A lo largo de los últimos treinta años, se ha ido consolidando el consenso científico en torno a lo que se denomina el origen del calentamiento global del planeta.
Como consecuencia de ello, la Unión Europea se ha propuesto reducir los niveles de emisiones de CO2 en el año 2050 en un 80-95% respecto de los existentes en 1990. Ello ha dado lugar al debate sobre la denominada “Transición Energética”, esto es, cómo se puede abordar el reto de transitar hacia una economía que apenas emita CO2, o lo que es lo mismo, hacia una “economía descarbonizada”.
Las instituciones europeas ya aprobaron en 2007 unos objetivos concretos a cumplir en el año 2020 en materia de desarrollo de energías renovables y de eficiencia energética, objetivos que se asignaron a los diferentes Estados miembros. En concreto, España se comprometió para el año 2020 y en relación con el año 1990, a reducir un 20% sus emisiones de CO2, a incrementar un 20% su eficiencia energética, y a que el 20% de su consumo de energía primaria proviniera de fuentes renovables, para ello, más de un 45% de la energía eléctrica que se produzca debe ser de origen renovable (“Objetivo 20/20/20”).
En octubre de 2014, la Comisión Europea aprobó un nuevo objetivo de reducción de emisiones de CO2 para el año 2030, que deberá ser del 40%. En lo que se refiere al objetivo de contribución de las energías renovables sobre el consumo de energía primaria, con base en el acuerdo alcanzado en junio de 2018 entre los Gobiernos de la Unión Europea y el Parlamento Europeo (acuerdo en el que España tuvo un papel determinante), dicho objetivo quedó establecido en un 32%, con carácter vinculante.
En el ámbito nacional, el borrador de Ley de Cambio Climático y Transición Energética enviado a las Cortes en mayo de 2020, considera un objetivo de contribución de las energías renovables de un 35% en el año 2030. Así mismo, en dicho borrador, se considera que generación eléctrica con renovables debe alcanzar como mínimo el 70% en dicho año, valor que ha subido hasta el 74% en la última versión del borrador de España del Plan Integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC). Adicionalmente, en el citado borrador de Ley de Cambio Climático y Transición Energética se determina por vez primera la neutralidad climática a alcanzar no más allá de 2050, debiendo ser en dicha fecha el sistema eléctrico 100% renovable. En cuanto a la reducción de emisiones de la economía española se fija el objetivo de reducir las mismas en al menos un 20% respecto al año 1990.
La energía fotovoltaica ha demostrado que puede contribuir de manera determinante a disponer de un suministro energético seguro, fiable, sostenible y respetuoso con el medio ambiente, ayudando a reducir la dependencia de combustibles fósiles y evitando la emisión de CO2 a la atmósfera, y todo ello, contribuyendo además al abaratamiento del coste de la electricidad en beneficio de los consumidores.
Por todo ello, en el último borrador del PNIEC 2021-2030 se considera que de los 161.000 MW de la potencia total instalada prevista en 2030 en el sector eléctrico, aproximadamente 39.000 MW corresponderán a la generación solar fotovoltaica, los cuales serán capaces de suministrar el 20% del consumo nacional. Para alcanzar dichas cifras, y considerando que el año 2020 finalice con 9.000 MW, en la próxima década habrá que instalar una potencia fotovoltaica adicional de 30.000 MW.
En lo referente al autoconsumo, en el mismo borrador del PNIEC 2021-2030 se establecen las líneas de actuación en la “Medida 1.4. Desarrollo del autoconsumo con renovables y la generación distribuida”. En definitiva, se reconoce al autoconsumo como una herramienta que permite una reducción de las pérdidas de transporte/distribución de la electricidad al acercar la generación al consumo.
Adicionalmente, dentro de las aplicaciones indicadas en el borrador, se cita al autoconsumo como una medida de competitividad, ayudando a la reducción y estabilización del coste de la energía, considerado como un factor sustantivo en el desarrollo de las actividades económicas. Más concretamente, las líneas para la integración de las energías renovables en el sector industrial se establecen en la “Medida 1.5. Incorporación de renovables en el sector industrial” donde el objetivo citado es la contribución a la descarbonización de la economía y aprovechamiento de alternativas energéticas competitivas.
Recientemente, el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico ha puesto de manifiesto que “en el actual en un contexto de recuperación y reconstrucción económica, el autoconsumo puede jugar un papel relevante en la generación de actividad y palanca de competitividad, no solo por la generación de empleo directo sino por el efecto tractor sobre las distintas cadenas de valor locales y el ahorro en costes energéticos para consumidores domésticos, industriales o del sector servicios o público”, y para lo cual se ha lanzado el primer paso en forma de consulta pública para la elaboración de la Estrategia Nacional de Autoconsumo.
