Rev.R.Acad.Cienc.Exact.Fís.Nat. (Esp)Vol. 105, Nº. 1, pp 151-162, 2011XIII Programa de Promoción de la Cultura Científica y Tecnológica

LA EFICIENCIA ENERGÉTICA COMO INSTRUMENTO DEAHORROARTURO ROMERO SALVADOR *

* Departamento de Ingeniería Química, Universidad Complutense de Madrid. Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Valverde 22, 28004 Madrid.

1. INTRODUCCIÓN

El crecimiento del consumo de energía en elmundo, principalmente en los países en vías de desa-rrollo, ha intensificado la preocupación por el grannúmero de problemas asociados a su producción, dis-tribución y utilización. Tanto los combustibles fósiles(petróleo, carbón, gas natural) como la energía nuclear,tienen un ciclo de formación de millones de años loque implica que, si el ritmo de consumo es similar alactual, terminarán por agotarse en un plazo bastantecercano (Valores orientativos a partir de las reservasconocidas y de la previsión de consumo: 150 añoscarbón, 100 uranio, 65 gas natural, 42 años petróleo).En un entorno de escasez de recursos energéticos seproduce una fuerte sensibilización por los problemasambientales y una exigencia de mayor calidadambiental. Actualmente, al agotamiento de las fuentesde energía no renovables se unen los problemasambientales derivados de la transformación, transportey uso de la energía.

Cualquier actividad socioeconómica consumeenergía. Por ello, la energía es imprescindible para eldesarrollo social y económico de las organizacioneshumanas. Sin embargo, el actual modelo de consumo yabastecimiento energético puede comprometer el desa-rrollo de las futuras generaciones tanto por la desapa-rición de las fuentes de combustibles como por los pro-blemas ambientales que ocasiona. El cambio climáticoes una realidad que ha interiorizado la sociedad y quese suma a las preocupaciones por la elevada velocidad

de consumo de unos recursos escasos y por la emisiónde sustancias contaminantes asociada a los combus-tibles.

En la explotación de los yacimientos se producenresiduos, emisiones atmosféricas y contaminación delagua y del suelo. El proceso de transporte y distri-bución de la energía implica la instalación de líneaseléctricas, gasoductos, oleoductos y el movimiento decisternas y depósitos que pueden ocasionar derramesen el mar o en tierra con graves consecuencias para losecosistemas y para las actividades económicas de laszonas afectadas. A partir de los combustibles fósiles seobtiene energía, en centrales térmicas, en calderas omotores de vehículos, mediante un proceso de com-bustión que es el principal responsable de la emisiónde CO2 antropogénico. Junto a este gas de efectoinvernadero se emiten a la atmósfera partículas y gasescontaminantes (monóxido de carbono, óxidos denitrógeno, dióxido de azufre, compuestos orgánicosvolátiles, etc.) que pueden producir efectos perjudi-ciales en la salud de las personas expuestas y en losecosistemas. Aunque la generación de electricidad enplantas nucleares no produce emisiones de CO2,genera residuos radiactivos cuya gestión es compleja ycostosa.

La fuerte subida de las materias primas energéticasdurante 2008 puso de manifiesto la enorme vulnerabi-lidad de los países occidentales. Especialmente vulne-rable es la situación de algunos países, como España,que tienen que importar más del 80% de su energía pri-

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maria en un contexto mundial de profunda crisis eco-nómica y con rápidas modificaciones de los precios delas materias primas. Esta gran dependencia del exte-rior unida a la volatilidad de los precios hace necesariotomar medidas para reducir la exposición de la eco-nomía a la demanda energética.

El ahorro de combustibles fósiles, el descenso de lacontaminación ambiental, el aumento de la competiti-vidad de los procesos o el descenso de la dependenciaenergética son objetivos que persiguen las sociedadesactuales. Los países desarrollados impulsan dos tiposde medidas para enfrentarse a las previsibles conse-cuencias ambientales, económicas y sociales delconsumo de energía. Por un lado tratan de aumentar laparticipación de las energías renovables en suestructura energética y por otro, promueven accionesdestinadas a racionalizar el empleo de la energía.

Se puede minimizar el impacto ambiental y elefecto económico de la energía mediante el ahorrobasado en la supresión de los consumos innecesarios,la utilización de la fuente de energía más adecuadapara cada uso o la aplicación de aquellas tecnologíasque sean capaces de integrar varios procesos.

