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50 enero-junio 2011 El gran reto de la integración de la electricidad de origen renovable en las redes eléctricas de Canarias Julieta C. Schallenberg Rodríguez Las fuentes energéticas de Canarias En la actualidad el archipiélago ca- nario utiliza las siguientes fuentes energéticas: Petróleo importado, que repre- senta el recurso más impor- tante. Energías renovables, autóctonas, de las que Canarias dispone en abundancia: energía solar, eóli- ca, hidráulica y biomasa. Dada la especial orografía de las islas Canarias, estas energías reno - vables no están distribuidas unifor - memente en el territorio, ni siquie- ra dentro de cada isla (zonas norte y sur, zonas bajas o altas). En su conjunto las energías re- novables representan una fracción muy pequeña de la energía prima- ria consumida en las islas, siendo su aportación un 2% en el 2010. Más del 50% de la demanda de energía primaria en el Archipiélago está vinculada al sector transporte, en sus tres modalidades: aéreo, ma- rítimo y terrestre. El sector trans- porte tiene, por tanto, un enorme peso en Canarias y, hasta la fecha, consume únicamente derivados del petróleo. El segundo gran grupo en deman- da de energía es el sector de gene- ración de electricidad, que absorbía casi el 35% de la energía primaria consumida en el 2006, representan- do el 65,5% del consumo del mer- cado interior 1 . Este artículo se centra en el sec- tor eléctrico y en la integración de electricidad de origen renovable en las redes eléctricas insulares. Energía eléctrica La potencia eléctrica instalada en Canarias en el 2010 era de 3057 MW; en términos de potencia las ener- Las Islas Canarias carecen totalmente de recursos energéticos convencionales, representando la importación de energía pri- maria un 98% del consumo del Archipiélago. En la actualidad las Islas se suministran de petróleo y sus derivados, impor- tándolos mediante buques. Sin embargo, Canarias posee un alto potencial de energías renovables, energías autóctonas y limpias, pero tan sólo un 2% del consumo de energía primaria procede de energías renovables. La búsqueda de la sosteni- bilidad energética es uno de los grandes desafíos de Canarias y la integración de la electricidad de origen renovable en sus redes eléctricas uno de los grandes retos que podría convertir a Canarias en un laboratorio a nivel mundial; el ejemplo de la isla de El Hierro así lo constata. Este artículo versa sobre este gran reto que supone la integración de energías renovables en las redes eléctricas de Canarias. The Canary Islands lack conventional energy resources, reaching the importation of primary energy 98% of the demand. Nowa- days the Archipelago’s energy supply is based on oil, which is brought to the islands by ships. Nevertheless, the Canary Islands have very high renewable energy potential, autochthonous and clean energies, which cover only 2% of the primary energy consumption. The quest of energy sustainability is one of the biggest challenges of the Canary Islands and the integration of renewable electricity into their electrical grids could put the Canary Islands on the world map as a worldwide energy labo- ratory, as the example of El Hierro island shows. This article deals with this big challenge that represents the integration of renewable energies into the Canarian electrical grids. Artículo patrocinado por Compañía Cervecera de Canarias

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Page 1: El gran reto de la integración de la electricidad de …...consumida en el 2006, representan-do el 65,5% del consumo del mer-cado interior1. Este artículo se centra en el sec-tor

50enero-junio 2011

El gran reto de la integración de la electricidad de origen renovable en las redes eléctricas de CanariasJulieta C. Schallenberg Rodríguez

Las fuentes energéticas de Canarias

En la actualidad el archipiélago ca-nario utiliza las siguientes fuentesenergéticas: Petróleo importado, que repre-

senta el recurso más impor-tante.

Energías renovables, autóctonas,de las que Canarias dispone enabundancia: energía solar, eóli -ca, hidráulica y biomasa.

Dada la especial orografía de lasislas Canarias, estas energías reno -vables no están distribuidas unifor -

memente en el territorio, ni siquie -ra dentro de cada isla (zonas nortey sur, zonas bajas o altas).

En su conjunto las energías re-novables representan una fracciónmuy pequeña de la energía prima-ria consumida en las islas, siendosu aportación un 2% en el 2010.

Más del 50% de la demanda deenergía primaria en el Archipiélagoestá vinculada al sector transporte,en sus tres modalidades: aéreo, ma -rítimo y terrestre. El sector trans-porte tiene, por tanto, un enormepeso en Canarias y, hasta la fecha,consume únicamente derivados delpetróleo.

El segundo gran grupo en deman -da de energía es el sector de gene-ración de electricidad, que absorbíacasi el 35% de la energía primariaconsumida en el 2006, representan -do el 65,5% del consumo del mer-cado interior1.

Este artículo se centra en el sec-tor eléctrico y en la integración deelectricidad de origen renovable enlas redes eléctricas insulares.

Energía eléctrica

La potencia eléctrica instalada enCanarias en el 2010 era de 3057 MW;en términos de potencia las ener-

Las Islas Canarias carecen totalmente de recursos energéticosconvencionales, representando la importación de energía pri-maria un 98% del consumo del Archipiélago. En la actualidadlas Islas se suministran de petróleo y sus derivados, impor-tándolos mediante buques. Sin embargo, Canarias posee unalto potencial de energías renovables, energías autóctonas ylimpias, pero tan sólo un 2% del consumo de energía primariaprocede de energías renovables. La búsqueda de la sosteni-bilidad energética es uno de los grandes desafíos de Canariasy la integración de la electricidad de origen renovable en susredes eléctricas uno de los grandes retos que podría convertira Canarias en un laboratorio a nivel mundial; el ejemplo de laisla de El Hierro así lo constata. Este artículo versa sobre estegran reto que supone la integración de energías renovablesen las redes eléctricas de Canarias.

