EnergíaTendenciastecnológicasa medio ylargo plazo

Observatorio deProspectiva TecnológicaIndustrial

OPTI

CDTI. Centro para elDesarrollo TecnológicoIndustrialCIEMAT. Centro deInvestigaciones Energéticas,Medioambientales yTecnológicasIDAE. Instituto para laDiversificación y Ahorrode la Energía.OEPM. Oficina Españolade Patentes y MarcasFundación EOIAINIA. Instituto TecnológicoAgroalimentarioASCAMM. Centre TecnològicCITMA. Centro de InnovaciónTecnológica del MedioAmbienteFundación de Ciencia yTecnologíaFundación ICT. Institut Cataláde TecnologíaFundación INASMETINESCOP. Instituto Tecnológicodel Calzado y ConexasIQS. Institut Químic de Sarriá

Patronato de laFundación Observatoriode ProspectivaTecnológica Industrial

Observatorio deProspectiva TecnológicaIndustrial

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Gregorio del Amo, 628040 MadridTel: 91 349 56 38/42Fax: 91 349 56 74http://www.opti.org

Para la elaboración de este documento seha partido de los resultados de los estu-dios Delphi llevados a cabo entre 1998 y2001 en el sector "Energía" dentro delPrograma de Prospectiva dirigido por elObservatorio de Prospectiva TecnológicaIndustrial (OPTI). Con posterioridad, unGrupo de Trabajo integrado por expertosdel Ministerio de Ciencia y Tecnología, delCentro de Investigaciones Medioambien-tales y Tecnológicas (CIEMAT), del Institu-to para la Diversificación y Ahorro de laEnergía (IDAE) y del propio OPTI, han ex-traído las tendencias tecnológicas que mar-carán el futuro del sector y sus tecnologí-as críticas asociadas.

En la elaboración de este documentohan participado:CIEMAT: D. Juan Antonio CabreraDª.Ana ClaverD. Fernando Sánchez Sudón IDAE: D. Carlos García BarqueroMCYT: D. Jesús CandilD. Luis Miralles de ImperialOPTI: Dª.Ana Morato

© OPTI, MCYT, IDAE, CIEMATISBN: 0000000000Depósito Legal: 000000000

INTRODUCCIÓN......................................................................................................................4

DIVERSIFICACIÓN ENERGÉTICA MEDIANTE USO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES.................................................7

Reducción de costes .................................................................................................................8

Integración de sistemas renovables en la red eléctrica .......................................................................................................................................11

Integración de las energías renovables en el sector de la edificación.......................................................................................13

DESCENTRALIZACIÓN DE SISTEMAS DISTRIBUIDOS DE ENERGÍA ELÉCTRICA.....................................15

Cogeneración y aprovechamiento de energías residuales en procesos térmicos .........................................................................16

Pilas de combustible...............................................................................................................16

Tecnologías para garantizar la calidad del suministro...................................................................................................................................17

TECNOLOGÍAS DE ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE ENERGÍA ..........................................................................19

El vector hidrógeno ................................................................................................................20

Otros sistemas de almacenamiento...............................................................23

Tecnologías más eficientes y reducción de costes en el transporte de electricidad...........................................................................25

Indice

TECNOLOGÍAS DE USO LIMPIO DE COMBUSTIBLES FÓSILES PARA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD..........................................................27

Plantas de uso limpio............................................................................................................28

Control de emisiones ..........................................................................................................30

Centrales avanzadas...............................................................................................................31

DIVERSIFICACIÓN ENERGÉTICA EN EL SECTORTRANSPORTE (AUTOMOCIÓN)................................................................35

EFICIENCIA ENERGÉTICA.......................................................................................38

Sector residencial y terciario .....................................................................................39

Sector transporte......................................................................................................................41

Sector industrial............................................................................................................................44

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Introducción

determinar cual sería su impacto sobre la econo-mía y la sociedad. En este documento aparecenidentificadas un conjunto de tecnologías conside-radas como críticas por la importancia que tendránen el desarrollo del sector energético en nuestropaís y que deberían ser objeto de actuaciones con-cretas dentro de las futuras políticas tecnológicas.

MetodologíaEn el sector de la Energía las tareas para identificarlas tendencias han sido llevadas a cabo por un gru-po de trabajo formado por expertos del sectorenergético procedentes del Instituto para la Di-versificación y Ahorro de la Energía, IDAE, y del Mi-nisterio de Ciencia y Tecnología, MCYT, junto conel soporte del equipo de prospectiva del CIEMAT,bajo la coordinación de OPTI. Como documenta-ción de partida se utilizaron los tres estudios deprospectiva del sector realizados por el CIEMAT:“Energías Renovables”, “Tecnologías Avanzadas deConversión de Combustibles Fósiles” y “Transporte,Almacenamiento y Uso Final de la Energía”.

Los estudios de prospectiva tecnológica realiza-dos por la Fundación Observatorio de Prospec-tiva Tecnológica Industrial, OPTI, a lo largo de lostres últimos años han generado una gran cantidadde información con datos muy valiosos sobre elfuturo tecnológico de nuestro país. Conseguir di-fundir esta información de la manera más ampliaposible contribuirá a que los resultados obtenidospuedan ser utilizados para seleccionar cual es elescenario futuro más conveniente de todos losque se vislumbran. De esta forma, se cumple unode los objetivos de OPTI al proporcionar infor-mación de utilidad para que los responsables dela toma de decisiones en la administración y laempresa puedan elaborar las estrategias de ac-tuación más convenientes para afrontar los retosque se avecinan.Para cumplir estos objetivos, OPTI estableció unplan de trabajo en el que tomando como base losresultados de los estudios de prospectiva, se tra-taba de identificar cuales serían las tendencias tecnológicas de futuro en los próximos años y

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El análisis de los resultados de los estudios se hi-zo pensando en un horizonte temporal a medioy largo plazo para enmarcar el futuro tecnológi-co. En cada uno de ellos se trataba de establecerla posición de España, las metas que son posiblesde alcanzar y cuales son las barreras que se de-tectan para su desarrollo, de manera que se pu-diesen elaborar recomendaciones para establecerlas actuaciones oportunas.Una vez analizados los resultados de los tres es-tudios de prospectiva antes citados, el grupo detrabajo determinó cuales serían los factores quevan a determinar el desarrollo tecnológico. Estoha dado lugar a la identificación de las siguientesseis megatendencias:• Diversificación energética mediante el uso delas energías renovables.• Descentralización. Sistemas distribuidos de ener-gía eléctrica.• Tecnologías de almacenamiento y transporte deenergía.

• Tecnologías de uso limpio de combustibles fósi-les para generación de electricidad.• Diversificación energética en el sector Transporte.• Eficiencia energética.Dentro de estas megatendencias se agrupan portanto las tecnologías que realizan funciones simila-res y que corresponden a métodos de produccióno productos que pueden funcionar conjuntamente.El nivel de agrupación dentro de una megaten-dencia ha aconsejado en algunos casos crear un se-gundo nivel de agregación en tendencias dondeaparecen aquellas tecnologías con característicascomunes pero que podían ser diferenciadas entresí por corresponder a aplicaciones específicas.Finalmente y, en lo que se podría denominar co-mo tercer nivel, a cada tendencia se han asociadouna serie de tecnologías críticas, en función de losbeneficios económicos, industriales, sociales y medioambientales que se podrían obtener de sudesarrollo.

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Para ello se realizó un análisis de cada tecnologíateniendo en consideración la posición de Españarespecto a la capacidad científica y técnica nece-saria para abordar su desarrollo, y las oportunida-des para innovación, comercialización, producciónque presentaba, tomando como referencia el en-torno europeo. De esta manera, la relación entrela posición de España y el atractivo de las tecno-logías permitía realizar un análisis destacando lastecnologías más críticas para el futuro del sector.

Acontecimientos críticosSe entiende por acontecimientos críticos aquelloshechos que pueden suceder y que, según el mo-mento en que ocurran, tendrían efectos decisivossobre las megatendencias y por tanto sobre la ma-terialización de las tecnologías. En este sentido, sehan identificado los siguientes acontecimientos:• Establecimiento de políticas energética para con-seguir que la contribución de las energías renova-bles a la energía primaria en España alcance un 12%.• Establecimiento de políticas energéticas paraconseguir que la eficiencia energética en Españamejore conforme al Plan de Acción de la UE.

• Normativa que exige nuevas plantas energéticasde combustibles fósiles con tecnologías limpias.• Aplicación de los acuerdos internacionales pa-ra el control de emisiones.• Liberalización e integración del mercado ener-gético.• Variaciones significativas en el precio de la ener-gía relacionadas con acontecimientos geopolíticos.• Incremento sostenido del consumo sobre losvalores actuales causando variaciones espectacu-lares en la demanda.

IndicadoresPara cada una de las tecnologías se ha seleccio-nado un factor numérico que permite disponerde información cuantitativa relativa al grado decumplimento del tema, es decir, disponer de da-tos medibles para seguir el acercamiento o aleja-miento de nuestro país en relación con las tec-nologías identificadas.Cada uno de estos indicadores aparece asociadoa la tecnología, cuyo desarrollo intenta medirse yserán objeto de seguimiento periódico por OPTI.

Diversificaciónenergéticamediante usode las energíasrenovables

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La liberalización del mercado eléctrico y los condicionantesmedioambientales configuran un escenario de futuro orien-tado hacia la diversificación energética, con un aumento sig-nificativo en la utilización de energías limpias y un incrementoen la eficiencia energética de los procesos.Esta situación abre la libre competencia con ventaja paraaquellos agentes generadores que, cumpliendo con los con-dicionantes en temas medioambientales, consigan reducirde manera significativa los costes de generación.Se configura una tendencia al desarrollo de sistemas des-centralizados, flexibles y adaptables a la demanda, que per-mitan la generación cercana a los puntos de consumo evi-tando las pérdidas de transporte y distribución.Las energías renovables, por sus características intrínsecas,contribuirán de una manera clara a la diversificación de fuen-tes energéticas.

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Reducción de Costes2006 - 2010Centrales solares termoeléctricas en configuración híbrida(central electrosolar con apoyo de combustibles fósiles) osólo solar.

Tecnología de Torre.Tecnología de Colectores solares distribuidos.Se destacó en el estudio de Prospectiva la necesidad deconstrucción de las primeras instalaciones comerciales queconstituirán el despegue de un sector industrial que toda-vía no tiene presencia en el mercado, pronosticando su re-alización a medio plazo. Esta visión se está haciendo reali-dad con las primeras plantas que estarán en funcionamientopróximamente: Solar Tres (Ghersa - Nextan) planta híbridaSol-Gas que se está construyendo en Córdoba: tecnologíade torre, y 15 MW de potencia.PS10 -Planta (Sociedad San Lucar - Abengoa en San Lucarla Mayor), tecnología de torre de configuración sólo solarcon almacenamiento térmico.Los retos tecnológicos son la disminución de costes, el de-sarrollo de sistemas de almacenamiento y los avances en latecnología de colectores distribuidos (producción directade vapor en el colector).

