Anexo. A.1 Caracterización básica de la red energética andaluza Los últimos años se han caracterizado en Andalucía por el desarrollo de importantes infraestructuras energéticas (69), concretados en: Extensión de las redes eléctricas de transporte y distribución. Construcción de gasoductos, destacando la nueva conexión internacional Medgaz. Implantación de centrales de ciclo combinado. Crecimiento sustancial de las instalaciones de generación eléctrica con energías renovables. A las refinerías de petróleo ya existentes, se han unido como industrias de transformación de la energía 11 fábricas de producción de biocarburantes y 7 de fabricación de pélets. Energía eléctrica Generación eléctrica Andalucía cuenta con un parque de generación eléctrica muy diversificado. La potencia total de 15.626,2 MW (dato 2012) está distribuida en un 38,7% en ciclos combinados de gas, 38,0% energías renovables, 13,3 % térmicas de carbón, un 6,4% de cogeneración y residuos y un 3,6% de centrales de bombeo. La generación a diciembre de 2012 en régimen ordinario ascendía a 9.152 MW de potencia disponible. En el régimen especial se cuenta, aparte de con centrales de energía renovable, con 85 instalaciones de cogeneración con una potencia total instalada de 969,74 MW. La mayor parte de ellas usan gas natural como combustible. Las energías renovables suponen el 38% de la potencia eléctrica total de Andalucía (Dato 2012), situándola en posiciones de liderazgo en potencia instalada. A fecha de 30/09/2013 existía una potencia eléctrica renovable instalada de 6.102,8 MW. Es reseñable el crecimiento eólico en los últimos cinco años, que ha supuesto multiplicar por 5 la potencia instalada. Así mismo, cabe resaltar que Andalucía es la región líder en energía termosolar con cerca de 1.000 MW instalados. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 78
Ilustración 41. Potencia instalada en régimen ordinario en Andalucía, diciembre 2012. Ilustración 42. Desglose de la potencia en cogeneración en Andalucía, septiembre 2013. Ilustración 43. Potencia renovable en Andalucía, septiembre 2013. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 79
Ilustración 44. Evolución de la potencia renovable en Andalucía, 2007-2012. Infraestructuras eléctricas En lo que respecta al transporte de energía eléctrica, Andalucía dispone de una red fuertemente interconectada por el norte con las comunidades de Extremadura y Castilla- La Mancha, y por la costa mediterránea con Murcia. Por el sur existen dos conexiones con Marruecos y está prevista una conexión por el Oeste con Portugal para 2013. Interiormente, la malla de transporte dispone de cuatro ejes de 400 kv, dos verticales que cruzan la región por el Oeste (Sevilla) y centro (Antequera), uno horizontal desde Algeciras a Almería, pasando por el entorno de Granada capital y un cuarto diagonal que une las subestaciones de Arcos, La Roda, Cabra y Guadame. Sobre estos ejes se sitúan 22 subestaciones para inyectar energía en el territorio y, en algunos casos, recibir energía de grandes generadores o agrupaciones de potencias menores. La red de 220 kv se extiende de una forma más densa, apoyada actualmente en 73 subestaciones (57 de 220 kv y 16 de 400/220 kv), incluyendo entre ellas las que tienen como función exclusiva la de evacuación de la generación y suministro a determinados consumos en alta tensión. La red de distribución permite el acceso de los consumidores a la electricidad y la conexión de los generadores más dispersos y de menor tamaño. Es una red muy extensa, propiedad en Andalucía de 70 distribuidoras, aunque el 95% de la misma pertenece a Endesa Distribución. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 80
Ilustración 45. Resumen de los principales elementos de la red de infraestructuras eléctricas en Andalucía. Septiembre 2013 33. Nota: Datos correspondientes a 30 de septiembre de 2013. Infraestructuras de gas y petróleo Gas Andalucía cuenta con las siguientes instalaciones de transporte de gas natural: conexión internacional Magreb-Europa, conexión internacional Medgaz, planta de recepción, regasificación y almacenamiento de gas natural canalizado de Palos de la Frontera (Huelva), estaciones de compresión de Dos Hermanas (Sevilla) yvillafranca de Córdoba (Córdoba), una red de transporte de 2.221,3 km. y el almacenamiento subterráneo Marismas, perteneciente a la red básica. De la red de gasoductos de transporte destaca el Gasoducto Huelva Sevilla- Córdoba- Madrid, el Gasoducto Huelva- Sevilla-Villafranca de Córdoba Santa Cruz de Mudela, el gasoducto Tarifa Córdoba, y el gasoducto Córdoba Jaén Granada considerados como los gasoductos troncales del sistema gasista andaluz. La red de transporte de gas natural de Andalucía tiene actualmente 2.221,3 km de longitud total, de los cuales 1.967,7 km son gasoductos de transporte primario y 253,6 km de transporte secundario. La única planta de recepción, almacenamiento y regasificación de GNL en Andalucía, está situada en la desembocadura de los ríos Tinto y Odiel. 