En este contexto, la construcción de la Central Solar Fotovoltaica de autoconsumo, que el Grupo Samca comenzará a construir en el Polígono Valle del Cinca de Barbastro, supone un importante avance hacia el cumplimiento de los objetivos de contribución de las energías renovables y de reducción de emisiones de CO2.
Vamos a refrescar, antes de entrar en detalles concretos del proyecto, sobre algunos conceptos básicos sobre la energía solar fotovoltaica.
La energía solar fotovoltaica se basa en el principio físico de que la energía contenida en las partículas de luz (los fotones) puede ser convertida en electricidad. Esto se logra a través del denominado proceso de conversión fotovoltaica, que permite la conversión directa de energía solar en electricidad mediante el uso de un material semiconductor (silicio, habitualmente).
El elemento básico es la célula fotovoltaica, que, expuesta a la luz, absorbe la energía de los fotones de luz. Las células fotovoltaicas están compuestas por dos capas de material semiconductor de cargas opuestas. La luz solar que incide sobre la superficie de la celda “golpea” los electrones “sueltos” del material, que viajan de una capa a otra a través de un circuito, creando un flujo de electricidad.
Figura 1. Esquema básico de funcionamiento de una célula fotovoltaica.
El voltaje de salida de una célula fotovoltaica es bajo (0.6 V). Esta es la razón por la cual las células se colocan en series eléctricas, luego se encapsulan entre una placa de vidrio en la parte delantera y otro material a prueba de humedad en la parte posterior, formando un módulo fotovoltaico.
Un campo solar fotovoltaico se forma mediante una serie de módulos fotovoltaicos conectados eléctricamente entre sí en serie y en paralelo, a fin de incrementar tanto la tensión como la intensidad de la energía eléctrica generada en corriente continua (DC). La generación eléctrica es proporcional a la radiación solar que incide sobre los módulos, si bien se reduce con el incremento de temperatura de los mismos.
No es posible inyectar directamente la energía en forma de corriente continua del generador fotovoltaico en las redes interiores de las instalaciones cuyo consumo es en forma de corriente alterna, precisando ser transformada en corriente alterna para poder acoplarse a las mismas. Para ello, la corriente continua generada en los módulos fotovoltaicos se conduce a los inversores que, mediante la electrónica de potencia, la convierten en corriente alterna a la misma frecuencia que la red eléctrica. Posteriormente, mediante transformadores, se eleva la tensión de la electricidad hasta hacerla coincidir con el nivel de tensión de las instalaciones que autoconsumen la energía generada. Adicionalmente, existen un conjunto de dispositivos que impiden el vertido a la red en las instalaciones de autoconsumo sin excedentes.
Figura 2. Esquema básico de funcionamiento de una instalación FV conectada a red proyecto de Central Solar Fotovoltaica (CSF) ordenada y revisada.
Una vez explicados los antecedentes y algunos conceptos clave para entender mejor el comportamiento de la energía solar y el funcionamiento tanto, de una célula, como de una instalación fotovoltaica, vamos a detallaros en qué consistirán los plazos aproximados de ejecución del proyecto y los detalles técnicos más destacables:
1.Plazos:
Se prevé que el inicio de las obras tenga lugar en enero de 2021 y que finalicen en torno al mes de noviembre de 2021.
2. Características técnicas:
El campo fotovoltaico tendrá una potencia instalada pico de 15,37 MWp.
En total habrá 28.594 módulos fotovoltaicos tipo Mono-Si de célula partida.
La potencia de los módulos instalados será 50% 535 Wp + 50% 540 Wp.
La superficie total del emplazamiento propio es de 24,1 ha.
La producción eléctrica anual abastecerá el 25% del consumo total del complejo industrial de Novapet/Brilén en régimen de 100% de autoconsumo.
La superficie total de los módulos fotovoltaicos será de 73.735 m².
3. Características relacionadas con la producción total de energía en el campo:
La producción eléctrica anual de 27.000 MWhe será equivalente al consumo de energía eléctrica anual de 8.250 familias, o lo que es lo mismo, unas 33.000 personas (la ciudad de Barbastro multiplicada por dos), o bien al consumo de una flota de 9.000 vehículos eléctricos que recorrieran anualmente cada uno de ellos 20.000 Km.
4. Si hablamos del ahorro energético, concluiremos que:
Se evitarán un total de 10.8000 t de emisiones de CO2 al año.
Y la superficie de bosque de Pino Carrasco que fijaría el equivalente al CO2 evitado, sería un total de 360.000 árboles, lo que equivale a 1.071 ha, o también, 1.530 campos de fútbol reglamentarios (FIFA).