Posición: Muy favorable. La Plataforma Solar de Almeríaes una gran instalación científica que sitúa a España enun lugar privilegiado, con experiencia en operación enCentrales y diseño de heliostatos y colectores.Ventajas: Importante efecto de desarrollo industrial.Autoabastecimiento, aprovechando recursosautóctonos. Explotación de conocimiento científico ytecnológico.Amplio rango de tamaño, con variabilidadde aplicaciones.Limitaciones: Tecnologías no apreciadas en el mercadoenergético: los inversores la consideran como unaopción de alto riesgo por su alto coste de inversión.Dificultades actuales de comercialización, que puedenser superadas con la puesta en marcha de las primerasplantas que sirvan de referente. Falta de un marcotarifario que impulse su desarrollo.Medidas: Normativa que regule la concesión de primaspara la producción de energía eléctrica con energíasolar.Indicador: Potencia eléctrica en MW.

2004 -2009Aerogeneradores de grandes tamaños 1 - 3 MW.

La utilización generalizada de aerogeneradores con poten-cias en el rango entre 1 y 3 Mw , es una opción favorablede inmediata realización en España, pero que necesita deun esfuerzo de desarrollo tecnológico y reducción de cos-tes. En Europa el desarrollo alcanzado está llevando a la pro-ducción en serie y a la comercialización de este tipo de má-quinas. En España ya existen algunos prototipos comercialesde fabricación nacional. La tendencia hacia aerogenerado-res de gran tamaño es evidente.

Tecnologías que permitan la reducción de costes de fabricacióna 200 euros/m2 (costes actuales 300 euros/m2).

En los últimos años, se ha producido una reducción evidenteen el coste de la inversión por kW eólico instalado, res-pondiendo a la economía de escala y mejora del rendi-miento de los aerogeneradores.El índice de crecimiento de la energía eólica en España hasido elevado, y las previsiones perfilan una continuidad eneste ritmo, que conducirá al abaratamiento de las máquinas.

Parques eólicos comercialmente competitivos en conexión aredes de distribución.

Hoy día la relevancia de la contribución de la energía proce-dente de parques eólicos al sistema energético del país es ca-da vez mayor, pero no ha alcanzado su límite de desarrollo.Se prevé un uso generalizado y competitivo en el merca-do, en función del beneficio medioambiental de la tecnolo-gía y su aportación al autoabastecimiento.

Posición: Favorable en capacidad cientifica. Buenaposición innovadora Se requiere un esfuerzo de laindustria nacional en abaratamiento de equipos.Ventajas: Oportunidad comercial y ventajasmediambientales.Limitaciones: Tecnológicas Medidas: Cooperación deindustria con Centros de investigación y apoyo a laAdministración.Indicador: Potencia instalada y precio del kW de origeneólico.

Posición: Muy favorable.Ventajas: Medioambientales y autoabastecimiento.Limitaciones: Económicas - Legislativas - Tecnológicas:Predicción de vientos.Medidas: Mantenimiento del marco legislativo actual deapoyo que garantice su desarrollo.Indicador: Potencia instalada de parques eólicosconectados; precio del kW de origen eólico.

Posición: Favorable en cuanto a la existencia decapacidad científica pero media en cuanto a lacomercial.Requiere nuevos desarrollos tecnológicos.Ventajas: Reducción en el coste de instalación y del impacto visual. Adecuadas para zonas de menorpotencial de viento.Limitaciones: Tecnológicas y limitación de montaje en zonas con orografía compleja.Medidas: Acuerdos de colaboración con empresasextranjeras.Indicador: Potencia instalada; precio del kW de origeneólico.

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Aerogeneradores sin caja de multiplicación y generadoressíncronos multipolos.

Ahora mismo la tecnología de sistemas de acoplamiento di-recto (sin caja de multiplicación) esta presente en el mer-cado de la energía eólica.Hay una amplia gama de fabricantes de aerogeneradoressin caja de multiplicación: ENERCON, LAGERWAY (insta-lará 100 MW en España), JEAUMONT (consorcio nuclearfrancés),MTORRRES (fabricante español). Existen diseñoscomerciales con potencias hasta varios megawatios.Se observa un crecimiento del número de fabricantes conesta tecnología y puede considerarse como una mas de lasopciones de diseño para el desarrollo futuro.Las innovaciones en el sistema eléctrico de los molinos sonuna constante en todos los fabricantes, aunque no está cla-ro su uso generalizado en el futuro inmediato.

Más allá del 2014Módulos fotovoltaicos de lámina delgada de gran superficie yrendimiento > 15%.

Se perfila una tendencia hacia el desarrollo de células de lá-mina delgada con nuevos materiales. Se confía en estos in-novadores componentes, como solución a los problemasde coste y de rendimiento de los actuales sistemas foto-voltaicos basados en el silicio.Su utilización práctica depende de la mejora de los rendi-mientos y prestaciones de este tipo de células, y de la ade-cuación de su fabricación a la producción industrial.

Posición: Media con respecto a la comercialización conuna capacidad cientifica favorable.Ventajas: Prescinden del empleo de aceite, lo quepodría abaratar el mantenimiento de losaerogeneradores y supone alguna ventajamedioambiental. Las innovaciones en el sistemaeléctrico, permiten que estos aerogeneradores secomporten mejor en redes débiles o incluso ensistemas aislados de generación de electricidad.Limitaciones: Actualmente los costes son algo mayoresque otros sistemas.Medidas: Proyectos conjuntos empresa- centros deinvestigación.Indicador: Aparición en el mercado.; número deempresas del sector.

Posición: Grupos de investigación consolidados conresultados de posible aplicación industrial a medioplazo. Las células de CIS y CdTe serán las primeras en aparecer en el mercado. Interés de empresasextranjeras en su fabricación. Falta de interés privado en España.Ventajas: Reducción de costes de fabricación frente alas células de Silicio.Versatilidad en aplicaciones.Posibilidad de aumento de rendimiento enconfiguraciones innovadoras (células de tercerageneración: tandem).Limitaciones: Tecnológicas.Medidas: Proyectos conjuntos empresa - centros deinvestigación.Indicador: Precio del kW fotovoltaico instalado;aparición en el mercado nacional.

Integración de sistemasrenovables en la red eléctrica

Posición: Capacidad científica muy favorable. Grupo de investigación del Instituto de Energía Solar UPM.Liderazgo europeo. Desarrollo exitoso de prototipopre-industrial de un sistema de concentración(EUCLIDES). Instalación de una planta de 480 kWp en Tenerife basada en esta tecnología. Desarrollo de células de concentración. Carencia de tejidoindustrial capaz de afrontar la fabricación de este tipode componentes.Ventajas: Reducción de costes.Aumento derendimientos.Limitaciones: Problemas tecnológicos por solventar :• evacuación del calor.• encapsulado de células.• estructuras ópticas móviles.Medidas: Reforzar el desarrollo y demostración desistemas.Indicador: Potencia instalada de sistemas deconcentración; precio del kW fotovoltaico instalado;aparición en el mercado nacional.

Posición: Capacidad científica:Alta con una posicióncomercial: Media.Ventajas: Oportunidad de empleo local en el procesode producción de biomasa y en el de conversión y uso.Beneficios medioambientales.Limitaciones: Incertidumbre de garantía de suministro alargo plazo. Coste demasiado alto.Medidas:• Proyectos conjuntos empresa - centros deinvestigación para resolver los desafíos tecnológicos.• Necesidad de coordinación con las políticas agrícolas.• Revisión del marco tarifario de apoyo vigente.Indicador: Número de hectáreas dedicadas a cultivosagroenergéticos; potencia instalada en MW.

Más allá del 2014Sistemas de concentración fotovoltaica. La utilización desistemas de concentración óptica supondría un avanceimportante en la reducción de costes de los sistemas deconversión fotovoltaicos al permitir disminuir el área de lacélula solar.

Es un objetivo a largo plazo cuya viabilidad comercial estálimitada principalmente por la dificultad en la fabricación delos componentes, lentes y células de concentración, y porla complejidad de los sistemas, mas sofisticados y aparato-sos que un simple módulo fotovoltaico, que dificultan supropagación en el mercado.Existen desarrollos nacionales, como el concentrador está-tico de células bifaciales 4x (ISOFOTÓN-UPM), aplicable ala integración en edificios; y el de concentradores de Arse-niuro de Galio que alcanzan rendimientos del 26% a nive-les de concentración de 1000x.

2004 - 2008Cultivos agroenergéticos en combinación con residuosagroforestales para producción de Calor y Electricidad.

Actividad emergente basada en los cultivos herbáceos y le-ñosos para producción de biomasa que servirá de fuenteenergética para producción de electricidad y/o calor.Los desafíos tecnológicos son: el desarrollo de tecnologíasavanzadas de conversión termoquímica (Combustión en le-cho fluido, gasificación y pirólisis) y la caracterización y es-tandarización de diferentes biomasas de origen residual yde cultivos energéticos.Existen actualmente plantas térmicas alimentadas con bio-masa de origen agroenergético, con tecnologías conven-cionales de combustión.

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2009 - 2013Generalización del uso de Biogas de vertederos como fuenteenergética.

La tecnología está basada en la utilización de los gases pro-ducidos espontáneamente por la fermentación de las ba-suras depositadas en los vertederos para producción eléc-trica. Se aprovecha el gas metano (en una proporción de45 a 60% del biogas, en función de la composición del re-siduo) mediante un motor-alternador produciendo electri-cidad que se suministra a la red.Actualmente el vertido es el sistema de gestión de residuosmas utilizado en España. Solo existen una docena de expe-riencias nacionales de captación de biogas para su valoriza-ción energética, con resultados satisfactorios. Se espera queesta práctica sea generalizada en próximos años.

2004 - 2008Utilización de generadores eléctricos sumergidos.

La producción eléctrica mediante el aprovechamiento de pe-queños saltos hidráulicos es tradicional en España, ocupandoel tercer lugar de Europa conforme a potencia instalada.A fi-nales del año 2000 funcionaban en nuestro país 1.076 cen-trales de potencia inferior a 10 MW lo que supone una po-tencia acomulada de generación eléctrica de 1.575 MW, unaumento de 32,7 MW en 30 nuevas plantas sobre el año an-terior.Actualmente existe un marco legislativo y económicopara estas centrales que favorece la explotación de este po-tencial que ha revitalizado la construcción y rehabilitación deeste tipo de instalaciones. El sector empresarial está compuestopor unas 120 empresas, entre fabricantes de turbinas, bienesde equipo e ingenierías, que ofrecen una tecnología madura,un mercado consolidado y capacidad industrial para abordarlos desarrollos e incorporación de avances tecnológicos. Es-tos avances están enfocados al desarrollo de diseños de tur-binas capaces de minimizar los impactos medoambientales ylos daños sobre la fauna piscícola sin pérdida de la eficiencia.

Posición: Favorable posición científica. Existen empresasnacionales que suministran llave en mano instalacionesde captación de biogas en ‘vertederos’.Ventajas: Mejoras medioambientales ya que ladesgasificación del vertedero evita la emisión a laatmósfera del metano, los incendios o explosiones.Permite la valorización energética de un residuo.Limitaciones: Falta de mercado.Medidas: Apoyo de las administraciones locales parapromoción de instalaciones.Indicador: Número de instalaciones de captación debiogas de vertederos para valorización energética.