The Canary Islands lack conventional energy resources, reachingthe importation of primary energy 98% of the demand. Nowa-days the Archipelago’s energy supply is based on oil, which isbrought to the islands by ships. Nevertheless, the Canary Islandshave very high renewable energy potential, auto chthonousand clean energies, which cover only 2% of the primary energyconsumption. The quest of energy sustaina bility is one of thebiggest challenges of the Canary Islands and the integrationof renewable electricity into their electrical grids could put theCanary Islands on the world map as a worldwide energy labo -ratory, as the example of El Hierro island shows. This articledeals with this big challenge that represents the integrationof renewable energies into the Canarian electrical grids.

Artículo patrocinado por

Compañía Cervecera de Canarias

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gías renovables suponían un 10%de la potencia total instalada2.

En relación a la producción de elec -tricidad, el porcentaje disminuyecon respecto a la potencia instala -da. La aportación de las energíasrenovables ha seguido una tenden -cia creciente en los últimos años,aún así la contribución de las reno-vables a la producción eléctrica ron -daba el 7,7% a finales de 2010.

Energías renovables en Canarias

Canarias dispone de un gran poten -cial para la utilización de la mayoríade fuentes de energías renovables.En la actualidad sólo son explota-das la energía eólica, solar (en susdos vertientes, térmica –para pro-ducir calor– y fotovoltaica –para pro -ducir electricidad–), hidráulica y algode biomasa. Todas estas energíasrenovables que se explotan en Ca-narias se utilizan para producir elec-tricidad, a excepción de la energíasolar térmica, que se utiliza paraproducir ACS (Agua Caliente Sani-taria), y algunas instalaciones debiomasa.

La producción de electricidad deorigen renovable se inyecta en lared eléctrica, salvedad hecha paralas instalaciones fotovoltaicas ais-

ladas de la red, que tienen su campode aplicación en aquellas zonas alas que no llega la red eléctrica. Elres to de la producción, tanto eólica,como solar fotovoltaica como hi-dráulica, es vertida a la red eléctri -ca. Existen también algunas insta-laciones eólicas de pequeña poten-cia que funcionan en régimen ais-lado, algunas veces solas y otrascomplementadas con energía solarfotovoltaica o grupos electrógenos,pero representan un porcentaje ín-fimo de la potencia eólica instaladaen Canarias.

Energías eólica en Canarias

Explotación de la energía eólica

Canarias posee muy buenas condi-ciones de viento, predominan losvientos Alisios (vientos de direcciónnoreste), que se caracterizan porser constantes y con velocidadesmedias-altas (en algunas zonas lavelocidad media es de 8 m/s e inclu -so de 10 m/s, a una altura de 80m). De hecho, los parques eólicos deCanarias se encuentran entre losde mayor productividad del mundo,con factores de capacidad del 0,35(35%) de media.

En el conjunto de las energíasrenovables, la energía eólica repre-

senta la de mayor contribución enCanarias. Respecto a la electricidadde origen renovable inyectada en lared eléctrica, el 48% fue de origeneólico en el 2010; porcentaje ésteque ha disminuido significativamen -te en los últimos años, dado querondaba el 98% en el 2006.

En Canarias existen fundamen-talmente tres formas de explotar laenergía eólica. Parques eólicos: el propietario

del parque es un productor másde electricidad, estando la com -pañía eléctrica obligada por leya facilitar la conexión de los ae-rogeneradores a la red eléctricay a comprar toda su producción.En Canarias se adjudican me-diante concurso público, siendoel Gobierno de Canarias el res-ponsable tanto de sus basescomo de su adjudicación.

Parques eólicos o aerogenera-dores con consumos asociados(autoconsumo): la electricidadproducida por los aerogenera-do res se utiliza para el consu -mo propio y el excedente de elec-tricidad, si lo hubiera, se inyec -ta en la red eléctrica. Según laley este excedente ha de ser,como máximo, el 50% de la pro-ducción; en otras palabras: laproducción máxima, en balance

artículos de investigación 51

1%

10%

61%28%

Generación térmica fuel/gas Ciclo combinado Renovables Otros régimen especial

Figura 1. Configuracióndel parque de generacióneléctrico en Canarias. Año 2010. REE(www.ree.es)

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anual, no puede superar el do -ble del consumo asociado. EnCanarias se adjudican tambiéndesde hace unos años median -te concurso público.

Aerogeneradores aislados: sonaquellos que no tienen conexiónalguna a la red eléctrica y cuyafinalidad es abastecer de elec-tricidad un consumo puntual.

Canarias contaba, a finales de 2010,con 143 MW instalados de energíaeólica conectados a la red eléctrica,que produjeron ese año 331 GWh.

Para la Comunidad Autonoma deCanarias se establece un objetivode potencia eólica de 600 MW (RealDecreto 1614/2010).

Rentabilidad económica de losparques eólicos

El marco legislativo actual en Es-paña (regulado por Real Decreto661/2007, Real Decreto 1614/2010y Real Decreto-ley 14/2010 ) favo-rece la producción de electricidadde origen eólico desde el punto devista económico. El precio que sepaga por el kWh de origen eólicodepende de si la opción que elige elpromotor eólico es la tarifa regu-lada o la prima (precio mercado +prima).

