República Dominicana: El Gobierno invertirá 700 millones de pesos en energía alternativa.

El Gobierno desarrollará cuatro grandes proyectos de ahorro y generación de energía alternativa este año, cuya inversión superará los 700 millones de pesos. La inversión se realizará a través de la Dirección de Energía No Convencional de la Secretaría de Industria y Comercio.

El organismo tiene programado instalar calentadores eléctricos solares y distribuir el demostrativo de Eficiencia y Ahorro en el Suministro, distribución, Consumo y Cobro de la Energía Eléctrica en los sectores carenciados. Además, figuran el Proyecto de Electrificación Rural con Energía Solar y otro sobre Eficiencia Energética, Suministro Ininterrumpido de Energía Eléctrica y sincronización de semáforos en la República Dominicana. El director de Energía No Convencional, ingeniero Salvador Rivas, ofreció explicaciones sobre los costos y beneficios de los proyectos contemplados para el año en curso.Rivas informó que el Proyecto de Electrificación Rural con Energía Solar tendrá una inversión de 13 millones 400 mil euros, para lo que el Gobierno aportará una contrapartida de 4 millones 600 mil euros. Explicó que el proyecto proporcionará calidad de vida a la población rural, la dotará de electricidad, agua potable a través de bombeos solares, electrificación de centros comunales, escuelas, centros de salud, talleres artesanales y otros, evitando así el éxodo masivo de campesinos a la ciudad.Con una inversión de 272 millones 214 mil pesos, la Dirección de Energía No Convencional desarrollará también el Proyecto Demostrativo de Eficiencia y ahorro en el Suministro, Distribución, Consumo y Cobro de la Energía Eléctrica en los sectores de bajos ingresos. El proyecto suministrará una energía eléctrica confiable y de calidad, además de incorporar este segmento de la población al sistema de facturación, eliminando las conexiones irregulares y fraudulentas.“El país logra con esto la reducción de los cortes en el servicio, una energía limpia sin distorsiones armónicas, realizar actividades económicas que dependen de un flujo energético continuo, la preservación de los alimentos, y una mayor tranquilidad”, señala la nota informativa de la Dirección de comunicaciones.

¿Qué se puede hacer con la energía solar?

Básicamente, recogiendo de forma adecuada la radiación solar, podemos obtener calor y electricidad.
El calor se logra mediante los colectores térmicos, y la electricidad, a través de los llamados módulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí, ni en cuanto a su tecnología ni en su aplicación.
Hablemos primero de los sistemas de aprovechamiento térmico. El calor recogido en los colectores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para dar calefacción a nuestros hogares, hoteles, colegios, fábricas, etc. Incluso podemos climatizar las piscinas y permitir el baño durante gran parte del año.
También, y aunque pueda parecer extraño, otra de las más prometedoras aplicaciones del calor solar será la refrigeración durante las épocas cálidas .precisamente cuando más soleamiento hay. En efecto, para obtener frío hace falta disponer de un «foco cálido», el cual puede perfectamente tener su origen en unos colectores solares instalados en el tejado o azotea. En los países árabes ya funcionan acondicionadores de aire que utilizan eficazmente la energía solar.
Las aplicaciones agrícolas son muy amplias. Con invernaderos solares pueden obtenerse mayores y más tempranas cosechas; los secaderos agrícolas consumen mucha menos energía si se combinan con un sistema solar, y, por citar otro ejemplo, pueden funcionar plantas de purificación o desalinización de aguas sin consumir ningún tipo de combustible.
Las «células solares», dispuestas en paneles solares, ya producían electricidad en los primeros satélites espaciales. Actualmente se perfilan como la solución definitiva al problema de la electrificación rural, con clara ventaja sobre otras alternativas, pues, al carecer los paneles de partes móviles, resultan totalmente inalterables al paso del tiempo, no contaminan ni producen ningún ruido en absoluto, no consumen combustible y no necesitan mantenimiento. Además, y aunque con menos rendimiento, funcionan también en días nublados, puesto que captan la luz que se filtra a través de las nubes.
La electricidad que así se obtiene puede usarse de manera directa (por ejemplo para sacar agua de un pozo o para regar, mediante un motor eléctrico), o bien ser almacenada en acumuladores para usarse en las horas nocturnas. Incluso es posible inyectar la electricidad sobrante a la red general, obteniendo un importante beneficio.
Si se consigue que el precio de las células solares siga disminuyendo, iniciándose su fabricación a gran escala, es muy probable que, para primeros de siglo, una buena parte de la electricidad consumida en los países ricos en sol tenga su origen en la conversión fotovoltaica.
La energía solar puede ser perfectamente complementada con otras energías convencionales, para evitar la necesidad de grandes y costosos sistemas de acumulación. Así, una casa bien aislada puede disponer de agua caliente y calefacción solares, con el apoyo de un sistema convencional a gas o eléctrico que únicamente funcionaría en los periodos sin sol. El coste de la «factura de la luz» sería sólo una fracción del que alcanzaría sin la existencia de la instalación solar.

