializado en la promoción de plantas solares, que fue fundado hace un par de años viendo el potencial de crecimiento de la energía solar. “Nos encargamos de la distribución de grandes marcas en el mercado nacional e internacional. Abarcamos todo tipo de proyectos, desde 5 hasta 400 kW, dependiendo de la empresa”, comenta Adalberto Ríos Gil, presidente del grupo OPDE.

 

Amortizar la instalación

Desde esta compañía explican cómo han empezado a instalar en el último año placas fotovoltaicas en las grandes naves industriales de las empresas transportistas, que las utilizan con un doble objetivo: para su propia actividad y para amortizar la cubierta de sus instalaciones.

Al principio, supone unos costes de amortización, pero también contarán con una fuente de financiación. “Una instalación de 5 kW cuesta unos 35.000 euros y genera al año entre 3.500 y 4.000 euros de ingresos”, añade Ríos. El máximo que puede contratar por ley una persona física o jurídica es de 100 kW. NIPSA es otra compañía que se dedica a la instalación de placas fotovoltaicas con más de 25 años de experiencia.

Clientes suyos como Distribuciones del Oro,una empresa madrileña dedicada al almacenamiento y distribución de bebidas gaseosas y cervezas, también han apostado por estas soluciones energéticas, aún teniendo que llevar a cabo una estructura más compleja con un aumento de los gastos por tratarse de una nave con una cubierta de varias aguas.

Otra forma de aprovechar la energía solar en la industria es a través de placas térmicas. El calor recogido por los colectores se destina a calefacción o bien a agua caliente de consumo industrial.También, y aunque pueda parecer paradójico, una prometedora aplicación es la refrigeración durante los meses de verano, precisamente cuando más calienta el sol.En efecto, para obtener frío hace falta disponer de energía, la cual puede perfectamente tener su origen en colectores solares instalados en el tejado o en la azotea.

 

Baja y media temperatura

También presenta un gran potencial la utilización de la energía solar para procesos industriales que requieren temperaturas entre 30 y 90ºC. En Soliclima, empresa española especializada en la instalación y mantenimiento de proyectos basados en energías renovables y eficiencia energética, afirman que, en comparación con otros sistemas, resulta barata y fácil.

En un futuro inmediato esta compañía espera poder recurrir a tales aplicaciones en media y alta temperatura, ya que abaratarán los costes y reducirán significativamente las emisiones contaminantes. Las mayores posibilidades se encuentran en la industrias de la alimentación, bebidas, química, textil y en los procesos de limpieza simples, como el lavado de vehículos, que requieren un nivel de temperatura bajo a partir del uso de colectores planos.

En cuanto a los procesos que operan en el rango de temperaturas medias, hasta aproximadamente 250ºC, para ser capaces de suministrar este calor a un precio razonable, los colectores deberán ser optimizados y mejorados. Una de las opciones que se está investigando es la utilización de colectores cilíndrico-parabólicos, en los cuales el transporte de calor se hace en forma de agua caliente presurizada o vapor.

En los países industrializados cada vez la demanda energética es mayor.Por tanto, la utilización de energías alternativas en la industria resulta una solución idónea tanto para abaratar los costes de producción como para reducir la polución. El sol es una energía limpia, gratuita y, sobre todo, inagotable. Una parte del futuro energético está en manos de las placas fotovoltaicas y de los colectores térmico

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UNA APLICACIÓN PRÁCTICA

La cervecera alemana Krones AG de Neutraubling, situada en la ciudad de Eichstätt, emplea la energía solar en el proceso de fabricación. Convencionalmente, en la elaboración de la cerveza se utiliza gas o aceite combustible para calentar y cocer grandes cantidades de agua en la que disolver la maltosa y el lúpulo. En Krones AG unos colectores solares de alto rendimiento calientan este agua de los tanques de cocción. Además, en una siguiente fase, en la planta fabril está previsto instalar sistemas fotovoltaicos que contribuirán a generar parte de la energía eléctrica que sea necesaria.

 

CÓMO FUNCIONA

El calor del sol se acumula en unas placas o colectores y se transmite al fluido que se quiere calentar: el agua potable o el sistema hidráulico de la calefacción. En caso de que el agua contenida en el acumulador no alcance la temperatura deseada, automáticamente entra en funcionamiento el sistema auxiliar que se encarga de generar calor complementario.

La instalación consta de varias partes:

Colectores solares: placas solares perfectamente aisladas y construidas para aprovechar al máximo el calor del sol.

Acumulador: depósito de agua donde se acumula el calor absorbido por los colectores solares.

Circuito primario: circuito hidráulico cerrado entre el colector solar y el acumulador. Contiene un líquido con anticongelante y otros aditivos que facilitan su correcto funcionamiento.

Circuito secundario: circuito hidráulico entre el acumulador y los grifos.

Sistema auxiliar: la normativa exige una cobertura mínima del porcentaje de agua caliente, que suele ser del 60%. Para cubrir el resto de las necesidades energéticas existen dos opciones: una caldera convencional o una resistencia eléctrica.

Bomba hidráulica: es la responsable de mover todo el fluido.

Control: se encarga de coordinar, automatizar e informar en caso de cualquier incidencia..

 

BENEFICIOS Y BARRERAS

La utilización de la energía solar fotovoltaica tiene infinidad de ventajas. Es silenciosa, limpia y respetuosa con el medio ambiente, además supone un gran ahorro en el traslado de energía, puesto que las centrales se encuentran siempre cerca de las localidades a las que tienen que suministrar energía.

Su construcción tarda muy poco tiempo y no suponen ningún peligro para las personas que viven cerca. Los paneles instalados requieren un mantenimiento mínimo y tienen una larga vida útil, en torno a los 40 años. En definitiva, su uso ofrece un suministro de energía continuo y fiable sin tener que depender de otras fuentes contaminantes o finitas.

Respecto a los inconvenientes se encuentra su uso limitado, por lo que sus usuarios deben moderar el gasto y el empleo de aparatos de elevado consumo. Asimismo, el precio y el gran tamaño de los paneles solares frenan su expansión puesto que la tecnología disponible no está desarrollada al cien por cien.

 

EL SOL: FUENTE DE CALEFACCIÓN RADIAL

Las naves suelen ser edificios muy altos que requieren de una temperatura ambiente relativamente baja, entre 15 y 18ºC. En los últimos años se han construido muchos edificios industriales en Austria con energía solar como sistema de calefacción total o parcial. Esta modalidad radial es novedosa en España, pero cuenta con más de 30 años de vida en algunos países como Alemania.

En las dependencias con calefacción por suelo radiante los cimientos se pueden emplear como reserva de calor. Los colectores solares se suelen instalar en la fachada, funcionando además como aislantes de la intemperie. La capacidad de los sistemas oscila entre los 60 y los 150 kW y el porcentaje de la demanda de calor cubierta varía entre el 20 y el 100%.

Según Soliclima, empresa especializada en energías renovables, las pyme se han convertido en los principales clientes de este tipo de calefacción. Hoteles y hostelería en general, así como empresas localizadas en naves industriales, son sus mayores demandantes.