33 Se considera toda la red de 400 y 220 kv incluida la infraestructura de promotores privados. Las subestaciones se contabilizan según la máxima tensión de cada una. De las 22 subestaciones de 400 kv, 16 disponen también de parque de 220 kv. Los datos correspondientes a la red de distribución están actualizados a 30 de junio de 2013. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 81
Ilustración 46. Características de la planta de regasificación de GNL en Huelva. Además existen dos estaciones de compresión localizadas en Andalucía (Dos Hermanas y Villafranca de Córdoba) que totalizan más de 100 MW de potencia de compresión. Andalucía cuenta en la actualidad con los dos únicos puntos de entrada de gas natural canalizado de la península, el Gasoducto Magreb-Europa (GME) y el MEDGAZ. La primera se abastece de los yacimientos argelinos de HassiR Mel (Argelia), conectando con la red gasista nacional a través del gasoducto Tarifa-Córdoba. El GME consta de 4 tramos básicos en un trazado de 1.370 km desde los yacimientos de HassiR Mel en Argelia hasta la ciudad andaluza de Córdoba. A esta infraestructura se le ha unido la conexión internacional MEDGAZ, con una capacidad nominal para abastecer de gas al sistema de 8 bcm/año (8.000 millones de m 3 /año). Esto supone un aumento del 11,2 % en la capacidad nominal total de entrada de GNL y gas natural en la península. En cuanto a la red de distribución de gas, a finales de 2012 tenía una longitud de 5.427,5 km, de los cuales 540,3 km eran red de alta presión (de 4 a 16 bares) y 4.887,2 km de baja y media presión (hasta 4 bares). Cabe mencionar que en Andalucía existen varios yacimientos de los cuales se extrae gas natural, bien para inyectarlos directamente a la red nacional de gasoductos o para producir energía eléctrica. La mayoría se encuentra en fase de pruebas para convertirlos en almacenamiento subterráneo de gas natural: Son destacables los yacimientos Poseidón 1 y Poseidón 2 ubicado en el Golfo de Cádiz y Palancares en la Cuenca del Guadalquivir. Otros antiguos yacimientos ya están funcionando como almacenamiento subterráneo de la red básica. Oleoductos La red de oleoductos en Andalucía es la más extensa de España y alcanza una longitud superior a 1.100 kilómetros. Esta red discurre por las provincias de Huelva, Sevilla, Cádiz y Córdoba está conectada a las dos refinerías existentes: La Rábida, en Palos de la Frontera (Huelva) y Gibraltar-San Roque en San Roque (Cádiz), que totalizan una capacidad de refino de crudo de 21,5 millones de toneladas anuales. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 82
Energía térmica (renovables) La generación de energía térmica también ha tenido un importante crecimiento en Andalucía, en la actualidad es la comunidad autónoma con más superficie solar para aplicaciones térmicas de baja temperatura (27,3% del total nacional a fin de 2011). Andalucía ha mantenido un nivel importante en biomasa térmica e incluso se han incorporado nuevos usos (residenciales y sector servicios sobre todo). Los aprovechamientos geotérmicos se están convirtiendo en una realidad en estos últimos años. En cuanto al procesado de productos energéticos renovables, Andalucía cuenta con capacidad de producción de biocarburantes de 836,6 ktep/año y 41,2 ktep/año de pélets. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 83
Ilustración 47. Mapa de infraestructuras energéticas de Andalucía. Incluye las principales centrales eléctricas y elementos de la red. 2012 (70). Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 84