La eficiencia energética es una herramienta quecontribuye a la optimización de una energía escasa ycara y que permite afrontar a corto y medio plazo losretos de la seguridad energética, el cambio climático yla mejora de la competitividad. Aumentando la efi-ciencia energética se puede disminuir su consumomanteniendo los mismos servicios y prestaciones, pro-tegiendo el medio ambiente, asegurando un mejorabastecimiento energético y fomentando un comporta-miento sostenible de su empleo. Entre las distintasalternativas que pueden contemplarse para reducir lasemisiones globales de sustancias contaminantes, laeficiencia energética es un procedimiento aplicable enhogares, vehículos, industrias y ciudades. Por tanto, laeficiencia energética debe contribuir, además, aafrontar los compromisos de reducción de emisionesde gases de efecto invernadero (GEI).

La Agencia Internacional de la Energía (AIE),basándose en el análisis del Panel Intergubernamentalde Cambio Climático (IPPC), plantea un escenarioenergético alternativo (BLUE) para limitar el calenta-miento global hasta 2-4 grados centígrados a finales de

siglo, en el que la reducción de las emisiones de GEIes del 50%. Según el último informe de Prospectiva deTecnologías Energéticas 2008-2050 de la AIE, dentrodel escenario BLUE, la eficiencia energética contri-buirá a la reducción global de emisiones en casi un50%.

Las políticas de la Unión Europea han evolu-cionado a los largo de los años. En el periodo de 1970a 1980, marcado por la crisis energética del 73, la pre-ocupación principal era el mantenimiento del sumi-nistro a costes asumibles para la industria y lasociedad (Eurobarómetro 2006). La siguiente etapa secaracterizó por incorporar una nueva preocupaciónque mantiene su vigencia, el medio ambiente. En 1986se aprueba el Acta Única Europea que pretendepotenciar el mercado interior y, a la vez, conseguir unelevado nivel de protección del medio ambiente. En elProtocolo de Kioto de 1998 se refleja esta preocu-pación por el medio y por los cambios que sobre ésteproducen los modos de vida de las sociedadesactuales. Uno de los mecanismos propuestos paracombatir estos problemas es el aumento de la efi-ciencia energética. Las grandes implicaciones econó-micas de los objetivos perseguidos con estas medidasjustifican la creciente implicación de los ministerioseconómicos de los gobiernos. Actualmente, la UniónEuropea lidera las iniciativas en materia de eficienciaenergética, de desarrollo de las energías renovables yde reducción de emisiones contaminantes.

2. EFICIENCIA ENERGÉTICA

Con el término de eficiencia energética se pretendeestablecer la relación entre la energía consumida y losproductos y servicios obtenidos. Por ello, las inicia-tivas destinadas a su optimización permiten, mante-niendo las mismas prestaciones, reducir el consumo deenergía. Un sistema tiene una eficiencia energéticatanto más grande cuanto menor sea el consumo deenergía que se emplea para conseguir los serviciosenergéticos que requiere un determinado nivel decalidad de vida. Al aumentar la eficiencia energética seconsigue que disminuya el impacto ambiental y queaumenten la seguridad de suministro, la competiti-vidad de la economía y la sostenibilidad. La conse-cución de estos objetivos mediante el aumento de laeficiencia energética requiere la implantación de

medidas que afectan a la tecnología, a los procedi-mientos de gestión y a los hábitos de consumo.

La determinación de la eficiencia energética puederealizarse de diferentes maneras dependiendo de lamagnitud con la que se relacione la energía utilizada,lo que a su vez depende del destino o aplicación delindicador. Con su acepción física, relación entreenergía útil y energía empleada, se determina el rendi-miento de máquinas, electrodomésticos o luminarias.Los valores obtenidos tienen gran importancia para losusuarios de estos equipos y, además, es una infor-mación imprescindible para diseñar políticas energé-ticas debido a la importante contribución que estosequipos tienen sobre el consumo global de energía.Este mismo significado de eficiencia energética puedeemplearse para cuantificar la reducción del consumoque se logra por avances tecnológicos o por medio delas mejoras introducidas en la gestión para prestar undeterminado servicio.

Cuando se pretende relacionar energía y economíase utilizan otros índices como intensidad energética,que relaciona PIB y consumo de energía primaria o deenergía final, unidades de consumo específico, indica-dores ajustados, etc.