Si la opción elegida es la de mer-cado, se han establecido unos pre-cios máximos y mínimos (sistemacap & floor) que se pueden percibirpor kWh, independiente de las fluc-tuaciones del precio de mercado.Los precios de la tabla 2 son valorespara 2007. Los precios se actuali-

zan cada año en base al IPC-X (don -de X es 0,25 hasta 2012 y 0,5 enadelante).

Aunque la legislación españolaofrece estas dos alternativas de re-tribución de la energía eólica, a par-tir de finales del año 2010, el RealDecreto 1614/2010 establece quelos parques eólicos situados en Ca-narias sólo pueden vender la ener-gía neta producida de acuerdo conla opción de tarifa regulada. A tra-vés de este mismo decreto, se halimitado el número de horas equiva -lentes que un parque eólico, situa -do en tierra, tiene derecho a per -cibir la prima equivalente o prima a2589 horas/año. Si el parque eólicoprodujese durante un mayor núme -ro de horas equivalentes, el restode las horas simplemente se le re-tribuiría a precio de mercado.

El coste de generación de 600 MWen Canarias, si estos se situasen enlas zonas eólicas más rentables,excluyendo las zonas restringidas,por limitaciones territoriales u otras,podría variar entre 2,6 y 4,1 c€/kWh.

Energía solar fotovoltaicaen Canarias

Explotación de la energía solar fotovoltaica

Las instalaciones solares fotovol-taicas que se encuentran en Cana-rias, se dividen en dos grandes gru -pos: sistemas aislados (sistemasautónomos sin conexión a la redeléctrica) y sistemas conectados ala red eléctrica.

Los sistemas aislados tienen elfin de autoabastecer de electrici-dad el sistema para el cual se insta -lan. En las instalaciones conecta-das a la red, por el contrario, una vezla electricidad solar ha sido transfor -mada por el inversor, toda la ener -gía producida se inyecta en la redeléctrica, con las ventajas econó-micas que esto conlleva.

Las instalaciones en tejados o engrandes cubiertas representan unexponente claro de algunas de lasgrandes ventajas de la energía fo-tovoltaica, como es que los siste-mas pueden ser de pequeño tama- ño sin perder efectividad, la gene-ración eléctrica puede darse en elmismo lugar donde se realiza el con -

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Tabla 1. Evolución de la potencia eólica instalada y conectada a la red (en MW) en Canarias.1985-2010Ano 1985 1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2009 2010

0.1 1.1 26 47 38 77 80 96 116 127 130 137 137 140 142 143Fuentes: Estadísticas Energéticas de Canarias 2006 (DGIE) y REE

Tabla 2. Retribución de la energía eólica según el RD 661/2007 (parques eólicos < 50 MW)cent €/kWh primeros 20 años a partir de entoncesTarifa regulada 7,3228 6,12Prima de referencia 2,9291 0Límite superior 8,4944Límite inferior 7,1275Valores para el año 2007

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sumo (lo que evita costes y pérdi-das de transporte y distribución dela electricidad) y además su insta-lación no requiere ocupación de te-rritorio adicional, aprovechando unespacio ya construido. Los módu-los fotovoltaicos se pueden integraren multitud de espacios y elemen-tos urbanos, como pueden ser en te -rra zas, tejados, azoteas y patios, pe -ro también en marquesinas, pérgo-las, balcones, cornisas, cubiertas deaparcamientos, etc.

En regiones como Canarias, don -de la densidad de población es muyalta y el porcentaje de territorio so-metido a algún tipo de protección esgrande (más del 40% del territoriocanario posee algún grado de pro-tección), cobra especial importanciael hecho de que la generación eléc-trica se pueda llevar a cabo aprove-chando estructuras urbanas, sin quehaya que buscar superficies adicio-nales (no construidas) para la pro-ducción de energía. Por lo que laenergía solar fotovoltaica se puedeconsiderar como un tipo de energíade gran proyección en Canarias.

La potencia fotovoltaica insta-lada en las islas era de 125 MWp a31 de diciembre del año 2010, el70% de la cual se localizaba en laisla de Tenerife.

De esta potencia, más del 99%pertenece a instalaciones fotovol-taicas conectadas a la red eléctrica.En 2010 la producción de electrici-dad fotovoltaica conectada a la redfue de 195 GWh.

En los últimos años se puede ob -servar una reactivación del sectordebido al incremento de las insta-

laciones conectadas a la red, tenden -cia que se prevé que seguirá au-mentando en los próximos años. Elmotivo es el marco económico quefavorece este tipo de instalaciones.Además, la aprobación del CódigoTécnico de la Edificación, en sep-tiembre de 2006, deberá favorecertambién un incremento de este ti -po de instalaciones. Este código obli -ga a la instalación de energía solarfotovoltaica en edificaciones nue-vas y en reformas, en los casos si-guientes: Hipermercado: 5000 m2 cons-

truidos o más. Multitienda y centros de ocio:

3000 m2 construidos o más. Nave de almacenamiento:

10 000 m2 construidos o más. Administrativos: 4000 m2 cons-

truidos o más. Hoteles y hostales: 100 plazas

o más. Hospitales y clínicas: 100 camas

o más. Pabellones de recintos feriales:

10 000 m2 construidos o más.

Rentabilidad de las instalacionessolares fotovoltaicas

En España el marco legislativo ac-tual favorece la conexión de ener-gías renovables a la red eléctrica.La tarifa que se cobra por cada kWhfotovoltaico que se vierte a la redeléctrica está regulada por el RealDecreto 1578/2008, por el que seestablece el régimen económico pa -ra la producción de energía solar fo -tovoltaica. Este decreto ha sido mo -dificado posteriormente por el Real

Decreto 1565/2010, por el que sediminuyen las cuantías a percibir.

Las tarifas se actualizan en cadaconvocatoria según el procedimien -to siguiente. Para tener derecho a esta retri-

bución, es necesaria la inscrip-ción, con carácter previo, de losproyectos en el Registro depreasignación de retribución.

En cada convocatoria de prea-signación se establece un cupode potencia. Las tarifas se ac-tualizan en las sucesivas con-vocatorias (trimestrales), se gúnese cupo de potencia se hayasobrepasado o no en una 75%.

Según el Real Decreto 1578/2008,la tarifa fotovoltaica en la 1ª convo-catoria, que se llevó a cabo en el pri-mer trimestre de 2009, de preasig-nación de potencia era de 32 o 34c€/kWh, según tipo de instalación.Para la 2ª convocatoria de 2011, traslas distintas actualizaciones trimes -trales y siendo la 1ª convocatoria ala que se le aplican las reduccionesestablecidas en el Real Decreto1565/2010, las tarifas según tipo deinstalación quedaban de la siguien -te forma:a.Tipo I. Instalaciones ubicadas

en cubiertas, fachadas de cons-trucciones fijas o instalacionessobre estructuras fijas de so-porte (cubierta de aparcamien -to, de sombreamiento, etc.). Tipo I.1: potencia inferior o igual

a 20 kW. Tarifa: 28,9 c€/kWh. Tipo I.2: potencia superior a

20,4 c€/kWh.

artículos de investigación 53

Tabla 3. Evolución de la potencia solar fotovoltaica instalada en Canarias (en MWp)Ano hasta 2005 2005 2006 2007 2008 2009 2010Potencia (MW) 0.7 1.0 7.6 10 80 100 125Fuente: Estadísticas Energéticas de Canarias 2006 (DGIE) y REE

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b.Tipo II. Instalaciones no incluidasen el tipo I. Tarifa: 13,5 c€/kWh

Las tarifas quedaron nuevamen -te modificadas a finales de 2010mediante el Real Decreto-Ley 14/2010 por el que se establece el nú-mero máximo de horas equivalen-tes por las que se puede percibir latarifa regulada. Estas horas equi-valentes varían según la zona cli-mática en la que se ubique la re giónen cuestión; en el caso de Canariaslas horas equivalentes anuales sonde 1753 horas, para el caso de ins-talaciones fijas (sin seguidores), queson las que habitualmente se ins-talan en Canarias.

Energía hidráulica en Canarias

Los recursos hidráulicos en Cana-rias varían mucho de una isla aotra e incluso según las zonas deuna misma isla. En estas islas lascondiciones necesarias para reali-zar un aprovechamiento hidroeléc-trico se presentan en muy pocoslugares, existiendo de hecho sólodos centrales minihidráulicas : ElMulato en La Palma, de 800 kW, yLa Guancha en Tenerife, de 463 kW.

Un mayor aprovechamiento de laenergía hidráulica en Canarias pa -sa por algún aprovechamiento mi-nihidráulico adicional, la explota-ción de instalaciones microhidráu-

licas en conducciones de agua y laconstrucción de centrales hidráuli-cas de bombeo.

La red eléctrica en Canarias

En las Islas Canarias, por tratarsede un archipiélago de origen volcá-nico, la profundidad oceánica entreel continente y el Archipiélago esmuy grande, como también lo es en -tre las islas, esto dificulta enorme-mente y encarece el transporte dela electricidad a través de cablessubmarinos; excepción hecha entrelas islas de Lanzarote y Fuerteven-tura, que están interconectadas porun cable de potencia limitada y quellega a una profundidad de 100 me -tros, y Lanzarote y La Graciosa, quetambién están unidas por medio decable submarino.

El resto de las islas constituyencada una un solo sistema eléctricono interconectado, conformandoautén ticas “islas eléctricas”. En es -tas islas, la electricidad que se pro-duce en cada una de ellas tiene que

ser igual a la que se consume y vi-ceversa, resultando un sistema decontrol más complicado y de pro-ducción más caro.

Mix de generación y produccióneléctrica

En el conjunto del Archipiélago elfuel oil ha sido históricamente elcombustible más demandado, si bienen la actualidad ha aumentado sig-nificativamente el consumo de ga-sóleo frente al fueoil para la pro -ducción de electricidad. La situaciónpuede variar considerablemente deuna isla a otra en función del parquede generación que ten ga instaladoy las horas de servicio de cada gru -po al año. La Gomera y El Hierro soncasos particulares, ya que consumenúnicamente diésel-oil. La figura 2muestra el mix de generación en ca -da una de las islas en el año 2010.

En cuanto a la producción de elec-tricidad renovable conectada a la redeléctrica en el 2010, se detalla en latabla 4.