A.2 Termodinámica básica Exergía La exergía es una propiedad termodinámica, por lo que es una magnitud que su variación solo dependen de los estados inicial y final del proceso, y no de los detalles del mismo. Se define como la cantidad máxima de trabajo que puede ser producido por un sistema (o un flujo de materia o energía) para llegar a un equilibrio con el medio ambiente de referencia. La exergía permite determinar el potencial de trabajo útil de una determinada cantidad de energía que se puede alcanzar por la interacción espontánea entre un sistema y su entorno. La exergía por tanto es una medida del sistema o flujo para causar un cambio. A diferencia de la energía, la exergía no está sujeta a leyes de conservación, por lo que puede ser destruida debido a irreversibilidades en cualquier proceso real. La exergía de un sistema es nula cuando se encuentra en equilibrio con el medio de referencia. En cambio, su entropía es máxima. Por tanto, la exergía también puede ser definida como aquella porción de energía que se puede convertir en trabajo útil, mientras que el resto es la entropía. Debido a que existe una íntima conexión entre exergía y el medio de referencia, el análisis exergético cobra especial importancia en las implicaciones relativas a la valoración del impacto ambiental y puede ayudar a mejorar los esfuerzos reduciendo las emisiones medioambientales, prolongando la vida de los recursos a través de la mejora de eficiencias y valorando los impactos potenciales de las emisiones. Como la energía eléctrica posee la capacidad de convertir el trabajo que puede realizar potencialmente en cualquier otro tipo de energía, los rendimientos energéticos de las centrales energéticas suelen coincidir con sus rendimientos exergéticos. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 85
A.3 Cálculo de ratios de generación de CO 2 Los ratios de generación de emisiones de CO 2 utilizados en el trabajo, por unidad de energía primaria, son de elaboración propia. Año 2010 Ratio emisiones CO 2 /energía (tco 2 /tep) Carbón Petróleo Gas Total (incluye renovables) Generación eléctrica 921,50 708,00 442,89 417,60 (tco2/gwh) Energía primaria 4,03 2,55 2,18 2,45 Año 2011 Ratio emisiones CO 2 /energía (tco 2 /tep) Carbón Petróleo Gas Total (incluye renovables) Generación eléctrica 938,90 595,42 462,00 434,90 (tco2/gwh) Energía primaria 4,03 2,35 2,20 2,16 Se han calculado a partir del informe Datos Energéticos de Andalucía publicados por la Agencia Andaluza de la Energía (23), tomándose como base de cálculo las siguientes tablas. Ilustración 48. Evolución de las emisiones de CO 2 debidas a la generación eléctrica. 2000-2011. Ilustración 49. Evolución de las emisiones de CO 2 por tipo de fuente de energía primaria. 2000-2011. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 86
Ilustración 50. Producción bruta en barras de alternador de las centrales eléctricas andaluzas en régimen ordinario y régimen especial, por tipo de combustible. 2010. Ilustración 51. Producción bruta en barras de alternador de las centrales eléctricas andaluzas en régimen ordinario y régimen especial, por tipo de combustible. 2011. Ilustración 52. Evolución de la demanda de energía primaria por tipo de fuente. 2000-2011. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 87
Ilustración 53. Evolución de las emisiones sectoriales. 2000-2011 Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 88
A.4 Edificios de consumo de energía casi nulo Son edificios de consumo de energía casi nulo aquellos, con un nivel de eficiencia energética muy alto, en los que la cantidad casi nula o muy baja de energía requerida debería estar cubierta, en muy amplia medida, por energía procedente de fuentes renovables, incluida energía procedente de energías renovables producida in situ o en el entorno. Esta definición de los edificios de consumo de energía casi nulo, en cada Estado Miembro, deberá reflejar sus condiciones nacionales, regionales o locales e incluir un indicador numérico de uso de energía primaria expresado en kwh/m 2 al año. El debate en la Unión Europea no se centra en la actualidad en si será posible construir edificios de consumo casi nulo a un precio competitivo, pues existen ya numerosas experiencias piloto en ese sentido, sino que actualmente se discute si es posible rehabilitar masivamente edificios ya existentes para convertirlos en edificios de consumo casi nulo. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 89