Posición comercial: Favorable al ser una alternativa máspara aprovechar al máximo el potencial hidráulico.Ventajas: Disminución del impacto medioambiental.Limitaciones: Desarrollo tecnológico de nuevos diseñosde turbinas.Medidas: Establecer vías de cooperación entre losinvestigadores y la industria.Indicador: Potencia instalada en MW.

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Integración de lasenergías renovables en el sector de la edificaciónAntes del 2003Utilización práctica de módulos fotovoltaicos en edificios.Desarrollo de componentes fotovoltaicos para edificación.

La integración de sistemas fotovoltaicos en la edificación,conectados a red o en sistemas aislados, constituirá en uncorto espacio de tiempo el motor de despegue comercialde la industria fotovoltaica.Consciente de ello, la industria española ha iniciado el de-sarrollo y comercialización de los primeros componentesfotovoltaicos adaptados a su uso específico en edificación.Nuevos materiales de construcción con una apariencia es-tética futurista, que además producen energía eléctrica, co-mo los módulos semi-transparentes de gran superficie o losde sustrato cerámico para adaptación en construcción.Existen en España buenos ejemplos de integración fotovol-taica, como la Biblioteca de Mataró de Barcelona con 3,5kW de potencia.

Posición: Existe una potente industria fotovoltaicanacional capaz de desarrollar y comercializar productosinnovadores.Ventajas: Los componentes facilitan la integración en laarquitectura del edificio. El uso de este tipo deaplicaciones puede ampliar sustancialmente el mercadofotovoltaico.Limitaciones: Incertidumbre sobre la idoneidad delmarco tarifario existente. Falta de conocimiento yconfianza en el sistema.Medidas: Mayor apoyo público. Optimización denormativa y reglamentación de instalaciones.Indicador: Potencia instalada en MW.

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2004 - 2008Utilización generalizada de sistemas solares para elsuministro de agua caliente sanitaria en hogares consistemas centralizados y descentralizados.

La instalación de sistemas de agua caliente sanitaria no ofre-ce ninguna dificultad tecnológica. Es un sector con total ma-durez comercial en España.A pesar de los 20 años de experiencia, sólo existen actual-mente 400.000 m2 instalados, que contrastan con los valo-res de otros países Europeos menos favorecidos en cuan-to a potencial solar. Las instalaciones de Agua CalienteSanitaria son aplicables bien a una vivienda unifamiliar, o ins-talaciones centralizadas en urbanizaciones, centros comer-ciales, industriales o deportivos, residencias, colegios, hote-les, etc.Aunque se advierte una tendencia a la instalación de estetipo de aplicaciones todavía esta lejos de los objetivos es-tablecidos por el Plan de Fomento de Energías Renovablespara el año 2010, fijado en 4,5 millones de m2, definidos enfunción del potencial solar estimado en nuestro país.

Posición: Favorable comercialmente y con capacidadcientífica.Ventajas: Posibilidad de combinación con sistemasfósiles para suministro en condiciones meteorológicasadversas.Aplicación en el entorno urbano suponiendouna reducción de emisiones en el ámbito local.Limitaciones: Inversión inicial elevada. Periodo largo deamortización. Malas experiencias de instalación en añosanteriores. Bajos precios de los sistemas convencionalesde A.C.S. Falta de normativa en productos e instalaciónMedidas: Fomentar la instalación de este tipo deaplicaciones con programas nacional y autonómico yactuaciones similares a las establecidas en Barcelona.(ordenanzas municipales o medidas de carácterobligatorio en edificios de nueva construcción).Indicador: Superficie total instalada

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Descentralizaciónde sistemasdistribuidos deenergía eléctrica

La producción distribuida consiste en la instalación de siste-mas para la generación de electricidad en emplazamientoscercanos a los puntos de consumo, evitando así las pérdidaspor transporte y distribución, disminuyendo la necesidad deinversiones en nuevos tendidos eléctricos, y favoreciendo eldesarrollo de las economías locales.Ya existen experienciasen España de sistemas descentralizados (712 instalaciones decogeneración, equivalentes a 4535 MW y 25.000 Gwh/año,2270 MW de potencia instalada en energía eólica e inicio delas instalaciones con equipos fotovoltaicos conectadas a red,integrados en el denominado régimen especial de generacióneléctrica como autoproductores con instalaciones menoresde 50 MW) que suponen actualmente un 13% de la pro-ducción eléctrica nacional.La producción descentralizada no tiene problemas técnicos,pero si existen actualmente ciertas dificultades en las condi-ciones legales y administrativas para la implantación genera-lizada de estos sistemas de producción distribuida que mo-dificaría la red de distribución eléctrica actual.El sistema eléctrico plantea problemas a la adquisición de ener-gía producida por sistemas descentralizados, basados principal-mente en sistemas de aprovechamiento de recursos renova-bles y sistemas de cogeneración, dado su coste adicional frentea productores ordinarios, aunque en este debate adquiere ca-da vez mayor relevancia la necesaria consideración de los cos-tes externos/medioambientales asociados a cada sistema.Las energías renovables jugarían un papel relevante en el di-seño de un sistema descentralizado por lo que al hablar dela Descentralización tendrían cabida todos los sistemas des-critos en la megatendencia referida a la “Diversificación ener-gética mediante uso de las energías renovables”.Todos estos comentarios serían aplicables tanto a la trans-formación que pudiera sufrir el sistema eléctrico español, co-mo a Países en vías de desarrollo, que serán usuarios poten-ciales de estas tecnologías si en su estrategia adoptasen estenuevo concepto de sistemas descentralizados favoreciendola diversificación y el autoabastecimiento.

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Cogeneración yaprovechamiento deenergías residuales en procesos térmicos2006 - 2010Sistemas de cogeneración.

Se supone que el control de la combustión, la reducción depérdidas, el aprovechamiento de energía en cascada en losprocesos y la cogeneración serán métodos generalizadosen próximos anos, que permitirán alcanzar mejoras de has-ta un 30% de eficiencia en los procesos térmicos directos(hornos, secaderos).La cogeneración entendida como un proceso de genera-ción distribuida y cuya utilización se extendería tanto en elsector industrial como en el terciario, se basaría en utilizarturbinas de gas o pilas de combustible.Con respecto a la cogeneración en el año 2000 se instala-ron en españa 643 MW con un total de 728 plantas enoperación y una potencia de 4.851 MW.

Pilas de combustiblePilas de Combustible en aplicaciones de generacióndistribuida a escala industrial (2006 -2010) y en los hogarespara cogeneración de calor y electricidad (2015).

La tecnología de pilas de combustible es uno de los siste-mas más prometedor en cuanto a alternativa de futuro. Laspilas son generadores electroquímicos que transforman uncombustible externo directamente en electricidad. El tipode combustible que pueden utilizar es muy variado: hidró-geno, gas natural, metanol, gas procedente de la gasificacióndel carbón o de la biomasa, de vertedero o biogas.

Posición: La posición es favorable. Son tecnologías yadesarrolladas.Ventajas: Mejoras en la eficiencia energética de losprocesos.Limitaciones: Actualmente la cogeneración encuentradificultades económicas en España motivadas por lasbajadas de precio de la electricidad provocada por laLey 54/1997, y el aumento del precio de loscombustibles (gas y fuel).Medidas: Se recomienda la creación de estímulosfiscales o económicos por parte de la Administraciónque promuevan la aplicación de este tipo de sistemas.Indicador: Potencia instalada en procesos productivoscon cogeneración en MW.

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Los mercados potenciales de aplicación son el transporte,el uso estacionario para generación distribuida (500 a 1MW), la cogeneración (25 - 50 MW), la aplicación en la re-potenciación de plantas y la generación centralizada en plan-tas de 100 a 500 MW.Los proyectos de investigación y desarrollo se centran ac-tualmente en los siguientes tipos de pilas:• Las de membrana polimérica, prometedoras para su apli-cación en automoción y aplicaciones estacionarias (de ba-ja potencia).• Las de ácido fosfórico: instaladas en plantas de demos-tración para uso estacionario en diversas aplicaciones .• Las pilas de carbonatos fundidos son actualmente las uti-lizadas para aplicaciones de uso estacionario. Sin embargola experiencia demuestra que estos sistemas presentan pro-blemas de corrosión en cátodo y sellado que requieren de-sarrollos en nuevos materiales.• Las de óxidos sólidos se perfilan como el modelo másapropiado para su aplicación en uso estacionario aunquerequieren desarrollos de ingeniería.

Tecnologías paragarantizar la calidad del suministro2006Contadores bidireccionales.

Los contadores bidireccionales, con una adecuada progra-mación de discriminación de generación o consumo, per-mitirían medir la diferencia entre la energía suministrada porla red a la que un usuario autoproductor está conectado,y los excedentes de la generada por este vertidos a la men-cionada red. La progresiva implantación de contadores

Posición: La posición es desfavorable en cuanto a lacapacidad científico y tecnologíca aunque actualmenteEspaña está involucrada en los principales proyectoseuropeos para su desarrollo, con participación decentros de investigación y empresas.Ventajas: Alta eficacia y mínima emisión decontaminantes. El desarrollo de las tecnologías de pilasde combustible facilitará la expansión de la utilizacióndel Hidrógeno como vector energético tanto entransporte como en uso estacionario.Limitaciones: Son de carácter económico y dedesarrollo tecnológico.Medidas: Establecer colaboraciones con empresasexteriores, y reforzar la capacidad industrial medianteproyectos conjuntos con centros de investigación.Indicador: Número de proyectos de investigación.

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bidireccionales repercutirá sobre el desarrollo de la gene-ración distribuida, facilitando la integración de autoproduc-tores en el sistema.Estos dispositivos forman parte de una nueva generaciónde contadores más complejos que los actuales y que aña-den nuevas funciones a las disponibles hoy día para el usua-rio, como la información sobre el precio del kilowatio, quefacilitarán la posibilidad de cambiar de suministrador en uncontexto liberalizado del mercado.La generalización del uso de este tipo de contadores en es-te período haría factible la realización de otras hipótesis pro-puestas que postulan alcanzar la generación del 30% de laenergía eléctrica a partir de sistemas distribuidos y la re-ducción del precio actual de la distribución de electricidadmediante tecnologías mas eficientes.

2006 - 2010Dispositivos basados en electrónica de potencia.

El incremento de la demanda eléctrica unido a la liberaliza-ción de la actividad de generación y al fomento de las ener-gías renovables (especialmente la eólica) junto con la difi-cultad creciente de construcción de nuevas líneas y en losplazos adecuados, actúan como impulsores en la búsquedade equipos que permitan aumentar la capacidad de trans-porte de potencia de las actuales redes.Las redes mantienen ciertas capacidades de tranporte cau-tivas debido a que el flujo de potencia se rige por las leyesfísicas (leyes de Kirchoff) y no los caminos más deseablespara el operador, aunque se disponga de capacidad sufi-ciente. Para superar estas limitaciones se plantea la utiliza-ción de nuevas tecnologías como los FACTS (sistemas detransporte flexible en corriente alterna). Los FACTS desig-nan una familia de equipos que pueden utilizarse de formaindividual o conjunta basados en electrónica de potencia yque permiten controlar el flujo de potencia por las redesde la forma más adecuada para la operación.

