Los sistemas de generación renovable ahora pueden suministrar electricidad a un costo menor que las redes eléctricas. Como resultado, pueden ofrecer un excelente retorno de la inversión cuando se utilizan directamente en los edificios. Sin embargo, hay muchas tecnologías renovables disponibles, y encontrar la mejor opción puede ser un desafío técnico.
Al comparar los sistemas de energía renovable, es importante comprender sus requisitos y cómo operan. Por ejemplo, las turbinas eólicas y los paneles solares no pueden mantener su producción de energía en ausencia de viento y luz solar. Por otro lado, las represas hidroeléctricas y las plantas de biomasa pueden almacenar su aporte de energía, para producir electricidad en cualquier momento.
Sistemas Solares Fotovoltaicos
Los sistemas fotovoltaicos son la opción más versátil entre todas las tecnologías de energía renovable. Los paneles solares se pueden usar en cualquier propiedad con un área que no esté cubierta por sombras, y su diseño modular es adecuado para cualquier escala de proyecto. Los paneles solares también se caracterizan por una larga vida útil, y los principales fabricantes ofrecen excelentes garantías:
- Una garantía de 10 años contra defectos de fábrica es estándar en la industria solar.
- También hay una garantía de 25 años contra la pérdida de capacidad de generación. Los fabricantes garantizan que un panel de 25 años tendrá al menos el 80% de su producción inicial.
Los sistemas fotovoltaicos no tienen partes móviles, lo que los hace seguros de usar en casi cualquier propiedad. El mantenimiento también se simplifica, ya que no hay componentes sujetos a desgaste mecánico. Los paneles solares también funcionan en silencio gracias a su falta de movimiento, lo que significa que no causarán quejas.
La principal limitación de los paneles solares es su dependencia de la luz solar. Solo alcanzan la producción máxima en las horas cercanas al mediodía, y su producción cae a cero por la noche. Esto no es un problema si la compañía eléctrica local ofrece la medición neta, donde envía el excedente de electricidad a la red y lo deduce de su consumo.
- En este caso, solo necesitas dimensionar la matriz solar más grande, por lo que la salida adicional al mediodía compensa el consumo por la noche.
- Sin embargo, la medición neta no está disponible en todas partes. Muchas compañías eléctricas solo otorgan crédito parcial por producir energía excedente con paneles solares.
Si tienes la intención de desconectarse completamente de la energía solar, debes agregar un sistema de batería. La batería debe tener suficiente capacidad para satisfacer sus necesidades de energía cuando la matriz solar no produce electricidad.
Turbinas de Viento
Con las condiciones climáticas adecuadas, las turbinas eólicas también son viables como fuente de energía para los edificios. Pueden entregar electricidad a bajo costo, reduciendo las facturas de energía. Sin embargo, las turbinas eólicas son más exigentes que los paneles solares en términos de condiciones del sitio, lo que limita sus aplicaciones.
Los paneles solares son viables en todas las escalas del proyecto, pero las turbinas eólicas son diferentes en este aspecto. Los consultores de energía recomiendan una sola turbina grande en lugar de varias pequeñas, ya que esto trae muchas ventajas:
- El costo por kilovatio de capacidad es mucho menor con una turbina grande. Una turbina única con una potencia de 300 kW costará mucho menos que 15 turbinas más pequeñas con una potencia de 20 kW cada una.
- El viento se vuelve más estable y menos turbulento a medida que aumenta la distancia desde el suelo. Una sola turbina con un mástil alto alcanzará mejores condiciones de viento, aumentando la producción de electricidad. Por esta razón, una turbina de 300 kW producirá más electricidad que 15 turbinas con una capacidad individual de 20 kW.
Como las turbinas eólicas tienen partes móviles, tienen requisitos de mantenimiento más complejos que los paneles solares. Las turbinas eólicas normalmente están sujetas a regulaciones más estrictas: un rotor de giro rápido es mucho más peligroso que los paneles solares y produce ruido.
Las turbinas eólicas comparten una limitación con los paneles solares, que no pueden producir electricidad a pedido. Cuando falta su aporte de energía, la producción cae a cero. Esto se puede resolver agregando baterías, pero su alto costo sigue siendo una barrera. Sin embargo, el precio de los sistemas de almacenamiento de energía podría caer hasta un 60% para 2030, según la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA).
Poder de Biomasa
A diferencia de los paneles solares y las turbinas eólicas, que dependen de entradas variables, un generador de biomasa puede usar biocombustible almacenado para producir electricidad en cualquier momento. Sin embargo, el poder de la biomasa requiere una gran fuente de material orgánico que puede procesarse en biogás o biodiesel. Por esta razón, el poder de la biomasa se usa típicamente en aplicaciones industriales donde los desechos orgánicos son abundantes. El biocombustible también se puede producir a partir de un cultivo que se cultiva específicamente para ese propósito, como la caña de azúcar.
Es importante tener en cuenta que la biomasa es una fuente de energía renovable, pero no puede considerarse una fuente baja en carbono. Los biocombustibles deben someterse a combustión para impulsar equipos de generación eléctrica, y esto produce emisiones.
Los generadores de biomasa se pueden usar como sistemas combinados de calor y energía, también conocidos como cogeneración. El calor residual de la generación de energía se recupera y se utiliza para procesos industriales y otras aplicaciones.
Energía Hidroeléctrica
La hidroelectricidad es una de las fuentes de energía más confiables disponibles. El agua puede almacenarse en un depósito para producir electricidad a pedido, y las turbinas hidroeléctricas pueden responder muy rápidamente a picos repentinos en el consumo de energía.
Desafortunadamente, la energía hidroeléctrica es muy exigente en las condiciones del sitio. La propiedad debe tener un río que fluya y el terreno debe ser adecuado para un embalse y una central eléctrica.
Además, obtener permisos ambientales para una instalación hidroeléctrica es difícil. Las oportunidades de utilizar la energía hidroeléctrica directamente para una instalación comercial o industrial son escasas. Las centrales hidroeléctricas suelen ser grandes instalaciones que suministran electricidad directamente a la red.
Conclusión
Existen diversas fuentes de energía renovables, cada una con ventajas y limitaciones. Los paneles solares y las turbinas eólicas funcionan con entradas de energía que son libres y abundantes, pero su producción de electricidad no se puede controlar. Por otro lado, la energía de la biomasa y la hidroelectricidad tienen una producción controlable, pero solo son viables en circunstancias específicas.
La generación renovable para el autoconsumo es viable cuando el costo en kilovatios-hora está por debajo de la tarifa cobrada por la compañía eléctrica local. Los paneles solares son una opción rentable en la mayoría de los casos, y otras fuentes renovables pueden ser viables dependiendo de las condiciones del proyecto.