Clasificación de las Fuentes de energía.

Se clasifican en energía primaria o secundaria; renovable o no renovable:
-Primaria: la que precisa de una transformación al salir del medio natural (petróleo, carbón...)
-Secundaria: la que no precisa transformación (luz, calor, energía magnética…)
-Renovables: las que tienen un ciclo de regeneración, inagotables (solar, eólica,…)
-No renovables: sometidas a la disponibilidad de los yacimientos, agotable a corto o largo plazo

Almacenamiento de la Energía.

Siempre que se disefíe un sistema de calefacción o de refrigeración de edificios, producción de energía eléctrica para uso continuo y cualquier otra utilización en la que la variación de la demanda no coincida con la variación de suministro, hay que habilitar un sistema de almacenamiento de la energía. Para un cielo continuamente despejado, que se da durante gran parte del aiío en algunas zonas desérticas, puede ser necesario habilitar un almacenamiento equivalente únicamente al suministro de un día, ya que al día siguiente el suministro se volverá a restablecer. Este pequeiío almacenamiento puede seguir siendo suficiente cuando se prevea la utilización de una fuente auxiliar, para aquellas ocasiones en que el suministro no pueda satisfacer la demanda. La mayoría de sistemas de calefacción para viviendas que funcionan con energía solar suelen llevar un sistema auxiliar, ya que sería antieconómico diseñar un sistema de calefacción solar de forma que pudiese satisfacer la demanda en el día más nublado y frío del año, ya que para el resto del tiempo resultaría una ins tasación sobredimensionada. Evidentemente hay una relación en este caso, entre la variabilidad de la radiación solar, la variabilidad de la demanda de calefacción, la capacidad del sistema auxiliar y la capacidad de almacenamiento que hay que habilitar. El equilibrio que hay que establecer entre estos factores depende fundamentalmente de razones económicas. No podemos entrar aquí en demasiadas profundidades; depende de factores tales como el coste del combustible, materiales, maquinaria y mano de obra, y de la variación de la temperatura del aire exterior y velocidad del viento durante todo el afio. De alguno de estos factores, como el soleamiento, no se puede hacer una predicción exacta para un emplazamiento dado, sino que se debe hacer un acopio de datos estadísticos durante un período largo de tiempo, para ese emplazamiento concreto. Se verá, sin embargo, que en la relación entre estas magnitudes no se in cluyen tanto los valores de asoleo máximos o mínimos que se hayan registrado, sino el tietnpo que duran esos períodos de máximo o mínimo.
Contando con este tipo de datos, el ingeniero puede empezar a equilibrar las distintas partes del sistema: el convertidor de energía, la maquinaria auxiliar (si hace falta) y el sistema de almacenamiento.

Central Solar.