Posición: Favorable respecto a contar con lascapacidades necesarias para su desarrollo.Ventajas: Contribuir a la implantación del modelo dedistribución de la red eléctrica.Limitaciones: Aunque son dispositivos actualmentecomerciales, no son utilizados en aplicaciones masivasdebido a su coste y a la dificultad de acceso a loscódigos de programación.Medidas: Impulsar la cooperación entre los centros deinvestigación y la industria.Indicador: Número de contadores instalados.

Posición: La posición global de nuestro país paraabordar este tema es media, aunque se consideraescasa la capacidad científica y de producción.Ventajas: Mejoras en el funcionamiento y fiabilidad de la red.Limitaciones: Existen limitaciones económicas para sudesarrollo.Medidas: Se recomienda establecer medidas decooperación entre las industrias y los centros de I+D.Indicador: Número de proyectos de investigación.

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Tecnologías dealmacenamientoy transporte de energía

Las tecnologías de almacenamiento, a pesar de estar amplia-mente desarrolladas, han tenido un uso limitado bien por subaja capacidad para almacenar grandes cantidades de ener-gía, por su largo tiempo de respuesta o por su coste. Los cam-bios que se avecinan en el sector eléctrico ofrecen un esce-nario de futuro en el que surgirá un amplio abanico para usosinnovadores del almacenamiento, en función de la disponibi-lidad de tecnologías más eficaces y económicamente compe-titivas con las actuales. El desarrollo de nuevas tecnologías, ola introducción de mejoras en las existentes, puede tener ungran impacto dentro del nuevo modelo que se vislumbra pa-ra la generación, transmisión y distribución de la electricidad.Los sistemas de almacenamiento jugarán un importante pa-pel en la integración de los sistemas renovables a la red eléc-trica, al eliminar los problemas generados su carácter dis-continuo, en la implantación de nuevos sistemas depropulsión para la automoción y en el funcionamiento dela red de distribución, ya que sirven de base a una serie deaplicaciones cuyo objetivo es asegurar el suministro, au-mentar la capacidad y garantizar el servicio al usuario, con-tribuyendo a reducir los costes de la electricidad.La posibilidad de utilizar el hidrógeno como un medio paraalmacenar y transportar energía, el llamado vector energé-tico, abre un gran número de posibilidades de aplicación enel sistema energético.Se trata del elemento más abundanteen el universo que puede utilizarse con gran eficiencia en re-acciones con oxígeno para obtener energía sin emisionescontaminantes. En la actualidad el hidrógeno se produce prin-cipalmente a partir de combustibles fósiles o por electroli-sis,haciendo pasar.una corriente eléctrica a través de doselectrodos sumergidos en agua. En un futuro podrá produ-cirse directamente a partir del agua y una célula fotoquími-ca que convierta la energía solar en energía química. Los sis-temas actuales de almacenamiento de hidrógeno son carosy no reúnen las condiciones necesarias requeridas para lasaplicaciones de futuro que requerirán sistemas de menorcoste y más eficientes. En el caso del aprovechamiento de

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hidrógeno en sistemas de automoción, las cualidades predo-minantes serán el peso y el tamaño del sistema lo que haceque las tecnologías actualmente en uso serían impracticablesdado el volumen requerido para los tanques necesarios pa-ra el suministro de combustible. Por esto, se está investigan-do en sistemas de almacenamiento que puedan atender a lasdiversas demandas de las aplicaciones de futuro y que se es-pera puedan estar desarrollados en el 2010.Respecto al transporte de electricidad, con las previsiones dedemanda y generación, y teniendo en cuenta las localizacionesrespectivas, los planes de desarrollo de la red de transporte (lí-neas, subestaciones, transformadores, componentes) que seestima permitirán garantizar el suministro a los usuarios y ase-gurar la evacuación desde los centros de generación en las de-bidas condiciones, proponen un aumento de la red de trans-porte, hasta el año 2006, cuantificable en unos 7.200 km denuevos circuitos y 15.800 MVA de transformación.

El vector hidrógeno2006 - 2010Utilización de hidruros metálicos para almacenamiento dehidrógeno.

Esta tecnología está basada en la capacidad de ciertos metales y aleaciones, de combinarse con el hidrógeno for-mando compuestos denominados hidruros metálicos, quetienen la propiedad de descomponerse al ser calentados desprendiendo el hidrógeno absorbido.El reto está en disponer de metales con capacidad de ab-sorción suficiente, que puedan operar en un rango de tem-peraturas adecuado. La búsqueda de materiales capaces deabsorber hidrógeno en su estructura cristalina, la determi-nación de su capacidad de absorción y el rango de tempe-ratura de operación son temas de investigación actual y aparece lejos de su desarrollo comercial.

Posición: Desfavorable.Tema en fase de investigación.Ventajas: Sistema seguro y eficiente para almacenar y transportar el hidrógeno.Limitaciones: Obstáculos tecnológicos cuya solucióndepende de la inversión en investigación.Medidas: Cooperación entre los centros tecnológicos y de investigación con la industria para el desarrollo de nuevos materiales.Indicador: Número de proyectos de investigación.

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Sistemas de almacenamiento de hidrógeno líquido endepósitos criogénicos con superaislamiento.

La licuefacción del hidrógeno es una técnica que facilita sualmacenaje y transporte en condiciones de seguridad,haciendo viable la utilización del hidrógeno en muchas aplicaciones.Para su empleo en aplicaciones estacionarias es necesarioaumentar la eficiencia de los sistemas comerciales disponi-bles actualmente. Las investigaciones en estas tecnologías sedirigen a la mejora de la energía contenida por unidad devolumen o peso y al aumento de la eficiencia.

Sistemas para el almacenamiento de hidrógeno basados ensu adsorción en nanotubos y fibras de carbono.

Uno de los sistemas de almacenamiento con probabilidadde éxito en el futuro es el basado en al tecnología de na-notubos. Los nanotubos, descubiertos en 1991, son cilindroshuecos de carbono de tamaño micrométrico, (1,5 nanome-tros de diámetro), cuya pared esta formada por una únicacapa de átomos de carbono. Una de las propiedades de es-tos materiales es la de poder absorber una gran cantidad demoléculas de hidrógeno en el interior de su red cristalina atemperatura ambiente, que son capaces de liberar cuandose eleva la temperatura. Las investigaciones en este tema secentran en conseguir mayores concentraciones del hidró-geno absorvido y operación en diferentes rangos de tem-peraturas. En España existen varios grupos que desarrollanproyectos de investigación sobre la producción de nanotu-bos, estructuras carbonosas y sus aplicaciones como los delCSIC (Institutos de Ciencia de Materiales de Madrid y Bar-celona, Instituto de Carboquímica de Zaragoza) y los exis-tentes en varias Universidades.

Posición: Disponibles comercialmente y en uso para aplicaciones industriales.Ventajas: Permite el almacenaje y transporte de hidrógeno con tecnologías conocidas.Limitaciones: Necesidad de desarrollos tecnológicosligados a factores económicos.Medidas: Cooperación entre los centros de I+D y la industria.Indicador: Número de proyectos de investigación.

Posición: Actualmente en fase de investigación.Ventajas: Soluciona los problemas planteados en el usodel hidrógeno en automoción, reduciendo el tamano de los depósitos de almacenamiento y facilitando eltransporte.Limitaciones: Problemas tecnológicos.Medidas: Cooperación entre los centros tecnológicos y de investigación con la industria.Indicador: Número de proyectos de investigación.

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2011 - 2015Conversión de la energía procedente de fuentes limpias orenovables en hidrógeno como vector energético.

La electricidad producida mediante las energías renovablesse utilizaría para descomponer el agua en hidrógeno y oxí-geno.También podría ser utilizada en procesos fotoquími-cos con electrodos semiconductores que conviertan la ener-gía solar en energía química. De este modo, la energíaproducida en centrales renovables se transformaría por elec-trólisis en hidrógeno, que sería el medio utilizado para al-macenar y transportar la energía.La implantación de estos sistemas supondría un impulso ala integración de las energías renovables en el sistema eléc-trico, ofreciendo las siguientes prestaciones:• Evitar la variabilidad respecto a su disponibilidad inheren-te a los recursos renovables: durante las horas de opera-ción de la planta se produciría hidrógeno, que podría ser al-macenado y utilizado posteriormente para producir energíadurante las horas de demanda.• Utilizar la energía eléctrica generada mediante los recur-sos renovables, para producir hidrógeno mediante procesoelectrolítico, en aquellas zonas en las que este tipo de re-cursos es abundante: zonas desérticas de máxima irradia-ción o zonas de elevado recurso ventoso, y transportar laenergía a los centros de consumo en forma de hidrógenoformando parte de sistemas de suministro internacionales.• Se aprovecharían así en un sistema distribuido de energíalos recursos naturales disponibles en áreas aisladas rentabi-lizando su explotación.

Posición: Medianamente favorable para su realización.Considerado como uno de los proyectos de futuro enun horizonte lejano.Ventajas: Tema de positiva influencia medioambiental.Facilitará el aprovechamiento de los recursosautóctonos.Limitaciones: Costes competitivos de produccióneléctrica utilizando las energías renovables. Coste deproducción masiva de hidrógeno. Problemastecnológicos para el almacenamiento y transporte dehidrógeno.Medidas: Colaboración entre los centros tecnológicos y de investigación con la industria para vencer retostecnológicos. Impulso definitivo a las energíasrenovables, con el interés de la Administración porestos sistemas facilitando económicamente ofiscalmente la ejecución de proyectos.Indicador: Número de proyectos de investigación.

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Otros sistemas de almacenamiento2006 - 2010Utilización de Baterías convencionales para la regulación depotencia requerida por la red.

Las baterías son dispositivos que se utilizan desde hace tiem-po en aplicaciones para dar respuesta a picos de demanda,reposición automática de suministro y mantener la calidadde potencia en la red eléctrica o asociadas a sistemas foto-voltaicos y eólicos para regular la producción de energía.Las baterías convencionales de plomo y ácido constituyenuna tecnología bien consolidada al ser una solución sencillay relativamente barata para el almacenamiento con el in-conveniente de ser sistemas voluminosos y pesados. En losúltimos años se han desarrollado también sistemas móvilesde baterías capaces de ser transladados con rapidez a lospuntos donde se producen problemas sin interrupción desuministro.Las baterías avanzadas tratan de optimizar parámetros defuncionamiento como la capacidad de almacenamiento, eltiempo de descarga, los ciclos de carga y descarga, volumeny peso. Las más prometedoras son desarrollos de las bate-rías de plomo convencionales como las baterías plomo áci-do estacionarias o las reguladas por válvula (Valve-Regula-ted Lead Acid).Además se investiga sobre nuevos materialespara electrodos como sodio y zinc o bromo.