Intensidad de energía primaria es el cociente entreel consumo de energía primaria y el producto interiorbruto. Es una medida de la cantidad de energía quenecesita un país o región para generar una unidad dePIB. Con este indicador se cuantifica la productividadde la energía en lugar de la eficiencia en el uso de laenergía. Sin embargo, este es el indicador másempleado para medir la eficiencia energética a escalamacroscópica. Se obtiene dividiendo el consumo deenergía primaria entre el PIB y permite compararpaíses o zonas. Cuando se divide la energía consumidapor los distintos sectores (se excluye el autoconsumo ylas pérdidas en la conversión de energía) entre el PIB,el valor obtenido es la intensidad de energía final.

Durante muchos años los países desarrollados hansido los de mayor intensidad energética primaria pero,desde de la última década del siglo pasado, iniciaronun descenso generalizado que contrasta con el granaumento que ha tenido este indicador en los países envías de desarrollo. Probablemente, estas evolucionesson la consecuencia de la implantación de programasde eficiencia energética y de la pérdida de tejido indus-trial en unos países a favor de otros. La comparaciónde la evolución de la intensidad de energía primariacon la evolución de la intensidad de energía final

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Figura 1. Evolución de la intensidad de energía primaria (Toneladas equivalentes de petróleo/millones de €) en España, en varios paí-ses europeos y en la Unión Europea de los 27. Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio. IDAE.

permite valorar las pérdidas que se producen en latransformación de la energía. Por ejemplo, los paísesen los que la evolución de la intensidad de energía pri-maria aumenta más rápidamente o disminuye más len-tamente que la evolución de la intensidad de energíafinal, son países en los que aumentan las pérdidas en latransformación de energía.

En las Figuras 1 y 2 se muestra la evolución de laintensidad energética de España, de varios paíseseuropeos y de la Unión Europea de los 27.

El crecimiento económico español ha estado unidoa un aumento del consumo de energía. La intensidadde energía primaria se ha mantenido estable e inclusocon un ligero crecimiento hasta 2004 debido, proba-blemente, a que el modelo económico (construcción)se caracterizaba por un elevado consumo energético.Entre los años 2000 y 2006, el descenso producido enel consumo de energía primaria por unidad de PIB enEspaña ha sido del 4,6%; disminución que pasó a serentre 2004 y 2006 del 5,5%. La intensidad energéticaen España ha tenido una evolución que no muestramejoras sustanciales en la eficiencia, a pesar de que apartir de 2006 comenzó una reducción que se ha man-tenido hasta la actualidad. Por su parte, la UE ha

venido registrando una reducción continuada en suintensidad energética en el periodo considerado.

Detrás de estas diferencias en las evoluciones histó-ricas se encuentran las dificultades para acometerganancias de eficiencia energética en los distintos sec-tores y el elevado peso que tienen la construcción y elturismo en la economía española. También ha tenidocierta relevancia en la evolución de la intensidad ener-gética española el fuerte crecimiento del sector trans-porte, principal consumidor de energía en España concasi un 38% del consumo de energía, y que ha regis-trado una tendencia de crecimiento del 180% desde1980 a 2007. El Gobierno español, de acuerdo con lasdirectivas y normativas que emanan de la UE ha ela-borado el Plan de Acción 2008-2012 E4 para laEstrategia de Ahorro y Eficiencia Energética.

La intensidad energética de los distintos paísesmedidas por este indicador, cociente entre el consumode energía primaria y el producto interior bruto, notiene en cuenta que su situación particular —geo-gráfica, climática, económica, tecnológica— afectadirectamente al consumo de energía y al productointerior bruto. Los indicadores energéticos ajustados(ODYSSEE, ADEME/EnR/SAVE Project) consideran

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Figura 2. Evolución de la intensidad de energía final (Toneladas equivalentes de petróleo/millones de €) en España, en varios paíseseuropeos y en la Unión Europea de los 27. Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio. IDAE.

características específicas de los países que modificanlas dos magnitudes que definen la intensidad ener-gética A pesar de que estos indicadores ajustadosincorporan estas diferencias, siguen siendo principal-mente económicos porque miden la eficiencia delcapital en la producción, en lugar de medir la efi-ciencia en el uso de la energía.

Cuando se mide la eficiencia energética por sec-tores, suelen emplearse indicadores que relacionan unelemento característico del sector (vehículos, pasa-jeros, km, etc. para el transporte) con el consumo. Estetipo de indicadores dificultan la realización de compa-raciones reales entre los distintos sectores. LaComisión Europea ha creado el índice ODEX que con-sidera tres sectores de consumo de un país: industria,hogares y transporte. Este índice de eficiencia ener-gética, ODEX que, además, hace referencia a la evo-lución del sector porque tiene en cuenta los tres añosprevios, se determina incluyendo al menos cuatrovariables representativas del sector.

