EFICIENCIA ENERGÉTICA. ¡Haga que el aumento de TARIFAS de Gas y Electricidad sea una oportunidad! Las empresas que utilizan más eficientemente la energía, usan menos recursos para lograr las mismas metas, reduciendo costos, preservando valiosos recursos de la naturaleza y ganando competitividad sobre las demás empresas. Nosotros lo podemos ayudar a lograrlo con nuestras Clases, Charlas, Conferencias y Seminarios de Eficiencia Energética para Empresas, en el mismo predio de las empresas. Consultas: jandreotti@fibertel.com.ar

domingo, 5 de octubre de 2014

Los desafíos de las energías renovables – 3ra Parte

Hemos dicho al comienzo de la 1ra parte de esta serie de notas, sobre los desafíos de las energías renovables, que resumiríamos los desafíos en tres aspectos:
1) Almacenamiento de energía a bajo costo.
2) Aumentar el EROI (o TRE).
3) Bajar el impacto ambiental producido al implementarlas y durante su funcionamiento.
En la primera parte tratamos el almacenamiento mediante la separación y utilización del hidrógeno del agua con la energía renovable sobrante cuando la demanda era baja. En la segunda parte vimos el almacenamiento de energía por medio de las plantas hidroeléctricas de bombeo y comentamos sobre la batería de electrodos líquidos que se está desarrollando en el MIT.
Vamos a hablar ahora sobre el EROI y propondremos una forma aproximada de calcularlo teniendo como datos el tiempo estimado de vida útil de la instalación y el tiempo de amortización energética de la inversión .
Aumentar el EROI (o TRE)

El EROI
La energía invertida en una instalación energética estará compuesta por una parte fija Ef, que incluye la energía invertida para la construcción y desarme de la instalación y una parte que se incrementará con el transcurso del tiempo, compuesta por mantenimiento y combustible, si lo hubiera, que llamaremos Pinv . t, donde Pinv es un factor que tiene unidades de potencia y representa la demanda de energía por unidad de tiempo. Con t representamos la variable tiempo y tomará valores desde cero, cuando se habilita la instalación, hasta t max , cuando se llega al fin de su vida útil.

Einv(t) = Ef +  Pinv . t                (1)

A la energía obtenida de la instalación, que llamaremos energía de retorno, la podemos escribir como el producto de la potencia promedio de salida de la instalación (P) por el tiempo transcurrido t.

ER(t) = P. t                                (2)

El EROI se define como el cociente entre la energía de retorno de una instalación y la energía invertida en ella al cabo de su vida util. Entonces lo podemos expresar de la siguiente manera:

EROI = P.  t max / (Ef +  Pinv . t max )      (4)

Tiempo de amortización de la energía
Durante la operación de la instalación energética, llegará un momento en que la energía invertida y la energía de retorno serán iguales. Al tiempo transcurrido para que eso ocurra, lo llamaremos tiempo amortización energética. Si llamamos Ta al tiempo de amortización:

P. Ta = Ef +  Pinv . Ta

Despejando:

Ta =  Ef / (PPinv)          (5)

Cuanto menores sean la energía invertida en la instalación y la energía por unidad de tiempo que consume la instalación y cuanto mayor sea la potencia media de retorno, más corto será el tiempo de amortización.

Aproximación para Pinv pequeña
Si la demanda de energía para mantenimiento y aprovisionamiento de combustible durante la vida útil de la instalación es pequeña, comparada con la energía fija:  Pinv . t max <<  Ef y pequeña comparada con la energía que retorna: Pinv . t max << P.  t max, o sea  Pinv<< P,  las ecuaciones (4) y (5) se pueden escribir de la siguiente manera:

EROI ~ P. t max / Ef          (6)

Ta  ~ Ef / P                       (7)

Despejando  Ef de la (7) y reemplazándola en la (6):

EROI ~ t max / Ta              (8)

La (8) constituye una aproximación válida para la mayoría de las plantas que generan electricidad a partir de energías renovables. En una planta que genera energía electrica a partir de gas natural, por ejemplo, la (8) no es válida, porque la demandade energía es dominada por Pinv.
Supongamos una planta PV, donde t max = 30 años y Ta = 10 años. El EROI sería igual a 3, lo que es un valor bastante bajo, a pesar de que los valores que adoptamos para los tiempos fueron muy optimistas.
El valor del EROI debe ser aumentado para que las energías renovables puedan tener un futuro promisorio.
También deberán tomarse precauciones para que la inclusión de almacenamiento no implique que el EROI resulte más bajo, debido al aumento de Ef.

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada