Energía Solar y Biomasa: Mercado, Tecnologías, Costes e Impactos

El coste creciente de los combustibles derivados del petróleo y del gas natural, los continuos conflictos geopolíticos en los países productores y la contaminación producida en todo el ciclo de vida del petróleo, ha acelerado el interés y el desarrollo tecnológico de las energías renovables.

La demanda de energía a nivel mundial alcanzará un aumento del 37% en el año 2040, respecto al año 2013. En este escenario, las energías renovables seguirán aumentando su contribución para satisfacer la demanda de energía y, de hecho en el año 2040 el suministro energético mundial procederá de cuatro fuentes, a partes casi iguales: petróleo, gas, carbón y fuentes de bajas emisiones de CO2.

Los costes de generación de energía a partir de fuentes renovables están disminuyendo, mientras que las tecnologías renovables están ganando terreno rápidamente, apoyadas por subvenciones, que en 2013 ascendieron a 120 000 millones USD en todo el mundo. Con rápidas reducciones de costes y un apoyo continuo, las renovables representarán casi la mitad del incremento de la generación eléctrica mundial hasta 2040, mientras que el uso de renovables para calefacción será más del doble.

Dentro de este escenario, América Latina es la región del mundo, después de China e India, en la que más crecerá la generación de electricidad a partir de fuentes renovables, estando previsto un crecimiento del 18% en el suministro de energía solar fotovoltaica. Ya en la actualidad la energía solar fotovoltaica está lista para incorporarse a muchos sistemas energéticos.

La energía solar térmica tiene grandes oportunidades en el futuro. A la mejora de la tecnología se une el hecho de que hoy por hoy, la demanda de calor y frío en edificios y en la industria representan aproximadamente el 40% del consumo de energía final a nivel mundial.

Por otro lado, la energía obtenida de la biomasa es en la actualidad la mayor fuente de energía renovable, proporcionando un 10% del suministro de energía primaria a nivel mundial. Además, el consumo de biocombustibles en el sector del transporte seguirá creciendo, pasando de representar un 2% del consumo total de combustible en el sector del transporte a un 27% en el año 2050.

En estos escenarios actual y futuro, dibujados por las principales agencias energéticas y organizaciones, ¿es posible dudar del papel que la energía solar y la biomasa jugarán en el mix energético mundial?.

Además, la versatilidad que tienen la energía solar y la biomasa y sus costes asociados, permite generar energía eléctrica y calor tanto a nivel doméstico como en centrales de producción de energía eléctrica o de calor y en el sector industrial.

Por ello, en este sector son y serán necesarios profesionales que tengan conocimientos de estas energías, las tecnologías que se emplean, los costes asociados, la evolución prevista del mercado, las fuentes de biomasa más adecuadas o la viabilidad económica de un proyecto de renovables.

Estos conocimientos se cubren con el programa de esta especialidad, que está estructurada en cuatro bloques:

  • Mercados de energía. En este módulo se analizará la situación actual del mercado de la energía, evolución que han sufrido las energías renovables y, en concreto, la solar fotovoltaica, solar térmica y la biomasa. La evolución prevista, los factores que pueden limitar el crecimiento de estas energías y las medidas que pueden ayudar al desarrollo de las mismas, completan este módulo.
  • Biomasa y biocombustibles. Este bloque y el siguiente constituyen el núcleo de la especialidad. Los tipos de biomasa que pueden emplearse, su poder calorífico y los procesos y sistemas de aprovechamiento de su energía dan una completa visión técnica acerca de esta fuente de energía. Los costes asociados al aprovechamiento de la biomasa, sus impactos ambientales y socioeconómicos y las tendencias futuras de esta fuente renovable, permitirán al alumno conocer las posibilidades que tiene esta energía para sus diferentes aplicaciones.
  • Energía solar: en este bloque se analizan las tecnologías y sistemas existentes para el aprovechamiento de la energía solar térmica y fotovoltaica. Las diferentes células solares que hay en el mercado, sus rendimientos, costes asociados, los impactos producidos por esta tecnología, las ventajas que tiene y las opciones de autoconsumo, completan los conocimientos que adquirirá el alumno acerca de esta tecnología.
  • Análisis de la viabilidad económica de proyectos de biomasa y energía solar. No estaría completa esta especialidad sin conocer cómo se analiza la viabilidad económica de un proyecto de energías renovables. Por ello, en este módulo se estudian los criterios económicos que permiten seleccionar o desechar un proyecto, así como los aspectos a tener en cuenta para su financiación.

PROGRAMA

1. Mercado de la energía solar y de los biocombustibles

  • Las energías renovables como fuentes de energía primaria
  • Generación de energía eléctrica y térmica procedente de la biomasa y de la energía solar
  • Biocombustibles en el sector del transporte
  • Escenarios futuros de la biomasa y la energía solar. Factores limitantes

2. Los bioenergía. Fuentes, procesos de obtención y costes asociados

  • Biomasa natural
  • Biomasa residual
  • Biomasa producida

3. De la biomasa a la energía: procesos de conversión y sistemas de aprovechamiento

  • Procesos de aprovechamiento energético de la biomasa
  • Sistemas para la generación de calor
  • Sistemas para la generación de energía eléctrica
  • Sistemas para la generación de biocarburantes
  • Sistemas para la generación de biogás

4. Ventajas y limitaciones asociadas al uso de la biomasa

  • Costes asociados a la biomasa
  • Ventajas del uso de biomasa
  • Impactos ambientales y socioeconómicos

5. Componentes y equipos de la energía solar térmica y fotovoltaica

  • Energía solar térmica
    • Energía solar térmica a baja temperatura
    • Energía solar térmica a alta temperatura
  • Energía solar fotovoltaica
    • Células solares. Tipos, rendimientos y costes
    • El generador fotovoltaico

6. Instalaciones de energía solar térmica y fotovoltaica

  • Instalaciones de energía solar térmica
    • Sistemas con colectores cilíndrico parabólicos
    • Sistemas de torre solar
    • Sistemas de disco parabólico
  • Instalaciones de energía fotovoltaica
    • Sistemas conectados a red
    • Sistemas aislados de red

7. Aspectos económicos asociados a la energía solar térmica y fotovoltaica

  • Costes asociados
  • Impactos ambientales

8. Análisis de viabilidad económica-financiera de un proyecto de energías renovables.

  • Viabilidad económica de un proyecto de energía renovable
    • Criterios de selección parciales: TMR, PR
    • Criterios de selección totales: VAN, TIR, RBC
  • Aspectos básicos de financiación de un proyecto
    • Cálculo financiero a largo plazo
    • La cuenta de explotación
    • Nivel de riesgo. Incertidumbre a largo plazo

 

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