Eólica Fotovoltaica Fuel (turbina de vapor) Diésel Ciclo combinado Turbina de gas Cogeneración

Figura 2. Mix de generación en Canarias en 2010. REE

100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%

Gran Canaria Tenerife La Palma La Gomera El HierroLanzaroteFuerteventura

0%

Tabla 4. Electricidad de origen renovable conectada a la red en 2010Tecnología renovable Producción (GWh)Fotovoltaica 195Eólica 331Otras renovables 161TOTAL 687Fuente: REE

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artículos de investigación 55

Características del sistemaeléctrico: equilibrio instan-táneo generación-demanda

La electricidad no es almacenable;ésta es una característica que dife-rencia la electricidad del resto defuentes energéticas que están pre-sentes en el balance energético, co -mo puede ser el gas natural, el fueloil,etc., que sí son almacenables. Estoquiere decir que es necesario queexista en cada momento, ante laimposibilidad de almacenamiento,un equilibrio entre la demanda y lageneración

Comportamiento de la demanda eléctrica

El consumo de electricidad tiene unavariación diaria muy marcada y bas -tante predecible. A continuación seva a dar un paseo por las 24 horasde un día típico cualquiera (se haseleccionado el día 06/05/2009, islade Gran Canaria) para ver qué es loque pasa con ese equilibrio genera -ción y demanda y qué retos se plan -tean.

Tal y como se observa en la fi-gura 3 en las Islas Canarias (GranCanaria es un ejemplo representa-

tivo del comportamiento de lasislas) la demanda suele seguir laspautas siguientes: a partir de las do -ce de la noche el consumo de elec-tricidad cae rápidamente y llega almínimo en la madrugada (horas va -lle). Hacia las 6 de la mañana co-mienza a crecer otra vez, llega a unaprimera punta a media mañana (ho -ras punta), se reduce ligeramentehacia el mediodía y tiene un segun -do pico a primera hora de la noche.

Integración de energías renovables no gestionablesen la red eléctrica

Las energías renovables no gestio-nables son aquellas cuya contribu-ción depende de recursos que nose pueden controlar. En el caso deCanarias, en la actualidad, estasener gías no gestionables son la eóli -ca y la solar fotovoltaica. La poten-cia renovable no gestionable que sepuede conectar a la red eléctrica decada isla en Canarias es más redu-cida que la que se podría conectaren el continente. Esta limitación es -tá condicionada por factores comolos que se exponen a continuación.

Las horas valle: la demanda mí-nima de electricidad se produce en

las horas valle (normalmente por lanoche). Este factor tiene una graninfluencia en la potencia eólica ins-talable dado que los parques eóli-cos producen en función del vientoreinante. Es por esto por lo que éstees un factor limitante en cuanto ala potencia eólica a instalar. Esta li-mitación está relacionada con lagestión de la demanda; si se con-sigue aplanar la curva de carga pa -ra permitir que los valles sean másaltos, se podría aumentar la contri-bución de la energía eólica

Este factor no resulta tan limitan -te en relación a la energía solar fo-tovoltaica, dado que esta energíaproduce durante el día, cuando la de -manda eléctrica es mayor.

Mínimo técnico de los grupos degeneración térmicos: los grupos degeneración de las centrales eléctri-cas convencionales han de seguirfuncionando, aunque sea a su mí-nimo técnico por si, de repente, dis-minuye la producción de energíarenovable (por ejemplo porque bajael viento) poder suplir rápidamentela electricidad que estaban produ-ciendo los parques eólicos o fotovol -taicos. Esta condición limita de for -ma especial la inyección de energíaeólica en los momentos en que la

C. Combinado Diésel Gas Vapor Eólica

Figura 3. Curva de cargadel 06/05/2009 para laisla de Gran Canaria. REE

65C

60C

55C

50C

45C

40C

35C

30C

25C21 23 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 1 3

210

4C8C

12C16C20C

1Hora

Ciclo Combinado

Estructura de Generación (MW)

Demanda de energía eléctrica de Gran Canaria

Hora

Dem

anda

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demanda del sistema es mínima, enlas horas valle (durante las horasnocturnas), relacionándose, de estaforma, con la limitación anterior.

Por tanto, la penetración eólicaadmitida según este criterio seríala diferencia entre los mínimos téc-nicos de los grupos y la demandamínima del sistema eléctrico en ca -da isla o sistema eléctrico.

La capacidad de las redes: las lí-neas eléctricas han de ser capacesde transportar la electricidad deorigen renovable desde los parqueseólicos y/o fotovoltaicos hasta lospuntos de consumo. Las islas Ca-narias tienen redes eléctricas depequeña dimensión (redes débiles).Podría suceder que las líneas eléc-tricas situadas en las ubicacionesdonde se quiere instalar un parqueno tengan la suficiente capacidadpara transportar la electricidad. Portanto, las redes eléctricas se hande adecuar a la capacidad de eva-cuación necesaria para instalar sis-temas renovables.

La estabilidad del sistema: lasvariaciones bruscas de la produc-ción de electricidad por parte de losparques eólicos, fotovoltaicos o delas centrales térmicas convenciona -les provoca estados de inestabilidaden las redes eléctricas. Este factorha de tenerse en cuenta, consideran -do que los parques pueden bajarrepentinamente su producción.

Estos factores, entre otros, limi-tan la potencia renovable no ges-tionable a instalar en las Islas.

Incremento de la contribuciónde las energías renovablesen las redes

Aunque existe una limitación en elporcentaje de energía renovable nogestionable que se puede inyectaren las redes eléctricas, en la actua-lidad el porcentaje de energía eó-lica y fotovoltaica es muy pequeñoen comparación con las posibilida-des de explotación de la energía eóli -ca y solar. Algunas de las estrate-gias que se podrían seguir para au-mentar la contribución de la ener-gía renovable en las redes son lassiguientes.