Posición: Favorable al contar con base científica y tecnológica para su desarrollo.Ventajas: Tecnología bien establecida y comercialmentedesarrollada.Limitaciones: Se detectan obstáculos económicos.Medidas: Se recomienda la cooperación entre centrosde investigación e industria para mejorar en lo posiblelos sistemas y reducir los costes. Los resultados parecenindicar que la ejecución de proyectos de desarrollo eneste tema, dependerá de estímulos fiscales oeconómicos por parte de la Administración.Indicador: Número de instalaciones.

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Volantes de inercia convencionales.

Son sistemas compuestos por un disco o un cilindro que gi-ra a gran velocidad almacenando la energía que le propor-ciona una fuente externa en forma de energía cinética.Cuando se produce un fallo en el suministro o se necesitaenergía adicional en la red el volante se acopla al genera-dor de un motor y produce electricidad. La energía que pue-de almacenar el sistema es proporcional al cuadrado de lavelocidad de giro y esta limitada por las tensiones en el ma-terial del volante, los rozamientos entre el volante y el ro-tor del motor y la fricción con el aire. Los componentes deun sistema de este tipo son el volante, fabricado en un ma-terial ligero y resistente, que gira sobe el eje del motor, losrodamientos y la electrónica necesaria para la conversiónde potencia. Para disminuir el rozamiento se utilizan roda-mientos magnéticos en los que no hay contacto entre el ro-tor y el volante al no existir piezas móviles que requieranlubrificación y que además pueden operar en vacío au-mentando la eficiencia del sistema.

2011-2015Volantes de inercia para almacenamiento de electricidadbasados en superconductores.

Continuando el desarrollo del periodo anterior aparece laaplicación de las tecnologías de superconductividad a losvolantes de inercia. La combinación de ambos permitirá dis-minuir los problemas de la fricción que presentan los vo-lantes de inercia convencionales, consiguir velocidades degiro muy superiores, simplificar el diseño, contribuyendo aconseguir el incremento de los tiempos de acumulación. Eltema clave es de tecnologías de materiales adecuados pa-ra estas aplicaciones con las características de resistencianecesarias.

Posición: Moderada, siendo más elevada en capacidadde innovación y posibilidades de comercialización.Ventajas: Mayor capacidad y menor tiempo derespuesta de los sistemas de almacenamientoconvencionales basados en baterías o aire comprimido.Pueden almacenar centenares de kilovatios y seobtienen tiempos de respuesta del orden demilisegundos.Limitaciones: El reto esta en mejorar los componentespara conseguir dispositivos con mayor eficiencia, largavida y que requieran menos mantenimiento. No existeen la actualidad un sistema comercial completointegrando todos los componentes.Medidas: Cooperación entre los centros de I+D ycolaboración con empresas exteriores para ellanzamiento comercial de este tipo de sistemas.Indicador: Número de instalaciones.

Posición: Existe capacidad científica para abordar elestudio de estos sistemas.Ventajas: Mejoras en eficiencia respecto a sistemasconvencionales.Limitaciones: Tecnológicas para conseguir su completodesarrollo.Medidas: Ejecución de proyectos conjuntos entreempresas y centros de I+D.Indicador: Número de proyectos de investigación.

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Sistemas basados en anillos superconductores donde laenergía se almacena como campos magnéticos.

La corriente eléctrica puede almacenarse en la forma de uncampo magnético creado por una corriente eléctrica quecircula por los hilos de una bobina. En un material conduc-tor convencional, la energía magnética se disipa en formade calor debido a la resistencia del hilo, pero si se trata deun material superconductor no existe resistencia y la ener-gía se puede almacenar indefinidamente. Como no se pro-duce transformación de la energía inicial la eficiencia puedeser muy elevada y la velocidad de respuesta sólo aparecelimitada por el tiempo de conmutación de los circuitos queefectúan la conversión de corriente continua en alterna yque conectan la bobina a la red.

Tecnologías máseficientes y reducción decostes en el transportede electricidad2006 - 2010Reducción de costes en redes de transporte para grandesdistancias mediante el uso de nuevos sistemas de cables yaislantes.

La construcción de nuevos tendidos eléctricos para cubrirel crecimiento de la demanda se ve afectada por el costede los materiales y por los gastos de mantenimiento y re-paración necesarios para mantener un correcto funciona-miento de la red. Se necesita disponer de nuevos materia-les que permitan fabricar cables capaces de tolerar, mejorque los actuales, las tensiones y esfuerzos a que se ven so-metidos durante las condiciones de sobrecarga aumentan-do su capacidad para transportar la electricidad. Actual-mente se están desarrollando cables basados en materiales

Posición: Existen resultados satisfactorios de proyectosde investigación que dan una visión optimista en cuantoa capacidad científica y tecnológica.Ventajas: Mejoras en eficiencia respecto a sistemasconvencionales.Alta velocidad de respuesta.Limitaciones: Tecnológicas, fácilmente superables condedicación de esfuerzo e inversión económica.Medidas: Se necesitarían inversiones para potenciarproyectos ejecutados conjuntamente por centros deI+D e industria.Indicador: Número de proyectos de investigación.

Posición: Es desfavorable teniendo en cuenta que setratara de conseguir reducciones significativas sobre loscostes actuales.Ventajas: Reducir a la mitad los costes actuales de lasredes de transporte mediante nuevos materiales paracables y aislantes. Importante impacto industrial.Limitaciones: Económicas y tecnológicas.Medidas: Colaboración con empresas exteriores para eldesarrollo de procesos de producción a un preciocompetitivo.Indicador: Kw instalados.

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poliméricos capaces de evitar la formación de huecos y dis-minuir la dilatación de los cables convencionales, existiendodesarrollos e iniciandose la fase de comercialización.Con respecto a los materiales aislantes las mejoras conse-guidas en sus prestaciones permitirá aumentar la eficienciaen el transporte al disminuir las pérdidas y aumentar la ca-pacidad del sistema

Más allá del 2015Superconductores de alta temperatura.

En el horizonte temporal más alejado se perfila como im-portante la aplicación de materiales superconductores dealta temperatura en el diseño de nuevas aplicaciones e ins-talaciones para la red eléctrica: Los que aparecerán antesserán los limitadores de corriente superconductores queactúan frente a los incrementos de corriente, igual que losconvencionales, limitando instantáneamente el valor de lacorriente que circula por ellos pero con mayor capacidadde corte. Su funcionamiento está basado en la pérdida delas propiedades superconductoras al superar una cier tatemperatura, dificultándose la conducción de electricidad.Otra aplicación sería la utilización de este tipo de materia-les en lugar del cobre para el bobinado de transformado-res superconductores ya que como no presentan resisten-cia al paso de la corriente, se podrían generar corrientesmucho más elevadas que en los transformadores conven-cionales con pérdidas mucho menores. Además no es ne-cesario utilizar aceite como refrigerante con lo que se re-duce el peso de los equipos y se disminuye el riesgo deincendio y el impacto ambiental.Con respecto a las aplicaciones de los superconductores enla fabricación de cables eléctricos pierden protagonismo in-mediato ante el desarrollo actual de los nuevos cables po-liméricos, con mejor tolerancia frente a sobrecargas y queestán ya próximos a su comercialización.

Posición: Situación desfavorable aunque disponemos de capacidad científica con grupos de investigación que han conseguido notables desarrollos en estecampo para desarrollar aplicaciones que sin embargoparece no ser suficientemente conocida por losexpertos del sector industral.Ventajas: Disminuir las limitaciones de los sistemasactuales mejorando de manera sustancial lasprestaciones actuales actuales.Limitaciones: Tecnológicas y económicas.Medidas: Cooperación entre la industria y los centrosde investigación en proyectos de desarrollo desuperconductividad. la transferencia de conocimientossobre este tema, desde los centros de I+D a lasindustrias y la colaboración con empresas exteriorespara estimular el desarrollo de estos componentes.Indicador: Número de proyectos de investigación.

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Tecnologías de usolimpio de combustiblesfósiles para generaciónde electricidad

en el diseño de plantas con mayor rendimiento, la elimina-ción de NOx, SOx y CO2 de los gases de combustión y elalmacenamiento de CO2 y otros gases de invernadero.La emisión de partículas, unida a las de óxidos de nitrógenoy azufre, son grandes preocupaciones medioambientales. Nohay que olvidar que la materia particulada puede transpor-tar otros compuestos orgánicos persistentes, con el peligroque esto conlleva. Constituyen así un punto crítico que de-termina la calidad de los combustibles: en la medida en quela legislación exija más especificaciones en cuanto a emisio-nes, como el tamaño de la materia particulada, con especialatención a las partículas ultrafinas, forzará al productor a mo-dificar y mejorar la calidad del combustible.En en el periodo temporal del 2005 al 2009, se considera im-portante la generalización del establecimiento de normativasen la OCDE, con la exigencia de implantación de tecnologíasde carbón limpias para nuevas plantas energéticas, ya que para poder cumplir estas normativas será necesario el esfuerzoen el desarrollo y demostración de dichas tecnologías.

El previsible aumento de la demanda energética mundial,especialmente en los países en vías de desarrollo, provoca-rá un incremento notable del consumo de energía de ori-gen fósil en los próximos años.Entre las diversas medidas necesarias para aumentar la efi-ciencia en el consumo de energía y reducir el impacto am-biental manteniendo el nivel de vida, el avance y progreso delas tecnologías de uso limpio se perfilan como indispensablesdada su explícita repercusión en el aumento del CO2 at-mosférico y su influencia en la utilización de los recursos fósi-les disponibles.Las tendencias legislativas se orientan hacia la exigencia delímites cada vez más exigentes respecto a las emisiones aso-ciadas a la utilización de estos combustibles fósiles en la ge-neración de electricidad.El cumplimiento de estos objetivos está especialmente aso-ciada a la eliminación de los impactos causados, y esto su-pone la incorporación de nuevas tecnologías limpias con me-nor impacto ambiental, una mejora de la eficiencia basada

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Esto corrobora la conveniencia de la utilización práctica delas plantas de demostración de tecnologías de uso limpiodel carbón incorporando nuevas técnicas que permitan superfeccionamiento, medida esencial para su definitiva in-corporación al mercado.Las plantas de demostración permiten integrar distintas tec-nologías y estudiar su eficiencia global, su impacto ambien-tal y los costes, resultando esenciales para poder disponerde plantas a escala comercial cuando sean requeridas en unfuturo próximo. La I+D puede no tener una rentabilidad in-mediata, pero si a largo plazo. En este sentido, el Panel deExpertos consideró de vital importancia el aprovechamientode las plantas de demostración existentes, teniendo en cuen-ta que estas instalaciones no son sólo de producción, sinoque hay que considerar también el beneficio que aportanen cuanto al desarrollo y avance de nuevas tecnologías.

Plantas de uso limpioMás allá del 2015Cámaras de combustión presurizadas en calderas de carbónpulverizado.