A.5 Comparación entre el motor de combustión interna y el motor eléctrico Se estima que los motores eléctricos para vehículos tienen entre dos y tres veces más rendimiento, dependiendo del tipo de carburante, la aplicación, el segmento y la calidad constructiva, que sus homólogos de combustión interna. Esto es debido principalmente a tres factores: 1. El motor de combustión es una máquina térmica El motor de combustión interna, a pesar de contar con más de 120 años de evolución, tiene su rendimiento limitado por la propia eficiencia del ciclo termodinámico, pues es una máquina de tipo térmico que convierte calor en trabajo útil. En el motor de combustible se produce una conversión de calor, obtenido tras la combustión del carburante en trabajo útil, proceso que en virtud del segundo principio de la termodinámica no podrá nunca tener una eficiencia del 100%, pues según reza en uno de sus múltiples enunciados, es imposible todo proceso cíclico cuyo único resultado sea la absorción de energía en forma de calor procedente de un foco térmico y la conversión de toda ésta energía en forma de calor en energía en forma de trabajo. Como en función del teorema de Carnot no puede existir una máquina térmica que funcionando entre dos fuentes térmicas dadas tenga mayor rendimiento que una de Carnot que funcione entre esas mismas fuentes térmicas, el rendimiento máximo de un motor de combustión interna estará limitado por la eficiencia teórica de la máquina térmica de Carnot, la cual depende de las temperaturas de los focos. Ilustración 54. Esquema de una máquina de Carnot. La máquina absorbe calor desde la fuente caliente T 1 y cede calor a la fría T 2 produciendo trabajo. Como foco frío se tiene al ambiente con una temperatura típica de 293K. En cuanto al foco caliente, un valor estándar de la temperatura inmediatamente posterior a la ignición en el cilindro se sitúa en el orden de los 2.100K, aunque es inmediatamente rebajada por el sistema de refrigeración para evitar deformaciones en los materiales. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 90
Por tanto, la eficiencia de la máquina de Carnot de un motor de combustión interna viene a ser de en torno a un 86%, dada en virtud de la fórmula: η = 1 T 1 T 2 Otra forma de comprobar la limitación de eficiencia inherente a una máquina térmica es mediante la obtención de la cantidad de exergía térmica asociada con la transferencia de calor Q entre los dos focos, definible como el potencial de trabajo útil del calor empleado en mover un motor de combustión interna y que viene dado por la siguiente fórmula. Obsérvese que lo que hay entre paréntesis no es sino la eficiencia de la máquina de Carnot. E Q = 1 T 1 T 2 Q 2. El motor de combustión no sigue el ciclo ideal de Carnot El típico motor de gasolina sigue idealmente un ciclo de Otto mientras que el de gasoil hace lo propio con el ciclo Diesel. Un vistazo al diagrama T-S de estos ciclos basta para comprobar que la eficiencia en ambos casos es menor que la del ciclo de Carnot. Ilustración 55.Diagramas P-V y T-S del ciclo de Otto (motor gasolina). Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 91
Ilustración 56. Diagramas P-V y T-S del ciclo diesel (gasoil- atmosférico). Ilustración 57. Diagramas P-V y T-S del ciclo de Carnot. 3. El motor de combustión es una máquina real, no teórica Todos los procesos reales tienen alguna irreversibilidad, ya sea mecánica, por rozamiento, térmica o de otro tipo. Algunos detalles que restan rendimiento a la máquina de combustión interna son, por ejemplo: La admisión de aire al motor hace que se introduzca en torno a un 79% de gas inerte (nitrógeno) en la cámara de combustión que no participa en la reacción química pero sí ocupa espacio y absorbe calor para liberarlo finalmente a la atmósfera. La reacción química no es estequiométrica y surgen productos de la reacción indeseables, como óxidos de nitrógeno e inquemados de todo tipo. Los motores de combustión interna cuentan con numerosas partes móviles (válvulas, pistones, cigüeñal, correa de transmisión, bombas, etc.) que Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 92