Planificación territorial: Las res-tricciones territoriales, debido azonas protegidas, cercanía de po-blación o de cualquier otro tipo, hande tenerse en cuenta a la hora deinstalar parques eólicos o solares.Una vez establecidas las restriccio-nes territoriales, se pueden evaluarlas zonas donde se pueden instalarparques eólicos o solares. Una delas estrategias importantes paraoptimizar la energía eólica es ubi-car los parques eólicos en las me-jores zonas de viento. Dado que, silas condiciones son buenas, en unespacio menor se puede conseguiruna mayor producción de electrici-dad. Llevar a cabo la planificaciónterritorial es, por tanto, crucial. Unavez eliminadas todas las áreas conalgún tipo de restricción para laenergía eólica, la potencia instala-ble en las islas es superior a 5000MW. A su vez, esta información sepuede cruzar con la información delas redes eléctricas en las ubicacio-

nes propuestas, para comprobarlos niveles máximos de electricidadsusceptible de ser inyectada en lasredes eléctricas en las localizacio-nes en cuestión. Si la capacidad delas redes resultase insuficiente, unanálisis de viabilidad económica po -dría determinar las redes que se hande reforzar para permitir la evacua-ción de la producción renovable.

En cuanto a la energía solar fo-tovoltaica, los gobiernos insulareshan de decidir si permiten la insta-lación de parques fotovoltaicos y,en tal caso, en qué tipo de zonas sevan a conceder los permisos perti-nentes; o si, por el contrario, sólovan a permitir instalaciones fotovol -taicas en edificaciones ya existen-tes (cubiertas, marquesinas, apar-camientos, etc.). Las instalacionesfotovoltaicas en estructuras ya cons-truidas tienen la ventaja de que nohacen uso de terreno adicional. Ade -más tienen un gran potencial enCanarias, donde se po drían llegar ainstalar unos 7000 MW en cubier-tas.

Repotenciación de parques eóli-cos: Muchos de los parques eólicosactualmente instalados en las islastienen más de 10 o 20 años. En Ca-narias se instaló el primer aeroge-nerador con conexión a la red eléc -trica en 1984 y tenía una potenciaunitaria de 55 kW. Las potenciasunitarias de los aerogeneradoresinstalados a principios de los años90 oscilaban entre los 100 y los 300kW. Ya a finales de los 90 y princi-pios del 2000 se instalaron máqui-nas con potencias unitarias entrelos 500 y 660 kW.

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En la actualidad se instalan enEuropa aerogeneradores de hasta5 MW, por lo que se podría aumen-tar la contribución eólica simple-mente utilizando el espacio ocupa dopor los parques eólicos antiguos,sustituyendo los aerogeneradoresinstalados por otros de potencia uni -taria superior. En Canarias variosparques eólicos han solicitado re-potenciar sus instalaciones.

Desarrollo de sistemas con alma -cenamiento: El almacenamiento re-presenta una estrategia fundamen-tal para que las energías renova-bles puedan participar en mejorarla gestión de la demanda.

Entre estas aplicaciones desta-can los bombeos para almacenaragua en forma de energía potencialpara su posterior turbinado (cen-trales hidráulicas de bombeo). Si seaumentan los bombeos, se podríaintroducir en la red eléctrica másenergía renovable a lo largo del día.En este sentido cabe destacar elproyecto de El Hierro, que pretendecubrir un 85% de su consumo eléc-trico a través de una central hidro-eólica. Esquemas parecidos, basa dosen un almacenamiento hidráulico,con salto de agua entre 2 presas odepósitos (pero para una coberturamenor en porcentaje) serían repli-cables en el resto de las islas; dehecho ya existen proyectos propues -tos en este sentido para todas lasislas, excepto Fuerteventura.

Se están haciendo avances im-portantes en el tema de las bate-rías; se están desarrollando bate ríasde gran tamaño, en torno a los 20MW, que pueden resultar de gran

interés en un entorno insular. Y, porende, transformación en otros vec-tores energéticos con posibilidadde almacenamiento como el hidró-geno.

Por último, otra de las estrategiasfundamentales para incrementarla contribución de las energías re-novables en las redes eléctricas esla gestión de la demanda. Por ejem -plo, en un futuro, se podría modularla electricidad almacenándola encoches eléctricos que cargasen du-rante las horas valle. Algunas es-trategias de gestión de la demandadesde el punto de vista empresarialse analizan en la sección siguiente.

La gestión de la electricidaddesde una perspectiva empresarial

El sector industrial y empresarialtiene un peso relativamente impor -tante en el conjunto del consumoenergético del Archipiélago. Peromás allá de una visión macroeco-nómica, es particularmente rele-vante el análisis a nivel microeco-nómico. La empresa entendida co -mo una unidad de producción; y parallevar a cabo esa producción nece-sita materias primas que transfor -ma para obtener un producto convalor añadido. Una de las materiasprimas común a todas las empre-sas es la energía, dado que todoproceso productivo lleva asociadoun consumo energético.

Las actuaciones que pueden lle-var a cabo las empresas para lograruna gestión energética sostenible,se pueden clasificar en:

Actuaciones tecnológicas. Actuaciones de gestión de la

demanda. Actuaciones en tarificación. Actuaciones de consumo res-

ponsable. Actuaciones de generación de

energía.