La utilización del carbón a lo largo de la historia ha sufrido“oleadas”, determinadas por la disponibilidad o el coste deotros combustibles, y hoy en día por el factor medioam-biental. Parece probable que en este período se vuelva aluso del carbón como uno de los combustibles protagonis-tas para el suministro de energía eléctrica. Esto podría pro-ducirse por una falta de disponibilidad de otros combusti-bles, provocado por el incremento del consumo y elagotamiento de recursos (gas y petróleo) con su corres-pondiente incremento en el precio.La combustión de carbón pulverizado y los aumentos en latemperatura y presión de vapor se basan en el desarrollode tecnologías de materiales que han permitido un creci-miento continuo en los valores de la eficiencia.

Posición: Desfavorable al no existir la capacidadcientífica y tecnológica suficiente.Ventajas: Elevada eficiencia de conversión a energíaeléctrica, 35-38%.Limitaciones: Existen barreras tecnológicas para lamaterialización del mismo.Medidas: La cooperación entre centros de investigacióne industria (inherente a la implementación de plantasde demostración) y a la colaboración con empresasextranjeras.Indicador: Número de plantas.

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Licuefacción del carbón.

A la vista de un futuro con limitaciones en el suministro decombustibles líquidos ligeros y dadas las grandes reservasde carbón disponibles, sería conveniente mantener las acti-vidades de desarrollo de la tecnología. En este sentido laexplotación de la planta de demostración europea, (Pointof Air, U.K.), puede permitir el progreso técnico necesariopara abaratar el coste y mejorar el proceso de producción,suponiendo un beneficio a largo plazo.

Gasificación del carbón.

Se trata en la actualidad de un tema de investigación, desa-rrollo y demostración, ya que presenta una gran eficienciade generación unido a una tasa de emisiones muy baja. Enlas plantas de ciclo combinado (IGCC) el carbón se gasifi-ca bajo presión y el gas combustible se quema en una tur-bina, generando alrededor de 2/3 de la electricidad de laplanta. Los gases calientes de la turbina pueden usarse pa-ra generar vapor que es, a su vez, utilizado en una turbinaconvencional para producir el resto de la energía de la pro-ducida en planta.Las plantas IGCC garantizan el uso limpio y eficiente del car-bón constituyendo un factor de competitividad que puedereducir el plazo para su incorporación al mercado una vezreducidos los costes de inversión.

Posición: Se dispone de la capacidad científica ytecnológica pero es desfavorable en otras capacidades.Ventajas: Mejora de la eficiencia y disminución de lasemisiones.Limitaciones: Los resultados de las experienciasrealizadas hasta el momento reflejan el alto coste delproceso por lo que no puede pensarse en su utilizaciónpráctica a medio plazo.Medidas: Fomentar la cooperación entre los centros deI+D y las industrias.Indicador: Número de plantas; número de proyectos deinvestigación.

Posición: Desfavorable.Limitaciones: Los desarrollos de turbinas de gasavanzadas permitirán aumentar las eficiencias actuales,pero siguen existiendo problemas técnicos por resolverantes de demostrar sus posibilidades decomercialización a gran escala.Ventajas: Reducción de las emisiones.Medidas: Es necesario disminuir los costes de inversión,superiores a las plantas convencionales de carbón,aunque los costes de operación son relativamente bajos.Indicador: Número de proyectos.

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Control de emisiones2005 - 2009Sistemas avanzados de combustión de baja emisión de NO2.

Por exigencia medioambiental, los nuevos proyectos de cen-trales, o los de cualquier instalación de repotenciación, hande incluir sistemas de eliminación de NOx.Las técnicas utilizadas actualmente para reducir los NOx in-cluyen la instalación de quemadores de baja emisión, la in-yección de aire secundario y de combustible a diferentesniveles mediante técnicas de combustión escalonada.Se continúa explorando en el desarrollo de sistemas mássofisticados y eficaces para alcanzar niveles de reducciónmás elevados.

Combustión en lecho fluidizado.

La combustión en lecho fluidizado permite el aprovecha-miento de combustibles pobres, como residuos y carbónde mala calidad, en términos aceptables en cuanto a su efi-ciencia de combustión e impacto medioambiental.Es una tecnología limpia en sí misma, ya que opera a tem-peraturas de combustión relativamente bajas que reducenla formación de NOx y que permite la inyección en el le-cho de reactivos de absorción química para la eliminaciónde los óxidos de azufre. Aun así, este tipo de combustiónadmite mejoras en los procesos de depuración de humos,mediante la incorporación de conceptos avanzados para elcontrol de las emisiones.

Posicion: Contamos con una buena posición científica ytecnológica para su desarrollo.Ventajas: Beneficio medioambiental por su repercusión.Limitaciones: La instalación de estos equipos encareceel coste de las centrales lo que limita su implantacióngeneralizada. Existen también por resolver dificultadestecnológicas.Medidas: Se necesitará un esfuerzo para fomentar lacooperación entre los centros de investigación y laindustria.Indicador: Número de instalaciones.

Posición: Favorable en la capacidad científica ytecnológica disponible.Ventajas: Medioambientales.Limitaciones: De tipo económico principalmente ,aunque se necesitan mejoras tecnológicas.Medidas: Fomentar la cooperación entre la industria ylos centros de I+D.Indicador: Número de instalaciones.

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2010 -2015Almacenamiento del CO2 producido en las centrales decombustibles fósiles de carbón.

Si se quieren conseguir plantas avanzadas de futuro, con mí-nimo impacto ambiental en cuanto a emisiones, será vital laincorporación de tecnologías que permitan capturar y al-macenar con seguridad el dióxido de carbono emitido.Es previsible la aparición y desarrollo de nuevos conceptostecnológicamente viables que permita dar un salto cualita-tivo en los sistemas actuales de eliminación de CO2. Con-seguir identificar las técnicas idóneas a costes aceptablespuede ser un factor clave en la incorporación definitiva pa-ra un uso limpio y eficiente de los combustibles sólidos.

Centrales avanzadasAntes del 2005Sistemas expertos para gestión automatizada de procesosen plantas con mejoras notables de eficiencia y rendimiento.

La utilización de sistemas expertos simplifica la operación ymejora el rendimiento de los procesos que se desarrollanen todo tipo de plantas.Conviene tener presente que el acertado desarrollo de es-tos sistemas, está ligado al conocimiento real de los proce-sos de producción. Es importante saber trasladar el cono-cimiento adquirido en producción a la ciencia e investigación,incorporándolo al diseño de sistemas expertos.

Centrales de gas de ciclo combinado.

La disponibilidad en los últimos años de gas natural a bajoprecio y las ventajas en cuanto a emisiones de este com-bustible, han llevado a la instalación de centrales con turbi-nas de gas en ciclo abierto.

Posición: Preparados científicamente para iniciar sudesarrollo.Ventajas: Disminución de las emisiones.Limitaciones: Faltan aplicaciones específicas de latecnología.Medidas: La cooperación de la industria con losinvestigadores.Indicador: Número de proyectos de investigación.

Posición: Favorable en producción y comercialización.Sorprende la escasa consideración sobre la capacidadcientífica y tecnológica en sistemas expertos en nuestropaís aunque existen actualmente desarrollos deprogramas diseñados por profesionales españoles a lamedida de las necesidades.Ventajas: Mejora de la eficacia global de las plantas.Limitaciones: Tecnológicas y económicas.Medidas: Fomentar la cooperación entre los centros deI+D y las industrias.Indicador: Proyectos de investigación.

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En las centrales de ciclo combinado se consiguen mejoras derendimiento mediante el aprovechamiento de los gases decombustión para producir vapor en una caldera de recupe-ración térmica, que es posteriormente utilizado en una turbi-na de vapor. El rendimiento conjunto del ciclo alcanza el 50%.En España está en estudio la instalación de 10 grupos deeste tipo. La tecnología de ciclo combinado continúa su de-sarrollo y los últimos sistemas. El coste de instalación pue-de llegar a ser un 50% menor que el de una central clásicay menor también su periodo de construcción.No obstante la limitación respecto a la disponibilidad de lasreservas de gas natural puede fijar límites a su desarrollopor la repercusión de los precios.

2005 - 2009 Repotenciación de plantas energéticas.

La repotenicación puede realizarse reutilizando la plantaexistente con un ciclo combinado basado en gas natural, oinstalando un recuperador en el generador de vapor utili-zando la turbina y los equipos auxiliares existentes. En el pri-mer caso la eficiencia es mayor, ya que en el segundo de-penderá de la edad de los equipos y del diseño de la turbina.La hipótesis hace referencia no sólo al cambio de sistemasde combustión sino también a la introducción de otros sis-temas que reviertan en la mejora del rendimiento (acoplede una turbina de gas suplementaria a una central de fuelo de carbón y el aprovechamiento de los gases de escape).La sinergia en la utilización de diversas energías es un aspectomuy relevante que ha de considerarse. No se necesita tan-to el desarrollo de nuevos equipos como el planteamientode sistemas complejos de operación que permitan mejorarla efectividad de la planta, siendo por tanto una técnica to-talmente factible que ya está disponible comercialmente.

Posición: Valorada como desfavorable en cuanto a suscapacidades científica, de producción y comercializaciónpara estos sistemas avanzados.Ventajas: Consiguen una notable mejora derendimientos, mediante turbinas de gas de altatemperatura (1500ºC) con mayor potencia que lasactuales.Limitaciones: Estas ventajas, junto a su menor impactomedioambiental, sitúan estos sistemas avanzados enposición de lanzamiento inmediato, que podría verseretrasado por razones económicas.Medidas: Se recomienda la colaboración con empresasexteriores.Indicador: Potencia instalada.

Posición: Buena posición para acometer larepotecniación de las plantas existentes.Ventajas: Opción para aumentar significativamente lageneración de energía reduciendo las emisionesalargando la vida de la instalación.Limitaciones: Además de la económica hay queconsiderar la medioambiental ya que debería de iracompañada de sistemas de limpieza de gases y lautilización de calderas más eficientes.Medidas: Colaboración con empresas exteriores.Indicador: Número de instalaciones incorporandoprocesos de repotenciación.

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2010 - 2015Tecnologías de catálisis.

La incorporación de mejores tecnologías de catálisis tienecomo objetivo conseguir que el 30% de los procesos ac-tuales de alta presión y temperatura sean sustituidos por al-ternativas de baja presión y temperatura, permitiendo au-mentar la eficiencia de los procesos y disminuyendo laenergía que consumen.Paralelamente, es posible mejorar la selectividad de las re-acciones que se desarrollan, con lo que se consigue redu-cir la producción de residuos y las emisiones.A pesar de su importancia los procesos catalíticos no estánsuficientemente bien entendidos y los modelos de que sedispone para explicar la acción catalítica son limitados en al-cance y grado de aplicabilidad. Es necesario desarrollar es-tudios sobre la catálisis a nivel molecular para profundizaren los conocimientos actuales y desarrollar teorías y mo-delos más generales.

Utilización del hidrógeno como combustible en turbinas de gas.

Para aumentar la eficiencia se podría utilizar alimentar la tur-bina con gases pobres enriquecidos con hidrógeno.Esta tecnología permitiría utilizar un combustible abundan-te sin necesidad de los nuevos desarrollos en materiales ne-cesarios para utilizar el hidrógeno directamente.Abre la po-sibilidad de poder estudiar las posibilidades de utilizarcombustibles que hoy no resultan rentables.