La energía solar se aprovecha mediante dos vías: la térmica y la fotovoltaica. La térmica transforma la energía procedente del sol en energía calorífica. La fotovoltaica convierte directamente la energía solar en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. Por otra parte existen también unas centrales de tipo eólico solar.
Los sistemas solares basados en la vía térmica que se utilizan para la producción de electricidad más importantes, son los llamados de alta temperatura. Las centrales de este tipo más extendidas son las centrales termoeléctricas de receptor central. Estas constan de una amplia superficie de helióstatos, es decir de grandes espejos sostenidos por soportes, que reflejan la radiación solar y la concentran en un pequeño punto receptor, que habitualmente está instalado en una torre. Los haces del sol son concentrados y reflejados sobre la caldera que se encuentra en la torre, en ella el aporte calorífico de la radiación solar es absorbido por un fluido térmico (agua, aire, sales fundidas..) que es conducido a través de un circuito primario hacia un generador de vapor, en él intercambia calor y vaporiza a un segundo fluido que circula por un circuito secundario (agua), que es quién acciona los álabes del grupo turbina-alternador para generar energía eléctrica. El fluido del circuito secundario es posteriormente condensado para repetir el ciclo. El fluido del circuito primario, vuelve a la caldera y repite también el ciclo.
El helióstato se va moviendo siguiendo la orden de un ordenador central para que en todo momento se encuentre en la posición idónea para captar la radiación solar.
Entre las instalaciones solares a alta temperatura cabe citar también a las centrales solares con discos parabólicos. En él la figura geométrica de las superficies reflectantes es la de un paraboloide de revolución.
En los sistemas solares mediante células fotovoltaicas las células Célula fotoeléctrica se disponen en paneles. La luz solar tansporta energía en forma de un flujo de fotones, cuando éstos inciden en determinado tipo de materiales (semiconductores) y bajo ciertas condiciones se convierte la energía luminosa en eléctrica. La explotación a un cierto nivel comercial de este tipo de sistemas, está comenzando ha realizarse actualmente.
En cuanto al funcionamiento las centrales eólicas-solares es como sigue: la radiación solar incide sobre una cubierta que calienta el aire contenido en su interior mediante el efecto invernadero. El aire caliente pesa menos que el frío y tiende a subir, canalizado convenientemente se dirige hacia una chimenea de conducción, en el interior de esta hay alojada una turbina que está asociada a un generador de corriente eléctrica.

Enfriamiento Solar

Se puede producir frío con el uso de energía solar como fuente de calor en un ciclo de enfriamiento por absorción. Uno de los componentes de los sistemas estándar de enfriamiento por absorción, llamado generador, necesita una fuente de calor. En general se necesitan temperaturas superiores a 150º para que los dispositivos de absorción trabajen con eficacia, por lo que los colectores de concentración son más apropiados que los de placa plana.

Receptores Centrales

La generación centralizada de electricidad a partir de energía solar está en desarrollo. En el concepto de receptor central, o torre de potencia, una matriz de reflectores montados sobre heliostatos controlados por ordenador reflejan y concentran los rayos de Sol sobre una caldera de agua situada sobre la torre. El vapor generado puede usarse como en una central térmica para producir electricidad.

Hornos solares.

Los hornos solares son una aplicación importante de los concentradores de alta temperatura. El mayor, situado en Odeillo, en la parte francesa de los Pirineos, tiene 9600 reflectores con una superficie total de unos 1900 metros cuadrados para producir temperaturas de hasta 4000 º Centígrados. Estos hornos son ideales para investigaciones, como por ejemplo, en la investigación de materiales, que requieren temperaturas altas en espacios con poca contaminación.

Colectores de Concentración.

Para aplicaciones como el aire acondicionado o la generación central de energía y de calor para cubrir grandes necesidades industriales, los colectores de placa plana no suministran fluidos con una temperatura lo suficientemente elevada como para ser eficaces. Se pueden usar en un primer momento, y después el fluido se trata con medios convencionales de calentamiento. Como alternativa a este sistema, se pueden usar colectores de concentración, más complejos y costosos. Estos dispositivos reflejan y concentran la energía del Sol en una zona pequeñísima. El resultado de esta concentración es que la intensidad de la energía solar se incrementa y las temperaturas del receptor se pueden elevar a miles de grados Centígrados. Estos concentradores se mueven siguiendo al Sol para obtener un mayor rendimiento, por lo que reciben el nombre de heliostatos.