Todos los indicadores empleados para cuantificar laeficiencia energética que están relacionados con el PIBson indicadores relativos porque justifican el consumoenergético en función del desarrollo económico. Deesta manera puede considerarse que un país es más efi-ciente o que tiene un “mejor comportamiento am-biental” cuando está consumiendo mucha más energíaque otro que esté menos desarrollado. Este tipo demedidas relativas benefician a los países más ricos(elevado consumo de energía y elevado PIB) y perju-dican a los pobres (bajo consumo de energía y bajoPIB). Con estos indicadores los países desarrolladosson los que más beneficio obtienen en relación a laenergía consumida y esfuerzo realizado.

3. DE LA ENERGÍA PRIMARIA A LAENERGÍA ÚTIL

Las fuentes de energía están disponibles en la natu-raleza, pero antes de ser usadas deben ser convertidaso transformadas. Se denomina energía primaria a laenergía que no se ha sometido a ningún proceso deconversión, como la contenida en los combustiblesfósiles, la nuclear, la solar o la eólica. Mientras que laenergía primaria es la energía contenida en los com-bustibles crudos y otras formas de energía, la energía

final es la energía que está a disposición del consu-midor para que pueda transformarla en energía útil; esdecir, en la energía empleada en los puntos de consu-mo. Por tanto, para que la energía esté disponible parael consumidor es necesario realizar sucesivas opera-ciones de transformación y trasporte desde el yaci-miento a la planta y, por último, al consumidor final.

En el caso del gas natural es necesario extraerlo delyacimiento, transportarlo por gasoductos o barcos yfinalmente distribuirlo a baja presión hasta los puntosde consumo. Del mismo modo, el petróleo hay queextraerlo, transportarlo a las refinerías a través de ole-oductos o buques de carga, transformarlo en los pro-ductos, gasolina, gasóleo, etc., que demandan sus apli-caciones; posteriormente, es preciso transportar estosproductos finales para que puedan utilizarse en susdiferentes aplicaciones.

La eficiencia energética que se logre en la transfor-mación de la energía primaria en energía útil, que es laenergía que satisface la demanda de los consumidores,es clave para optimizar los recursos energéticos.Cuanto mayor sea el aprovechamiento de la energíaprimaria menor será el consumo de fuentes de energíay mayor el ahorro.

La Figura 3 se muestra la evolución del consumoreal de energía primaria en nuestro país hasta elsegundo semestre de 2006 y la previsión de lareducción hasta 2012 mediante el Plan de Acción2008-2012E4 y los sucesivos planes de acción y acti-vación de la Estrategia de Ahorro y EficienciaEnergética en España que contempla un escenario(E4 ) para alcanzar el objetivo europeo de mejora dela eficiencia energética en un 20% en el 2020.

En España existe una elevada dependencia de loscombustibles fósiles. El petróleo representa el 49% dela energía primaria, seguido por el gas natural con unpeso del 20,8% y el carbón con un 12,6%. El 17,6%restante corresponde a las fuentes de energías reno-vables junto a la energía nuclear. En la Figura 4 semuestra la contribución de las distintas fuentes alsuministro de energía primaria en España en 2006.

Esta distribución de las fuentes de energía sufremodificaciones a lo largo de los años. Por ejemplo, en2009 los porcentajes son: Petróleo, 48,8%, Gas

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natural, 23,8%, Nuclear, 10,5%, Carbón, 8,1%, Hi-dráulica, 1,7% y otras renovables 7,1%. En estos 3años (2006-2009) se observa un claro descenso delempleo de carbón a favor del gas natural y de lasenergías renovables.

La mayor parte del petróleo se transforma en lasrefinerías para obtener los distintos productos desti-nados al transporte, a la industria y al sector resi-dencial, comercio y servicios. Sólo una pequeña partese destina a la obtención de electricidad (3,2%). Ladiferencia entre la cantidad de petróleo empleado y laenergía final obtenida a partir de él corresponde a laspérdidas y al autoconsumo (3,2%).

El gas natural se utiliza directamente en la industriay en el sector residencial, comercio y servicios. Elresto se destina a la obtención de electricidad. Elcarbón se destina mayoritariamente a la produccióneléctrica y sólo una pequeña parte se utiliza directa-mente en la industria, siendo las pérdidas y auto-consumo el 0,5%. Toda la energía nuclear se trans-forma en energía eléctrica. La energía procedente delas renovables se destina, en porcentajes similares aproducir electricidad y a su utilización directa.