Posición: Satisfactoria en ciencia , tecnología y capacidadinnovadora pero desfavorable en comercialización yproducción.Ventajas: Posibilidades de aplicación en muchos camposrelevantes.Limitaciones: De carácter tecnológico.Medidas: Establecer vías de cooperación entre laindustria y los centros de I+D para superar laslimitaciones tecnológicas.Indicador: Número de proyectos de investigación.

Posición: La situación global es desfavorable.Ventajas: Aumentar la oferta de posibles combustibles a precios competitivos.Limitaciones: Dificultades tecnológicas y económicas.Medidas: Cooperación y la colaboración con empresasexteriores.Indicador: Número de proyectos de investigación.

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Turbinas de hidrógeno.

El desarrollo de turbinas que empleen directamente hidró-geno como combustible requiere realizar importantes avan-ces tecnológicos en materiales, para conseguir que sean ca-paces de resistir las altas temperaturas de funcionamiento,junto con la necesidad de nuevos diseños.Es una opción considerada por las empresas eléctricas, da-das las presiones medioambientales y como alternativa a lainquietud que surge sobre la disponibilidad de gas naturalpara el suministro de la creciente infraestructura basada eneste combustible.

Posición: Sólo Estados Unidos y algunos países deEuropa están actualmente en condiciones para abordarestos desarrollos. En España la posición es muydesfavorable.Ventajas: Implementar la utilización del hidrógeno comovector energético.Limitaciones: Principalmente tecnológicas, sin olvidar loseconómicos que reflejan la dificultad en cuanto al costede producción de hidrógeno a gran escala, pormétodos tradicionales.Medidas: La medida recomendada es la colaboracióncon empresas exteriores, en un porcentaje muyparecido a la cooperación entre la industria y loscentros de I+D.Indicador: Número de proyectos de investigación.

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Diversificaciónenergética en el sectortransporte(automoción)

El sector del transporte presenta un crecimiento continuo,con mayores tasas que las del sector industrial o residen-cial, y con perspectivas de continuidad. En España el trans-porte supone actualmente el 42% del total de los consu-mos finales suponiendo la mayor aportación al transportepor carretera.La revolución energética en el transporte podría tener lu-gar de aquí a 10 años, impulsada por la coyuntura actual delsector y su elevada influencia directa en la calidad ambien-tal de nuestro entorno más próximo. Los cambios que pue-dan producirse están ligados a la aparición de nuevas tec-nologías de propulsión de vehículos que disminuyan losefectos sobre el medio ambiente consiguiendo una mayoreficiencia en la utilización de los combustibles.

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2006 - 2010Madurez en la oferta de automóviles eléctricos (bateríasrecargables) e híbridos que permita alcanzar unapenetración en el parque > 5%.

Esta es la alternativa considerada más cercana a los moto-res de combustión convencionales, dado que es la que re-queriría menor esfuerzo de desarrollo. Está basada en la me-jora del rendimiento de las baterías actuales facilitando susprestaciones para su empleo en las denominadas flotas cau-tivas (aeropuertos , autobuses de zonas peatonales, etc…)y en la implantación de sistemas híbridos, que utilizan elec-tricidad y un motor convencional de combustión interna,para superar las limitaciones actuales del coche eléctricopuro, referidas a su grado de autonomía. Esta tecnologíacompetiría con el desarrollo alacanzado por las pilas decombustible poliméricas en automoción y la utilización delhidrógeno como vector energético.

Empleo alternativo de biocarburantes (bioetanol y biodiesel)en los sistemas de transporte en sustitución de gasolina ygasóleos alcanzando una cuota de mercado >2%.

Al hablar de biocombustibles nos estamos refiriendo prin-cipalmente al biodiesel (obtenido a partir de semillas de so-ja, colza o girasol o de aceites vegetales usados), al etanol ysu derivado el ETBE (etil ter butil-eter). Pueden utilizarsedirectamente o mezclados con los carburantes derivadosdel petróleo (diesel y gasolina respectivamente). Las tec-nologías de producción son las tradicionales y no planteanproblemas importantes para su desarrollo. El reto tecnoló-gico está centrado actualmente en la obtención de bio-combustibles a partir de materias primas más baratas, co-mo es el caso de la obtención de etanol a partir deproductos lignocelulósicos.En cuanto al biodiesel, se plantea su empleo como sustitu-tivo para el gasóleo de clase A empleado en automoción.

Posición: La capacidad científica se considera mediana,inferior a la de producción y comercialización.Ventajas: Reducción drástica de las emisiones en elsector mas crítico.Limitaciones: Precio y autonomía. Posible impactoambiental de los residuos originados por las bateríasdesechadas.Medidas: Nuevos desarrollos tecnológicos y realizaciónde inversiones.Indicador: Número de prototipos comerciales; númerode proyectos de desarrollo.

Posición: Muy favorable en cuanto al desarrollocientífico. Existencia de plantas comerciales deproducción de etanol. Iniciativas importantes para laproducción de biodiesel a partir de aceites usados enalimentación.Ventajas: Medioambientales, ya que contribuye a reducirla emisión de gases de efecto invernadero, además de latransformación agraria que conlleva su integración yque redundaría en el empleo.Limitaciones: Opción principalmente limitada por losprecios del producto y su proceso de integraciónindustrial respecto a la adecuación de motores.Medidas: Políticas fiscales que favorezcan la penetraciónde este recurso y políticas agrícolas que favorezcan loscultivos energéticos.Indicador: m3 de bioetanol producidos anualmente; m3

de biodiesel producidos anualmente.

Su producción podría basarse en la valorización de aceitesvegetales usados o en la producción de nuevos aceites de-rivados de cultivos energéticos específicos. La coyuntura ennuestro país del sector transporte con un elevado uso deldiesel y la capacidad para producir aceites vegetales, hacenpropicio el desarrollo de este tipo de combustibles.

Pilas de combustible y sistemas de repostado con costes quepermitan alcanzar la penetración comercial en el parque deautomóviles .

El desarrollo de las pilas de combustible de tipo poliméri-co para automoción permitirá reducir los costes actualeshasta 100 - 150 euros/kW, superando así el principal impe-dimento actual para su comercialización. Sin embargo su pe-netración en el parque de automóviles requiere tambiéndisponer de las infraestrucuras necesarias para cubrir el su-ministro y la distribución que supondrían el uso intensivodel hidrógeno como combustible.Este tema está relacionado con la utilización del hidrógenocomo vector energético y sus aplicaciones en el sector deltransporte considerado como una tendencia con un altogrado de importancia.

Más allá del 2010Empleo del hidrógeno en el transporte como sustituto de losproductos petrolíferos para motores de combustión interna.

El hidrógeno se puede combinar con gasolina, etanol o gasnatural consiguiendo importantes ventajas en el aprove-chamiento energético de estos combustibles y disminuyen-do su impacto ambiental.Así un 5% de hidrógeno en la mez-cla de gasolina y aire de un motor de combustión internareduce las emisiones de óxido de nitrógeno entre un 30 yun 40%.

Posición: Falta capacidad de investigación, producción einnovación. No existen empresas fabricantes de pilas decombustible en España, a pesar de que ya existenprototipos próximos a su comercialización en elexterior.Ventajas: El éxito comercial de las pilas de combustibleen automoción está basado en las ventajasmedioambientales frente a los motores convencionales:• son limpias dado que su funcionamiento se basa enun proceso electrolítico,• son silenciosas,• son más eficientes que un motor de combustión,• tienen una alta fiabilidad.Limitaciones: Alto coste de fabricación.Ausencia de lainfraestructura necesaria para asegurar el suministro decombustible.Medidas: Estrecha colaboración de la industria conempresas extranjeras y centros de investigación.Indicador: Número de proyectos de desarrollo.

Posición: Desfavorable para su realización pordificultades de comerciaización, unida a la necesidad dedesarrollo de la infraestructura de transporte yalmacenamiento de hidrógeno.Ventajas: Reducción de emisiones. Diversificación delsuministro.Limitaciones: Infraestructura de suministro. Coste deproducción del hidrógeno.Medidas: Cooperación con empresas exterioresIndicador: Número de proyectos en desarrollo.

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EficienciaEnergética

El uso final de la energía resulta un factor clave para en elconsumo de la energía ya que constituye, junto a la de pro-ducción, una de las fases de actividad de la cadena energé-tica con mayor diversidad tecnológica y mayor potencial deaplicación de alternativas. El objetivo es tratar de reducir elconsumo mediante la implantación de hábitos más racio-nales en las pautas cotidianas de los usuarios, la implanta-ción de mejores sistemas de gestión y/o de mejorar el ren-dimiento de los equipos consumidores. Un uso eficientesupone en sí, un ahorro energético ya que implica una dis-minución de la energía utilizada para una aplicación con-creta (calefacción, iluminación, transporte,…)Los consumos de energía en la edificación correspondenen su mayor porcentaje al sector residencial (16% del con-sumo final). El sector terciario, incluido el comercio, los ser-vicios de venta y las administraciones públicas, absorben el8% del consumo final del país.La consideración del com-portamiento energético en el diseño del edificio puede lle-gar a suponer un ahorro entre el 40 y el 60% de la energíaque debe consumir (eléctrica y/o térmica) para conseguirel confort térmico de la vivienda. El aprovechamiento de lailuminación natural y el diseño de sistemas eficientes dealumbrado puede reducir también el consumo energético.La Arquitectura Bioclimática y la certificación energética deedificios deberían ser hoy en día un imperativo en el sectorde la edificación.El sector del transporte en nuestro país tiene un peso so-bre el consumo final de energía del 43% con tendencia cre-ciente, configurada a partir del transporte por carretera -privado y de mercancías - (aproximadamente 80% del con-sumo del sector) y el aéreo.

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Respecto al tema de ahorro energético en el transportehay que tener en cuenta dos aspectos determinantes: elprimero está basado en cuestiones relacionadas con los há-bitos en el transporte y movilidad, es decir, abuso del cocheprivado, prestaciones insuficientes en el transporte colecti-vo, deficiencias en el mantenimiento de los vehículos, utili-zación abusiva para recorridos cortos, etc, mientras que porotro lado estaría el aspecto basado en la mejora de la efi-ciencia y aumento de la diversificación de los sistemas depropulsión empleados, que es el área tecnológica que nosocupa en este estudio.En los últimos años la modernización del tejido industrialespañol ha influido positivamente en un aumento de la efi-ciencia energética de los procesos industriales.En este tipo de procesos hay varias actuaciones que de-terminan las tendencias de consumo energético menos intensivas:• La introducción de tecnologías de fabricación y/o equiposde mayor rendimiento energético.• La optimización, regulación y control de los procesos in-dustriales. (Regulación electrónica de velocidad en moto-res, control de cargas eléctricas, algoritmos predictivos...)• El aprovechamiento de calores residuales.• Los sistemas de cogeneración (generación simultánea decalor y electricidad).• La introducción de tecnologías de fabricación y/o equiposde mayor rendimiento energético.

Sector residencial y terciario2006 - 2010Sistemas de iluminación y climatización muy eficientes yautoregulables.