introducen de forma inevitable rozamientos y en general numerosas pérdidas mecánicas. Aunque se pueden alcanzar temperaturas muy elevadas, la limitación en la resistencia de los propios materiales que conforman partes muy próximas a la combustión como el cilindro y el pistón implica que se debe disponer de un sistema de refrigeración eficaz que evacue la mayoría del calor rápidamente, lo que reduce en consecuencia el rendimiento termodinámico. Esta es la principal causa del bajo rendimiento en los motores térmicos, ya que si se pudiera aprovechar todo el calor energético del combustible que permite el ciclo ideal termodinámico (Otto, Diésel u otro), el trabajo obtenido por transformación sería elevado, pero por las causas expuestas se necesita evacuar gran parte del calor obtenido en la combustión hasta unos límites donde se obtenga el máximo rendimiento del motor, pero que no perjudiquen la resistencia mecánica de las piezas ni el poder lubricante de los aceites de engrase. En comparación, el motor eléctrico no implica reacciones químicas, no produce calor producto de una reacción (aunque sí por otras razones) y sólo tiene una parte móvil: el rotor. La variabilidad de los datos disponibles es grande, pero en general existe consenso en que los vehículos eléctricos convierten en torno a un 60% de la energía eléctrica proporcionada por la red eléctrica en mover las ruedas, mientras que los vehículos de combustión interna sólo convierten típicamente un 20% de la energía contenida en el combustible. En lo que se refiere al rendimiento del motor exclusivamente, se tienen cifras de rendimiento entre el 80%-95% para el motor eléctrico y típicamente del 25% para motores de gasolina y 30% para motores diesel (71). Ilustración 58.Ilustración de Renault del motor eléctrico que impulsa a los modelos Fluence 95 CV y Kangoo 60 CV. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 93
Tomando ejemplos de consumos homologados reales (71), se puede realizar una comparativa entre distintos vehículos tipo turismo. Se compara en este caso un turismo eléctrico como el Nissan Leaf 109 CV, con un gasolina eficiente como el Golf 1,4 TSI 122 CV y un diésel como el Golf 1,6 TDI 105 CV. Sus consumos homologados son: Leaf: 13,7 Kwh/100 Golf 1.6 TDI: 4,7 l/100 km Golf 1.4 TSI: 6,0 l/100 km Dado que un litro de carburante tiene un contenido energético típico en torno a los 10 kwh (en torno a 9,7 para la gasolina y 10,3 para el gasoil), y asumiendo que la batería pierde un 15% en el proceso de carga por pérdidas efecto Joule, se tienen los siguientes consumos estimados cada 100 km. - Leaf: 13,7 kwh/100 km/0,85 = 16,1 kwh/100 km - Golf 1,6 TDI: 4,7l/100 km x 10,3 kwh = 48,4 kwh/100 km. - Golf 1,4 TSI: 6,0 l/100 km x 9,7 kwh = 58,2 kwh/100 km. Aunque se trata de una comparativa muy general basada en ejemplos concretos y que se presta a muchas interpretaciones, la diferencia de consumo energético entre un tipo de motor y otro es más que sensible, siendo tres veces superior en el motor de combustión interna. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 94
A.6 Descripción termodinámica básica del sistema eléctrico andaluz Todas las centrales eléctricas que funcionan gracias a la combustión de combustible fósil (gas, petróleo, carbón), así como las que se alimentan de biomasa o biogás renovable, se basan en un ciclo térmico que, en virtud del Segundo Principio de la Termodinámica (ver apartado anterior), no pueden traspasar el límite de eficiencia de una máquina de Carnot ni mucho menos convertir toda la energía química contenida en el hidrocarburo en electricidad. Por tanto, arrojan una parte muy apreciable de la energía contenida en los enlaces químicas de los hidrocarburos al ambiente y, al igual que ocurre con los motores de combustión interna, principalmente por necesidades de refrigeración a la hora de cerrar el ciclo termodinámico. Aunque las centrales de carbón y gas disfrutan de un rodaje tecnológico de muchos años que las ayuda a ser más eficientes que las renovables termoeléctricas, no hay que olvidar que la radiación solar es gratis, no es necesario importarla y no produce CO 2, o que la biomasa se considera neutra a efectos de emisiones de GEI, mientras que los combustibles fósiles deben ser importados, tienen un precio volátil que impacta directamente en la economía y emiten CO 2. En este sentido la palabra ahorro no debe entenderse en este trabajo tanto en el estricto término de la eficiencia exergética con respecto a la energía primaria disponible, sino con respecto a lo que representaría dejar de arrojar al ambiente miles de millones de euros importados en combustibles así como emisiones de CO 2, puesto que gran parte de la energía renovable consumida en Andalucía no tiene coste de mercado ni genera GEI. En la siguiente tabla se encuentra categorizado el parque eléctrico andaluz en función de su producción bruta en 2011 y tipo de combustible. Tipo de central GWh (23) η e (%) Hidráulica 1.205,7 90 Nuclear 0 30 Carbón 8.708,2 37 Fuel/gas 606,8 30 Ciclo combinado 14.032 55 Eólica 6.256,3 40 