Para analizar el uso de la energía en España se con-sideran los distintos sectores de consumo y la proce-dencia de la energía empleada en cada uno de ellos apartir de datos del año tomado como referencia, 2006,y de su evolución en años posteriores.

El mayor consumidor de energía es el sector trans-porte con un porcentaje del 38%. A él se destina granparte de la energía final procedente del petróleo y es laque constituye su principal fuente de suministro a laque se suman, de forma testimonial, los combustiblesobtenidos de fuentes renovables (biomasa) y la electri-cidad. Aunque la mejora del rendimiento de los auto-móviles progresa muy rápidamente, aumentan a su vezlos recorridos, con los nuevos modelos de ciudad, y elparque de vehículos. En la Figura 5 puede observarsela evolución de la eficiencia energética en este sector.

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Figura 3. Consumo de energía primaria en España. Fuente IDAE.

Figura 4. Aportación de las fuentes al consumo de energíaprimaria en 2006. Fuente: IDAE.

El peso del sector en el consumo, principalmente decarburantes, lo convierte en uno de los elementos fun-damentales de las políticas de eficiencia energética.

La industria, que había sido el principal usuario deenergía, consume el 34% (se ha incluido el gasto ener-

gético de la construcción, que en otros casos seengloba en el sector edificación junto al usodoméstico) procedente, en cantidades similares, delpetróleo, del gas natural y de la electricidad. Tambiénutiliza cantidades muy pequeñas de carbón y debiomasa. El descenso de la intensidad energética de la

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Figura 5. Evolución de la intensidad energética del sector transporte (Toneladas equivalentes de petróleo/millones de €) en España,en varios países europeos y en la Unión Europea de los 27. Fuente: Ministerio de Industria Turismo y Comercio. IDAE.

Figura 6. Evolución de la intensidad energética del sector industria (Toneladas equivalentes de petróleo/millones de €) en España, envarios países europeos y en la Unión Europea de los 27. Fuente: Ministerio de Industria Turismo y Comercio. IDAE.

industria que se observa en algunos países, Figura 6,puede deberse a que el número de empresas disminuyeo a la mejora del rendimiento de sus procesos, opera-ciones, maquinas y aparatos.

Finalmente, al sector residencial (18%), comercio yservicios (10%) le corresponde el otro 28% queprocede de la electricidad, de productos derivados delpetróleo y en menor proporción del gas natural yenergías renovables (biomasa), siendo residual elempleo de carbón. El consumo eléctrico por hogar enEspaña ha tenido un gran crecimiento en últimos 20años, Figura 7.

El aumento del consumo de energía eléctrica en elsector residencial se debe, principalmente, al aumentodel nivel de vida (aumento de la tecnificación de loshogares) y a las nuevas tendencias poblacionales (máspoblación y menos personas por hogar). La eficienciaen este sector depende principalmente de la eficienciaque tengan los electrodomésticos, luminarias, etc. Porello, el principal objetivo de las políticas de eficienciaestá orientado hacia la sustitución del equipamientoanticuado por otro de mayor rendimiento y a la mejoradel aislamiento de los edificios para evitar consumosexcesivos por calefacción y refrigeración.

4. SOBRE LOS PROCEDIMIENTOS QUEPERMITEN AUMENTAR LA EFICIENCIA

ENERGÉTICA

La eficiencia del proceso de transformación deenergía primaria en la energía que satisface lademanda de los consumidores es un parámetro globalque permite determinar la utilización de los recursosenergéticos. Un alto grado de eficiencia significa queel aprovechamiento de la energía contenida en lasmaterias primas es elevado y que el gasto energéticodestinado a satisfacer una demanda solicitada esmoderado. Con este parámetro se caracteriza el rendi-miento sobre energía primaria, es decir, el ciclo globalde producción de energía útil (porcentaje energíaútil/energía primaria) y permite comparar tecnologíasque consuman distintos tipos de energía y no sólo elrendimiento intrínseco de los equipos.

Energía primaria, energía final y energía útil son lostres eslabones de la cadena energética en los que sebasa este sector para satisfacer la demanda de los con-sumidores. Su eficiencia depende de los métodos degeneración empleados para obtener energía final yenergía útil a partir de energía primaria y de las tecno-

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Figura 7. Evolución de la intensidad eléctrica del sector residencial (Toneladas equivalentes de petróleo/millonesde €) en España, en varios países europeos y en la Unión Europea de los 27. Fuente: Ministerio de Industria Turismoy Comercio. IDAE.

logías implantadas para disminuir las pérdidas en sudistribución. La cuantificación de las posibilidades deahorro de energía y la estimación de la viabilidad eco-nómica de las diferentes alternativas y decisiones deinversión se realiza por medio de un modelo siste-mático que incorpora las diferentes variables que inter-vienen en las distintas fases del proceso que permite eluso de la energía.