Los Colectores de placa plana.

En los procesos térmicos los colectores de placa plana concentran la radiación solar en una placa de absorción por la que pasa el llamado fluido portador. Éste, en estado líquido o gaseoso, se calienta al atravesar los canales por transferencia de calor desde la placa de absorción. La energía transferida por el fluido portador, dividida entre la energía solar que incide sobre el colector y expresada en porcentaje, se llama eficiencia instantánea del colector. Los colectores de placa plana tienen, en general, una o más placas cobertoras transparentes para intentar minimizar las pérdidas de calor de la placa de absorción en un esfuerzo para maximizar la eficiencia. Son capaces de calentar fluidos portadores hasta 82 °C y obtener entre el 40 y el 80% de eficiencia.

Los colectores de placa plana se han usado de forma eficaz para calentar agua y para calefacción. Los sistemas típicos para casa-habitación emplean colectores fijos, montados sobre el tejado. En el hemisferio norte se orientan hacia el Sur y en el hemisferio sur hacia el Norte. El ángulo de inclinación óptimo para montar los colectores depende de la latitud. En general, para sistemas que se usan durante todo el año, como los que producen agua caliente, los colectores se inclinan (respecto al plano horizontal) un ángulo igual a los 15° de latitud y se orientan unos 20° latitud S o 20° de latitud N.

Sistema de captación de MEDIA y ALTA temperatura.

Para la obtención de elevadas temperaturas es necesario recurrir a colectores especiales, ya que con los planos es imposible, estos colectores son los colectores de concentración, cuya filosofía no es más que aumentar la radiación por unidad de superficie. Hay varias formas y sistemas, pero la parte común a todos es que necesitan orientación.

Estos se componen de las siguientes partes:
Superficie reflectora. Constituido por una lámina reflectora, generalmente Mylar, Hostaflon u otro material plástico de características similares, también pueden ser de vidrio con recubrimiento de espejo, estos no muy habituales, ya que tienen que soportar las inclemencias del medio y es difícil la fabricación de forma curvada. En todos los casos deben de tener una reflectividad superior al 95%.
Superficie absorbente. Dependen de la forma de la superficie reflectora, pero generalmente son de forma cilíndrica o plana pintadas de negro o recubiertas con una capa de material selectivo.
Cubierta protectora. Generalmente protegen a la superficie absorbente y casi nunca a la superficie reflectora, el aislante habitual es el vacío.
Sistema de seguimiento. Puede ser de varios tipos:
- De movimiento longitudinal, de un eje, con movimiento de Este a Oeste.
- De movimiento latitudinal, de un eje, con movimiento de Norte a Sur.
- De movimiento completo, de dos ejes, puede orientarse en todas direcciones.

Podemos destacar de estos que la parte más importante es la forma de la superficie reflectora y que pueden ser:
- Concentradores cilindro-parabólicos compuestos (CPC) constituidos por dos ramas de parábola, cuyos focos se encuentran en el extremo de la rama opuesta.
- CPC sin truncar, son los que las ramas de parábola son simétricas, cubriendo ángulos iguales a ambos lados de la superficie reflectora.
- CPC truncados, son los que las ramas de parábola no son simétricas, teniendo truncadas una o ambas ramas.
- Asimétricos, como indica su nombre, no poseen simetría respecto del eje del concentrador.

Lentes de fresnel, que son una derivación de las lentes plano-convexas
Lentes de fresnel Paraboloidales, que son los formados por una paraboloide, dotados de una geometría muy compleja de fabricar, llegando a tener una razón de concentración superior a 2000
Deformación elástica de membrana, formada por membranas metalizadas, montadas sobre una estructura, parecida a la de un tambor, adquiriendo una forma parecida a una paraboloide cuando son sometidas a una depresión mediante vacío.