Actuaciones tecnológicas

Este tipo de actuaciones requiereun análisis pormenorizado de losconsumos energéticos dentro de laempresa. Se han de identificar losequipos de consumo más impor-tantes y evaluar su rendimiento yanalizar, asimismo, una posible sus -titución por equipos más eficien-tes. Más allá de estas medidas, tam -bién habría que evaluar los proce-sos energéticos globales de la em-presa y determinar si son los máseficientes o si existen alternativasque no se han tenido en cuenta yque mejorarían la eficiencia ener-gética de la empresa.

Actuaciones de gestión de la demanda

Estas actuaciones están encami-nadas a aplanar la curva de carga,para lo cual se incentiva a las em-presas para que colaboren en des-plazar la demanda de la punta alvalle. Las medidas más importan-tes a nivel empresarial en este sen -tido son la modulación y la interrum-pibilidad.

La modulación consiste en des-plazar consumos de horas de máxi -ma demanda (punta) a horas de mí -

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nima demanda (valle). Esto se lograaplicando medidas como la discri-minación horaria. La discriminaciónhoraria se lleva a cabo mediante ta-rifas especiales a través de las cua-les, ante unas ciertas señales eco -nómicas de precios que incentivanel consumo en los periodos valle, sedesincentiva el consumo en los pe-riodos punta.

La interrumpibilidad implica uncontrato de la empresa en cuestióncon el operador del sistema eléc-trico. Esta medida consiste en redu -cir la demanda eléctrica de la em -presa cuando el operador lo solicitaa unos valores previamente prea-cordados y que están formalizadosen el contrato firmado. En ocasionesel valor preacordado es cero kWh yla empresa para totalmente la ac-tividad por un determinado inter-valo de tiempo, también estableci-do en el contrato. En Canarias, en el2009, 10 empresas tenían contrata-dos servicios de interrumpibilidad.

Actuaciones en tarificación

Esta actuación no implica ningúncambio en la gestión energética dela empresa, al contrario que las dosanteriores, y consiste en compro-bar que los contratos establecidoscon la empresa suministradora deenergía son los adecuados para laactividad (y, por tanto, consumo) dela empresa. Esta tarea consiste enanalizar el tipo de tarifa contratada,las potencias contratadas, energíareactiva, etc. y comprobar si son lasmás económicas para los nivelesde consumo de la empresa o si, cam -

biando alguno/s de estos paráme-tros, la empresa se puede benefi-ciar económicamente.

Actuaciones de consumo respon-sable

Todas las actuaciones anterioreshan de ir acompañadas por unacampaña de información y sensibi-lización en el seno de la empresa.Los empleados han de estar con-cienciados de que están inmersosen un proceso encaminado, no sóloa mejorar el balance económico dela empresa sino el medioambienteempresarial y local. La colaboraciónde los empleados es esencial y cla -ve para el éxito.

Actuaciones de generación deenergía

Algunas empresas han optado tam -bién por entrar de lleno en el nego-cio energético y convertirse en gene-radores de electricidad. De esta for -ma, en el balance de la empresa nosólo la energía es un input, sino quefor ma parte también del output em-presarial. Las energías renovablesofrecen grandes posibilidades paraque las empresas se transformenen generadores eléctricos, convir-tiendo a las empresas en pequeñascentrales de generación.

Las energías renovables que másampliamente se utilizan para estosfines son: la energía eólica la energía solar fotovoltaica la energía minihidráulica (en

menor medida)

Energía eólica

El régimen de autoconsumo conener gía eólica es una de las fórmu-las más recurridas por parte de lasempresas para autogenerar su pro -pia electricidad consiguiendo, ade-más, unos beneficios económicosextras a través de la venta de susexcedentes de generación eléctrica.

Algunas empresas, ante la impo-sibilidad de instalar un autocon-sumo, debido por ejemplo a la es-casez de suelo o a que la ubicaciónde sus instalaciones están situa-das en zonas con poco viento odon de no es factible instalar un ae-rogenerador, optan por participaren parques eólicos e intentar com-pensar, por esa vía, sus consumosenergéticos.

Pero, si se dan las condicionesadecuadas, la fórmula empresariales el autoconsumo. A finales de2006 en Canarias los parques eóli-cos en régimen de autoconsumoascendían a un total de 7 (6 en GranCanaria y 1 en La Palma) con un to -tal de 11 MW instalados; lo que re-presentaba un 8% de la potenciatotal instalada en Canarias. Poste-riormente se llevó a cabo concursopúblico para la asignación de con-sumos asociados, ascendiendo losparques en tramitación a más de38 MW.

Energía solar fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica es tam -bién una de las inversiones que tie -ne una rentabilidad atractiva paraaquellas empresas que dispongan

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de superficie suficiente para instalaruna planta fotovoltaica, con la ven-taja que esta superficie no tie ne queser en suelo, sino que se pue denaprovechar cubiertas de naves in-dustriales o edificios, grandes apar-camientos o cualquier edificaciónasociada con la empresa.

Energía minihidráulica

La energía minihidráulica tambiénpuede ser aprovechada por empre-sas, pero en este caso su explotaciónse limita a empresas que dispongande posibilidades de saltos de aguao de conducciones de agua en las quesea viable la explotación de centra-les microhidráulicas.

Conclusiones

La integración a gran escala deener gías renovables no gestiona-bles (eólica y solar fotovoltaica) enCanarias es altamente deseablepero representa un gran reto desdeel punto de vista de la gestión delas redes eléctricas. Varias son lasestrategias que se pueden seguir,pero destacaría dos por su impor-tancia: la gestión de la demanda yel desarrollo de sistemas de alma-cenamiento. Por lo tanto, es nece-sario desarrollar mecanismos deincentivos que propicien que estasestrategias se desarrollen, tanto anivel regional (macroeconómico) co -mo a nivel microeconómico (ciuda-danía y sector empresarial).