En la primera etapa se transforma la energía pri-maria en energía final mediante las denominadas tec-nologías de generación. Dependiendo de la fuenteenergética, esta transformación se realiza en centralesnucleares, centrales térmicas convencionales, centralestérmicas de ciclo combinado, centrales hidroeléctricas,centrales termosolares, parques eólicos, refinerías, etc.El rendimiento o grado de eficiencia depende de lascaracterísticas del proceso de transformación y de latecnología empleada.

El sector de refino de petróleo está formado por unnúmero reducido de grandes empresas que realizan latransformación del petróleo, como energía primaria, enproductos energéticos para su empleo por los dife-rentes sectores de consumo. El objetivo de eficienciade este sector es disminuir el consumo de la materiaprima en las propias instalaciones. La relación entre laenergía consumida en las refinerías y la energía pri-maria procesada se sitúa sobre el 7,5%.

La generación de electricidad se realiza por parte deun número significativo de empresas cuya actividad esla producción de energía eléctrica a partir de fuentesrenovables, recursos hidráulicos, combustibles fósilesy combustible nuclear como energía primaria. La efi-ciencia de las centrales eléctricas se determina por elcociente entre la electricidad generada (energía final) yla energía primaria consumida. Valores medios de laeficiencia: centrales hidráulicas, sobre el 78%,nucleares, 32-40% y térmicas de carbón, fuel y gasnatural, 34-54%. La eficiencia de estas últimas instala-ciones está afectada por la contribución de las cen-trales de ciclo combinado y por los consumos propiosdebidos a los requisitos ambientales.

El rendimiento de la tecnología empleada es res-ponsable de la eficiencia de cada una de las transfor-maciones de la energía. Por ejemplo, una plantatérmica convencional que genera energía eléctrica

tiene un rendimiento aproximado del 35%, lo que sig-nifica que sólo se aprovecha el 35% del combustibleutilizado, emitiendo al medio el resto de la energía enforma de calor. Utilizando tecnologías de cogene-ración se aprovecha este calor en procesos industrialeso en climatización de edificios, con lo que se incre-menta la eficiencia en el uso del combustible hasta un60-64%. El sector de cogeneración está constituido porun número bastante elevado de empresas que operanen distintos sectores de actividad y que transforman laenergía primaria, en forma de gas natural u otros com-bustibles, en energía final, en forma de energía térmicaútil (calor/frio) y energía eléctrica y/o mecánica, parasu uso en los sectores a los que están asociadas. Lamejora de la eficiencia energética de los actuales sis-temas de cogeneración se realiza modernizando losequipos que han sobrepasado su vida útil.

Junto a los combustibles derivados del petróleo quedemanda el transporte, la electricidad es la otra formade energía final obtenida mediante la transformaciónde la energía primaria. El impulso que ha tenido en losúltimos años la generación de electricidad a partir delas energías renovables es una consecuencia de la cre-ciente demanda eléctrica, de la percepción que tiene lasociedad del agotamiento de los combustibles fósiles yde los problemas ambientales asociados a su empleo.La proliferación de equipos de generación que utilizanestas fuentes ha creado un nuevo escenario en el que espreciso gestionar la demanda de energía y la ofertaagregada del nuevo modo de producción.

Como este procedimiento de generación de electri-cidad es intermitente y no directamente controlable, suincorporación al sistema implica una fuente de incerti-dumbre para el mercado y un importante aumento de lacomplejidad en la operación de la red. El almacena-miento de energía eléctrica constituye un problemaque es preciso resolver para el desarrollo y evoluciónde estas redes. La instalación de plantas capaces dealmacenar la energía eléctrica así generada es funda-mental para gestionar la oferta de las energías reno-vables. Su empleo es necesario ya que con los sistemasestacionarios se pueden minimizar los efectos fluc-tuantes de estas fuentes de energía. Mediante procedi-mientos de control apropiados se pretende lograr unequilibrio entre generación y consumo para optimizarla estabilidad del sistema. La adecuada operación deestos equipos de generación, que han experimentado

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un gran crecimiento en la última década, permiteaumentar la eficiencia energética porque incorporan alsistema tecnologías más eficientes y competitivas en elmomento oportuno y porque con ellas se logra que dis-minuyan las pérdidas de transporte y distribución.