Solar fotovoltaica 1.407,0 16 Solar termoeléctrica 921,8 15 Térmica renovable 1.460,0 28 Térmica no renovable 5.086,1 20 TOTAL 39.638,9 Si la sustitución de estas centrales fósiles actuales se realiza por otras renovables que también incorporarán un ciclo termodinámico que convertirá parte del calor captado en electricidad (por ejemplo, centrales termosolares o de biomasa) contarán también por supuesto con un rendimiento determinado en virtud del Segundo Principio de la Termodinámica. Incluso puede que las tasas de conversión de energía primaria en electricidad sean menores en las futuras centrales renovables que en las actuales Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 95
centrales de gas de ciclo combinado por una simple cuestión: la temperatura máxima del ciclo termodinámico será probablemente menor. Las temperaturas máximas del ciclo en el caso de centrales de biomasa se asimilan a la de una central fósil con turbina de vapor simple (típicamente 750K). Las termosolares con temperatura más elevada a nivel comercial, tales como la central Gemasolar (72) trabajan en el rango de los 800K, lejos de los 1.300K de las turbinas de gas, aunque existen centrales de demostración termosolares que operan en el rango de los 1.300K y teóricamente es posible mantener un ciclo combinado funcionando con un biogás lo suficientemente limpio. Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 96
A.7 La necesidad de agua de las centrales eléctricas con ciclo termodinámico En adición a las consideraciones ambientales, termodinámicas o meramente económicas en la planificación de las centrales eléctricas andaluzas del futuro, se debe incluir el estudio de la disponibilidad de agua, problema del que un estudio energético no puede abstraerse, no sólo por razones medioambientales o por el cuidado del suministro a la agricultura y la propia población humana, sino también en tanto en cuanto la disponibilidad de agua en grandes cantidades es esencial para garantizar el funcionamiento de las centrales térmicas que funcionan actualmente en la comunidad autónoma. Existen estimaciones de que la demanda mundial de electricidad aumentará dos veces más rápido que el propio consumo total de energía debido a una mayor electrificación de los sistemas energéticos (22). Las centrales fósiles, basadas todas ellas en un ciclo termodinámico, consumen en la actualidad grandes cantidades de agua sobre todo para procurar la refrigeración del ciclo, lo que se traducirá en que las necesidades de agua para hacer posible el funcionamiento de las centrales térmicas aumentarán al mismo ritmo si se sigue manteniendo un sistema eléctrico que descanse en un mix mayoritariamente fósil, salvo que se implementen soluciones de aerorrefrigeración o refrigeración seca a gran escala. Andalucía, región en permanente déficit hídrico y que pasa por periódicas rachas de sequía, está situada en una ecorregión, la mediterránea, con tendencia a la desertización y susceptible de aumento de temperaturas y disminución de precipitaciones según los modelos manejados por el IPCC (5), por lo que deberá enfrentarse al desafío de responder a la necesidad extra de recursos hídricos difícilmente conseguibles en caso de no reemplazar la infraestructura de generación fósil que hoy día proporciona a la región en torno al 72% de su electricidad (23). De esta cuestión no deben abstraerse aquellas centrales renovables que se basan también en un ciclo termodinámico y que, por tanto, refrigeran sus ciclos mayoritariamente también con agua, como las termosolares y las de biomasa/biogas. No obstante, el futuro mix eléctrico renovable 100% en 2050 podrá incluir centrales eléctricas que funcionarán gracias a un ciclo termodinámico (biomasa/biogás y termosolares entre otras) y también otras que convierten la energía renovable en electricidad sin necesidad de recurrir a este ingenio (fotovoltaicas, eólicas, undimotrices, entre otras). Se detectan especialmente esfuerzos en el caso de las centrales termosolares, donde se está decrementando rápidamente el ratio de consumo de agua / electricidad generada, existiendo desarrollos prometedores en fase de demostración avanzada que funcionan con aerorrefrigeración, tales como centrales de torres modulares cuyo fluido de trabajo es gas (73) o centrales basadas en discos Stirling (74). Trabajo Fin de Máster Universitario en Sistemas de Energía Térmica 97
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