Destaca en este periodo cercano este tema en consonan-cia con el ahorro energético en edificios. Incluye el empleode equipos de lámparas de bajo consumo y la instalaciónde sensores que permitan configurar y definir el ambienteluminoso deseado, adaptándolo a las condiciones ambien-tales existentes, así como sistemas eficaces de calefacción ybombas de calor.No sólo se trata de conseguir una reducción de consumosy por tanto de costes, sino de mejorar el grado de confortdel usuario contribuyendo al respeto del medio ambiente.Este tema está relacionado con la utilización de técnicas in-teligentes para aumentar el rendimiento energético de losedificios unificando los sistemas sensores, que permitan elcontrol por el usuario de las condiciones deseadas.

Posición: Muy favorable para conseguir materializar estahipótesis.Ventajas: Existe tecnología suficiente y posibilidades deaplicarla en sistemas innovadores.Limitaciones: Económicas.Medidas: El éxito depende de la cooperación entre lasindustrias y los centros de I+D junto y la ayudaeconómica y fiscal de la Administración. Las normativasprevistas sobre certificación energética de edificiosinfluirán en la introducción de estos sistemas.Indicador: Intensidad energética en el sector.

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La incorporación de la Arquitectura Bioclimática contribuyeun 50% en la mejora de la eficiencia energética en edificiosde nueva construcción.

La aparición de ténicas arquitectónicas que incorporen di-rectamente los desarrollos existentes con el objetivo demejorar la eficiencia en el consumo de la energía necesa-ria para su funcionamiento requiere de profesionales (ar-quitectos y constructores) especializados en el diseño y laconstrucción de este tipo de edificios bioclimáticos. Su de-sarrollo supone incorporar nuevos productos (paneles fo-tovoltaicos para integración en edificación, nuevos mate-riales aislantes...) lo que implica contar con la capacidad decomercialización suficiente para cubrir la demanda.

Electrodomésticos 50% mas eficientes que los actuales.

El ahorro energético que puede alcanzarse en la viviendapuede suponer una disminución significativa en el consumoenergético global. Un factor importante estaría ligado a lautilización de electrodomésticos de bajo consumo y la in-troducción de buenas prácticas de uso de los mismos. Seasume la extensión del etiquetado energético de electro-domésticos, (normativa comunitaria) como referencia, a losconsumos de energía del aparato que facilite su compara-ción con otros disponibles en el mercado para orientar alusuario en la compra.

Posición: Muy favorable para su implementación.Ventajas: Además de su impacto industrial supone unimpacto indirecto sobre el empleo ligado al desarrollode las técnicas asociadas.Limitaciones: Económicas ya que no existen incentivospara su iplementación.Medidas: Estimulos económicos y fiscales de laAdministración.Indicador: Intensidad energética en el sector.

Posición: Muy favorable.Ventajas: Contribuir a disminuir la intensidad energética.Limitaciones: Económicas por el coste inicial de sudesarrollo.Medidas: Fomentar la cooperación entre losinvestigadores y la industria junto con medias deestímulo económico y fiscal por parte de laadministración.Indicador: Intensidad energética en el sector.

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Sector transporte2006 - 2010Reducción del consumo específico de los automóviles en un30% adicional en los diversos segmentos.

El factor medioambiental, está jugando actualmente un pa-pel esencial como impulsor del desarrollo de tecnologíasenergéticas eficientes y limpias en el transporte. El grado dedependencia del petróleo en este sector, dependerá de lacontinuación e incremento de políticas exigentes en con-trol de emisiones de CO2 , otros gases de efecto inverna-dero (monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno) y departículas, que obliguen a intoducir mejoras en las tecnolo-gías convencionales de propulsión adaptando los vehículosy motores a las exigencias reglamentarias, y a la implanta-ción y desarrollo de otras tecnologías con mejor eficiencia.El reto está en conseguir soluciones que permitan mejorarel consumo y los aspectos medioambientales sin disminuirla movilidad.La tendencia en la reducción de consumos específicos enEuropa es ligera pero continua, encontrándose España enla banda media con un consumo en 1999 de 7,8 l /Km pa-ra turismos. El aumento de vehículos de mayor tamaño ypotencia en el parque automovilístico, ha provocado que apesar de haber mejorado el equipamiento de los mismos,no se produzca una contribución a la eficiencia energéticacon reducción en el consumo específico.

Posición: Favorable en cuanto a las diferentescapacidades consideradas, puede dar lugar a lamaterialización de la hipótesis a partir del 2 aunquequizás el porcentaje de reducción resulte ambicioso.Ventajas: Disminución de la contaminación y de ladependencia de las importaciones de petróleo.Limitaciones: Necesidad de nuevas tecnologíasaumentando las prestaciones.Medidas: La consecución de estos objetivos dependedel establecimiento de estímulos fiscales y económicos.Indicador: Intensidad energética en el sector.

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Mejoras 30% en eficiencia del transporte de mercancías.

En España el transporte de mercancías por carretera se haimpuesto al ferrocarril, generando un subsector muy frag-mentado que dificultan una aplicación generalizada de lasnuevas tecnologías de transporte. Los consumos de ener-gía del transporte por carretera crecieron un 45,5% durante1999 continuando la tendencia de años anteriores.La mejora de la eficiencia energética de un vehículo pesa-do depende de la utilización de tecnologías, equipos y com-bustibles con un rendimiento energético superior. Los mo-tores actuales de propulsión de camiones integran sistemasde turboalimentación, inyección electrónica de combustibley otros avances tecnológicos que han permitido mayorespotencias y mejores prestaciones. En la materialización deeste tema entran en juego más factores que estos referidosa los avances en las tecnologías energéticas para el trans-porte, cuyo análisis transciende nuestro estudio.Uno de los factores considerados en la mejora de la efi-ciencia del transporte de mercancías, es el desarrollo de lasinfraestructuras terrestres de transporte, referidas con prio-ridad a la construcción de autovías y autopistas, actuacio-nes que suponen actualmente un elevado consumo ener-gético. Es conveniente el desarrollo de tecnologías y sistemasque permitan minimizar estos costes energéticos.

Posición: Favorable.Ventajas: Estos avances tienen una incidenciaimportante, ya que el consumo de energía por toneladatransportada determina el precio del producto por loque una disminución en los consumos repercutiríandirectamente en la economía del país.Limtaciones: Económicas ligadas a las características delsector.Medidas: Implementación de medidas de estimuloeconomico y fiscal por parte de la administración.Indicador: Intensidad energética en el sector.

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2011-2015Mejoras tecnológicas en el transporte colectivo permitensustituir al privado en un 10%.

La expansión económica ha dado lugar a que el uso del ve-hículo privado, el menos eficiente de todos los medios detransporte, sea el más utilizado hoy en día, con el mayorporcentaje de consumo final de energía.Para conseguir la reducción de este porcentaje una de lassoluciones es la disminución de los hábitos de uso del ve-hículo privado, en particular en entornos urbanos, impul-sando la creación de sistemas de transporte colectivos queson seis veces más efectivos que los vehículos privados, ymás atractivos en cuanto a comodidad, precio y seguridad.Respecto a las posibles mejoras tecnológicas, hay que con-siderar.¥ El desarrollo de tecnologías innovadoras en materiales ynuevos diseños para la fabricación de vehículos más ligeros,avances tecnológicos que permitan mejorar el ratio de car-burante consumido / Km recorrido, sistemas de diagnósti-co a bordo que permitan detectar fallos en el vehículo y re-ducir niveles de emisión, mejoras en la calidad de loscombustibles, etc..• Implementación de nuevas tecnologías para propulsiónde vehículos que permitan la utilización de carburantes noderivados del petróleo: pilas de combustible - actualmenteen fase de demostración y cuya aplicación para automociónestaría ya desarrollada en este periodo-, biocombustibles lí-quidos como alternativa de carburante, vehículos híbridoso propulsados por gas natural.• Incorporación de los desarrollos en las tecnologías de in-formación para aplicación en la gestión de flotas de vehí-culos y en la optimización del tráfico.• Desarrollo de tecnologías que minimicen el ruido de losmotores y mecanismos que incidan en el control y confortdel vehículo.

Posición: Favorable aunque requiere un esfuerzo enciencia y tecnología para implementar las solucionesadecuadas.Ventajas: Permitan reducir el consumo de carburante,con directa repercusión en el precio del transporte por persona.Limitaciones: Se identifica un obstáculo social, que sesupone está referido al rechazo del usuario a lautilización de transporte colectivo.Medidas: Es esencial el papel que juegan en este tema laAdministración y sus mecanismos fiscales para laimplantación de políticas de eficiencia energética eneste sector.Indicador: Intensidad energética en el sector.

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Sector industrial2005Sistemas de cogeneración en edificios del sector terciario.

Los sistemas de cogeneración, entendida como un proceso degeneración distribuida, se basan en la producción combinadade calor y electricidad y suponen una mejora en la eficienciade los procesos y su balance energético, contribuyendo a la so-lución de los problemas relacionados con el medio ambiente.El sector terciario es un gran consumidor de energía, que uti-liza para calefacción y aire acondicionado, sistemas de ilumi-nación y otros consumos. Es un sector heterogéneo y encontinuo crecimiento. No olvidemos que incluye edificios deAdministración, oficinas, centros comerciales,o educativos…y el turismo, una de las actividades más prometedoras y ac-tivas del país. La estructura del consumo en el sector tercia-rio corresponde en un 65% a electricidad y el resto a deri-vados del petróleo y gas que cubre usos térmicos (calefaccióny otros). Con estas características es un sector en el que re-sultan apropiados los sistemas de cogeneración.

2006 - 2010Nuevos procesos en la industria manufacturera reduciendo elconsumo energético en 1/3 conforme al actual.

La toma en consideración de criterios energéticos y medio-ambientales, en la toma de decisiones relacionadas con la in-corporación de nuevos productos o la modificación de losprocesos utilizados, condiciona el desarrollo final y el ritmode incorporación de nuevas tecnologías capaces de incidirsobre el uso final de la energía en la industria.Las empresas deben establecer un sistema global de gestiónenergética que abarque desde el aprovisionamiento en ener-gía para cubrir sus necesidades en función de los precios delmercado, hasta como aprovechar al máximo los residuos ge-nerados integrándolos en los procesos de producción.

Posición: Favorables para abordar su implementación.Ventajas: Mejora en la eficiencia de los procesos y subalance energético, contribuyendo así a solucionar losproblemas relacionados con el medio ambiente: ahorrode combustible y limitación de emisiones.Limitaciones: Condicionantes económicos y legislativosasociados al proceso de liberalización del sectoreléctrico (bajada de precios de venta de electricidad ala red, incertidumbre en nuevas reglamentaciones).Medidas: Recomendación del apoyo de laAdministración a través de estímulos económicos yfiscales.Indicador: Intensidad energética en el sector.

Posición: Requiere un esfuerzo en la innovación yproducción aunque cuenta con capacidad científica,tecnológica y comercial.Ventajas: Además de su impacto industrial incidefavorablemente sobre la calidad de vida y entorno.Limitaciones: Económicas y tecnológicas.Medidas: Estímulos económicos y fiscales impulsadospor la administración.Indicador: Intensidad energética en el sector.