Sistemas de captación

La energía solar presenta dos características que la diferencian de las fuentes energéticas convencionales:
Dispersión: su densidad apenas alcanza 1 kW/m2, muy por debajo de otras densidades energéticas, lo que hace necesarias grandes superficies de captación o sistemas de concentración de los rayos solares.
Intermitencia: hace necesario el uso de sistemas de almacenamiento de la energía captada. Ello lleva a un replanteamiento en el aprovechamiento de la energía, totalmente distinto al clásico, lo que requiere un gran esfuerzo de desarrollo. Así pues, el primer paso para el aprovechamiento de la energía solar es su captación, aspecto dentro del que se pueden distinguir dos tipos de sistemas:
Pasivos: no necesitan ningún dispositivo para captar la energía solar, cuyo aprovechamiento se logra aplicando distintos elementos arquitectónicos
Activos: captan la radiación solar por medio de un elemento de determinadas características, llamado "colector"; según sea éste se puede llevar a cabo una conversión térmica (a baja, media o alta temperatura), aprovechando el calor contenido en la radiación solar, o bien una conversión eléctrica, aprovechando la energía luminosa de la radiación solar para generar directamente energía eléctrica por medio del llamado "efecto fotovoltáico".

¿Qué se puede hacer con la energía solar?

Básicamente, recogiendo de forma adecuada la radiación solar, podemos obtener calor y electricidad.
El calor se logra mediante los colectores térmicos, y la electricidad, a través de los llamados módulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí, ni en cuanto a su tecnología ni en su aplicación.
Hablemos primero de los sistemas de aprovechamiento térmico a grandes rasgos, ya que más adelante se explicaran estos mismos con más detalle. El calor recogido en los colectores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para dar calefacción a nuestros hogares, hoteles, colegios, fábricas, etc. Incluso podemos climatizar las piscinas y permitir el baño durante gran parte del año.
También, y aunque pueda parecer extraño, otra de las más prometedoras aplicaciones del calor solar será la refrigeración durante las épocas cálidas .precisamente cuando más soleamiento hay. En efecto, para obtener frío hace falta disponer de un «foco cálido», el cual puede perfectamente tener su origen en unos colectores solares instalados en el tejado o azotea. En los países árabes ya funcionan acondicionadores de aire que utilizan eficazmente la energía solar.
Las aplicaciones agrícolas son muy amplias. Con invernaderos solares pueden obtenerse mayores y más tempranas cosechas; los secaderos agrícolas consumen mucha menos energía si se combinan con un sistema solar, y, por citar otro ejemplo, pueden funcionar plantas de purificación o desalinización de aguas sin consumir ningún tipo de combustible.
Las «células solares», dispuestas en paneles solares, ya producían electricidad en los primeros satélites espaciales. Actualmente se perfilan como la solución definitiva al problema de la electrificación rural, con clara ventaja sobre otras alternativas, pues, al carecer los paneles de partes móviles, resultan totalmente inalterables al paso del tiempo, no contaminan ni producen ningún ruido en absoluto, no consumen combustible y no necesitan mantenimiento. Además, y aunque con menos rendimiento, funcionan también en días nublados, puesto que captan la luz que se filtra a través de las nubes.
La electricidad que así se obtiene puede usarse de manera directa (por ejemplo para sacar agua de un pozo o para regar, mediante un motor eléctrico), o bien ser almacenada en acumuladores para usarse en las horas nocturnas. Incluso es posible inyectar la electricidad sobrante a la red general, obteniendo un importante beneficio.
Si se consigue que el precio de las células solares siga disminuyendo, iniciándose su fabricación a gran escala, es muy probable que, para primeros de siglo, una buena parte de la electricidad consumida en los países ricos en sol tenga su origen en la conversión fotovoltáica.
La energía solar puede ser perfectamente complementada con otras energías convencionales, para evitar la necesidad de grandes y costosos sistemas de acumulación. Así, una casa bien aislada puede disponer de agua caliente y calefacción solares, con el apoyo de un sistema convencional a gas o eléctrico que únicamente funcionaría en los periodos sin sol. El coste de la «factura de la luz» sería sólo una fracción del que alcanzaría sin la existencia de la instalación solar.