La gestión de la energía es un proceso que se basaen la captación de información procedente de las insta-laciones para saber cuándo, cómo y dónde se consumela energía, y poder plantear actuaciones de optimi-zación de consumo energético y de mejora del rendi-miento. El ahorro y la eficiencia energética dependendel desarrollo e implantación de tecnologías inteli-gentes que permitan la medición, control y gestión delos diferentes sistemas que consumen energía. La tec-nología de medida, con equipos fijos o portátiles,aporta datos de parámetros técnicos y energéticos tantoeléctricos como térmicos o de fluidos, como gas oagua. Otras tecnologías fundamentales en la gestión dela energía son los medios físicos de transmisión deinformación, los protocolos de comunicación o losprocedimientos para almacenar, tratar y presentar losdatos.

Se denomina gestión de la demanda a la planifi-cación e implementación de medidas destinadas ainfluir en el modo de consumir energía para que seproduzcan los cambios deseados en la curva de lademanda. Contribuyen a estos cambios en la demandalas medidas de reducción del consumo de energíamediante el ahorro, el aumento de la eficiencia o lareducción de pérdidas en la red, el desplazamiento delconsumo de horas punta a horas valle o la limitaciónde las puntas de consumo.

La reducción de la potencia activa hasta un valorresidual requerido por el operador del sistema es unservicio, adecuado para grandes consumidores, que sedenomina interrumpibilidad. Otros mecanismos son ladiscriminación horaria de las tarifas y la limitación dela potencia. El primero consiste en el establecimientode precios diferenciados por periodos horarios para lapotencia y energía de la tarifa eléctrica de forma que sepenalizan los periodos punta frente a los periodosvalle. El segundo limita la potencia demandada por losconsumidores finales a los valores establecidos en loscontratos de suministro mediante limitadores o penali-zaciones económicas si se superan los límites estable-cidos.

Los actuales y futuros procedimientos de gestión dela demanda deben tener cada vez mayor relevancia enel aumento de la eficiencia del sistema eléctrico. Lasinfraestructuras que dan soporte al sistema estándimensionadas para satisfacer las necesidades de lashoras de mayor demanda. Como la electricidad no esun producto almacenable, las opciones de consumoindividual condicionan la forma de la demandaagregada, siendo las puntas de consumo consecuenciadirecta de las decisiones individuales. Transfiriendolos sobrecostes asociados a las puntas de demanda alconsumo final se logra un ahorro de costes para el con-sumidor y se mejora la eficiencia del sistema. La selec-tividad de tipos de consumo y de cargas depende de laimplantación de sistemas automáticos de gestióndotados de procedimientos de comunicación eficaces ycon capacidad para manejar elevados volúmenes deinformación.

Otra parte importante del ahorro energético se basaen la mejora de la eficiencia de las diferentes tecno-logías que intervienen en el paso de la energía final—electricidad, gas natural, combustibles derivados delpetróleo, carbón y energías renovables— a energíaútil. En este proceso se pueden establecer tres gruposde tecnologías: tecnologías de conversión, tecnologíasde utilización y tecnologías de mejora.

El primer paso para disponer de la energíademandada por el consumidor es la transformación dela energía final en un tipo de energía aprovechable. Alas tecnologías que realizan esta transformación se lesdenomina tecnologías de conversión. Pertenecen a estegrupo los motores eléctricos, que convierten energíaeléctrica en energía mecánica, motores térmicos, quetransforman energía térmica en energía mecánica, tur-binas de gas, pilas de combustible, microturbinas, etc.

Las tecnologías de utilización son las que generanla energía útil que satisface la demanda energética delcliente. En algunos casos estas tecnologías empleandirectamente la energía final como ocurre con lasluminarias, calderas y quemadores. Otras tecnologíasde utilización necesitan incorporar una tecnología deconversión como es el caso de los vehículos, electro-domésticos, bombas de calor o sistemas de cogene-ración.

Para optimizar la eficiencia energética de los pro-cesos basados en tecnologías de conversión y de utili-

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zación se incorporan otro tipo de tecnologías, denomi-nadas tecnologías de mejora. Algunos ejemplos sonlos variadores de velocidad en el caso de los motoreseléctricos, controladores de flujo, los aislamientosindustriales o de edificios como forma de disminuir laspérdidas.