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Caso práctico: EMALSA

La empresa EMALSA, Empresa Mix -ta de Aguas de Las Palmas, S.A., esuna de las empresas de Canarias queha desarrollado actuaciones paralograr una gestión energéticamentesostenible. Las medidas que ha im-plementado en cada uno de los ejesanteriormente mencionados se des-criben a continuación.

Actuaciones tecnológicas

Esta empresa ha llevado a cabo unaadecuación de las instalaciones des -de el punto de vista energético. En -tre las actuaciones llevadas a cabodestacan dos, por su importanciaen términos energéticos. Estudio del rendimiento de las

estaciones de bombeo, reno-vando los grupos que presen-taban un rendimiento deficiente.

Logística de distribución del agua:estudio del sistema de bombeode distribución del agua y aná-lisis del esquema óptimo des -de el punto de vista energético.Este análisis ha conllevado cam -bios en la logística de bombeo.

Actuaciones de gestión de la demanda

Desde el punto de vista de la mo-dulación se aplican medidas de dis-criminación horaria para el funcio-namiento de los grupos de bombeo,que representan el mayor consumoenergético de la empresa. Desde el

punto de vista de la interrumpibili-dad se ha firmado un contrato conel operador del sistema eléctrico.

Actuaciones en tarificación

Desde este punto de vista se hanrevisado los contratos más impor-tantes que tiene la empresa con laempresa suministradora y se hanadecuado el tipo de tarifas y las po-tencias contratadas al consumoreal.

Actuaciones de consumo respon-sable

La colaboración de los empleadoses esencial, en este sentido des-taca la concienciación de los opera-rios para que respeten los hora riosde discriminación horaria a la horade operar los grupos de bombeo.

Actuaciones de generación de energía

En este sentido, EMALSA ha sidoparticularmente activa. Las insta-laciones llevadas a cabo hasta lafecha son las siguientes: Instalación solar fotovoltaica

de 12 kW, aprovechando partede un depósito cubierto de laempresa.

Instalación de una turbina mi-crohidráulica de 20 kW, insta-lada en una de las conduccio-nes de agua que conectan dosdepósitos. Esta iniciativa es pio -nera en Canarias.

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Dirección General de Industria y Energía. Gobierno deCanarias (2008). Estadísticas Energéticas de Cana-rias del 2006.

Gobierno de Canarias (2006). Plan energético de Cana-rias 2006.

J. Schallenberg, G. Piernavieja, C. Hernández, P. Una-munzaga, R. García, M. Díaz, D. Cabrera, G. Mar tel, J.Pardilla, V. Subiela (2008). Energías Renovables yAhorro Energético.

Entrevista con Benito Viera Armas, Jefe del área de Sa-neamiento de EMALSA (2009).

Entrevista con Alfredo Rodríguez Ve lázquez, Departa-mento de Operaciones de Red Eléctrica de Es pa ña(REE) (2009).

Entrevista con Santiago Marín Fernández, Director deRed Eléctri ca de España en Canarias (REE) (2009).

Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (2007). RealDecreto 661/2007 de 25 de mayo, por el que se re-gula la actividad de producción de energía eléctricaen régimen especial.

Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (2008). REALDECRE TO 1578/2008, de 26 de septiembre, de re-

tribución de la actividad de producción de energíaeléctrica mediante tecnología solar fotovoltaica.

Jefatura del Estado. Real Decreto-ley 6/2009, de 30 deabril, por el que se adoptan determinadas medidasen el sector energético y se aprueba el bono social.

Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (2010). RealDecreto 1614/2010, de 7 de diciembre, por el que seregulan y modifican determinados aspectos relati-vos a la actividad de producción de energía eléctricaa partir de tecnologías solar termoeléctri ca y eólica.

Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (2010). RealDecreto 1565/2010, de 19 de noviembre, por el quese regulan y modifican determinados aspectos re-lativos a la actividad de producción de energía eléc-trica en régimen especial.

Jefatura del Estado. Real Decreto-ley 14/2010, de 23de diciembre, por el que se establecen medidas ur-gentes para la corrección del déficit tarifario delsector eléctrico.

artículos de investigación 61

Julieta C. Schallenberg Rodríguez. Ingeniera Indus-trial. Miembro del grupo de investigación de IngenieríaAmbiental y Energética (GIAE) de la ULPGC. Tambienha sido profesora a tiempo parcial del departamentoDEDE. Además de en la ULPGC, ha trabajado en el Ins-tituto Tecnológico de Canarias, para la Comisión Euro -pea como experta independiente y en el Solar InstitutJülich (Alemania). Ha participado en numerosos con-gresos y proyectos europeos y ha escrito artículos ylibros sobre las energías renovables y la sostenibilidadenergética.

Reseña curricular

1 Mercado inte-rior: demandaenergéticadentro de lasislas, sin con-tar, por tanto,transportemarítimo niaéreo.

2 Este porcen-taje sólo tieneen cuenta lasinstalacionesrenovablesconectadas ala red eléc-trica. Datosobtenidos deREE.

3 Las centralesminihidráuli-cas se defi-nen comoaquellas me-nores de 10MW.

Referencias bibliográficas

Notas