El sector transporte es el principal consumidor deenergía cuya eficiencia depende de muchos factoressobre los que se pueden tomar diferentes medidas.Desde una mayor participación de los medios de trans-porte más eficientes con el fin de limitar la utilizacióndel uso del vehículo privado con baja ocupación, hastaplanes de transporte en empresas y centros de acti-vidad, pasando por una mayor participación del trans-porte marítimo y del ferrocarril, renovación de flotas ola conducción eficiente de los vehículos.

Los servicios que tienen mayor peso en el consumoenergético de los edificios son las instalaciones tér-micas (calefacción, climatización y agua caliente sani-taria) y las instalaciones de iluminación interior. Estesector de edificación representa (en 2005) el 17% delconsumo de energía final en España del que el 10%corresponde al sector doméstico y el 7% al sector ter-ciario (edificios de uso administrativo, comercio, res-taurantes y alojamientos, edificios sanitarios y educa-tivos). En el sector doméstico el 41,7% del consumode energía final corresponde a calefacción, 26,2 % aagua caliente sanitaria, 9% a iluminación y 0,4% a aireacondicionado, que a pesar de su poco peso tiene granimportancia en la generación de picos de demandaeléctrica en días calurosos (el resto del consumocorresponde al equipamiento doméstico, electrodo-mésticos- 12%- y cocinas-10,8%). La intensidad ener-gética del sector residencial español es del 60% de lamedia europea y es similar a la de otros países medite-rráneos. Las principales medidas para aumentar la efi-ciencia energética de los edificios y de sus instala-ciones fijas son: adecuar la envolvente térmica de losedificios para reducir la demanda energética de cale-facción y refrigeración; reducir el consumo de energíaconvencional en las instalaciones térmicas sustitu-yendo los equipos existentes o utilizando sistemas deenfriamiento gratuitos y de recuperación de calor delaire de extracción; mejorar las instalaciones de ilumi-nación interior sustituyendo luminarias y lámparas,incorporando sistemas de control de encendido y deregulación del nivel de iluminación, aprovechamiento

de la luz natural, etc. Los equipos que tiene un mayorconsumo de energía en el hogar como frigoríficos,congeladores, lavadoras, lavavajillas y hornos dis-ponen de un etiquetado energético que informa al com-prador de sus características energéticas. La etiquetaenergética, obligatoria para todos los electrodomés-ticos y de un ámbito de aplicación europeo, permiteque el consumidor conozca de forma sencilla la efi-ciencia energética de los distintos equipos. Se hanestablecido 7 tipos de eficiencia energética que seidentifican mediante colores y letras. El color verde yla letra A se asignan a los mas eficientes y el color rojoy la letra G a los menos eficientes. Esta escala semodifica con el desdoblamiento de los más eficientesen A , A y A y con la desaparición de lastipos inferiores.

5. CONCLUSIÓN

El modelo energético y su impacto sobre el cambioclimático, la sostenibilidad, la seguridad energética yla competitividad de la economía mundial, son sinduda, algunos de los retos más importantes a los quetiene que enfrentarse la humanidad en las próximasdécadas. Un desarrollo basado en un excesivoconsumo de energía no se puede mantener indefinida-mente. El agotamiento progresivo de los combustiblesfósiles, la concentración de las reservas fósiles enáreas geográficas, la falta de alternativas a corto plazo,el fuerte crecimiento de las emisiones de Gases deEfecto Invernadero y un incremento continuo de losprecios de los combustibles fósiles, obligan a trans-formar el actual modelo para adaptarlo al desarrollosostenible. En esta evolución del modelo energético sedeben potenciar las actuaciones destinadas al ahorro yla eficiencia en todas las actividades en las que inter-viene la energía.

La energía es, y seguirá siendo cada vez más, unode los recursos de mayor valor para un mundo tecni-ficado. Su correcta utilización, evitando consumir máspara obtener el mismo beneficio, es uno de los princi-pales objetivos que se incluyen en las políticas de lospaíses avanzados. Actualmente la eficiencia en el usode la energía es un instrumento que se encuentra muyunido al beneficio económico, siendo esta vinculaciónclave para justificar el consumo. Incluso la eficiencia amicro-escala, que depende del comportamiento ciu-

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dadano, también está vinculada al mercado. Buenaparte del uso indebido de la energía se atribuye a lapriorización del coste frente al interés por los pro-blemas derivados de su consumo. A medida queaumentan los precios van modificándose los hábitos enla forma de utilizar la energía. Sin embargo, parapotenciar la viabilidad de los escenarios que seplantean para ahorrar energía, debería evitarse laexcesiva dependencia que tiene la eficiencia energéticade la economía y asociarla a factores como la emisiónde gases de efecto invernadero o el desarrollo soste-nible.

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