Utilización de cultivos energéticos para generación eléctrica. Viabilidad técnico-económica

Abstract

Uno de los retos de la sociedad actual es conseguir un abastecimiento energético sostenible y que sea capaz de respetar el medio ambiente. Esta tesis pretende dar respuesta al hecho de si utilizar un recurso natural como los cultivos energéticos en una central de generación para la producción de electricidad es viable tanto técnica como económicamente, caso en el cual se podría posicionar como fuente energética que cumple dichos requisitos de respeto al medio ambiente y sostenibilidad. Tras realizar el análisis del panorama energético internacional, nacional y finalmente centrarnos en la biomasa, se ha definido su situación actual y sus perspectivas de desarrollo pudiendo encuadrar el papel que se pretende que la biomasa procedente de cultivos energéticos tenga a medio y largo plazo según diferentes políticas de desarrollo de energías renovables. El estudio del proceso global de generación de energía eléctrica a partir de cultivos energéticos supone el estudio de tres campos muy diferentes: el ámbito forestal en el que se genera el recurso a utilizar, el ámbito energético en el que se utiliza la tecnología de aprovechamiento del recurso anteriormente definido, y el ámbito normativo definido por las políticas de desarrollo de energías renovables a través de las cuales se establecen, entre otras, las retribuciones por la energía. Respecto al ámbito forestal, se parte de la definición de las diferentes fuentes posibles de biomasa, exponiendo los principales conocimientos básicos sobre cultivos energéticos y realizando la caracterización de la biomasa como combustible, para finalmente mostrar los resultados generados a través de la experimentación forestal. Estos resultados son los costes existentes en cada una de los procesos de generación de la biomasa, incluyendo el transporte, para obtener el valor de coste de biomasa puesta en planta. Este dato va a ser uno de los parámetros de entrada del modelo económico. En el ámbito energético, el proceso es análogo, estudiándose en un primer momento las diversas tecnologías existentes par el aprovechamiento energético de la biomasa para definir la tecnología a utilizar, (combustión directa en una caldera dentro de un ciclo Ranking de vapor). Tras la definición de un modelo de planta tipo se pasa a realizar el cálculo del coste tanto de inversión como de explotación, ambos en base a datos reales de plantas existentes y/o proyectos de plantas previstas. En este ámbito energético finalmente se realiza un modelo de simulación, que reproduce la planta tipo previamente definida, cuyas principales variables de entrada son las características de la biomasa por un lado y la configuración del ciclo termodinámico por otro, y que genera el resultado de energía producida para una cantidad de biomasa de entrada, calculados para una matriz de posibilidades de tamaños de planta, humedades de biomasa y variación de otros parámetros representativos. Como en el ámbito forestal, estos datos junto con los de costes de inversión y explotación van a ser también parámetros de entrada del modelo económico. Finalmente en el ámbito normativo, se parte de un repaso general de la normativa existente sobre la retribución de la energía eléctrica generada con biomasa, para centrarnos tanto en la normativa anterior como en la actual definiendo exhaustivamente cada uno de los componentes que definen el precio de la energía generada con biomasa y exponiendo las principales diferencias entre ambas normativas. Disponiendo de datos forestales, energéticos y retributivos, se establece el correspondiente modelo económico, que aplicado a una gran multiplicidad de costes de biomasa y tamaños de planta diferentes, arroja siempre el mismo resultado: en las condiciones retributivas actuales el uso de cultivo energético para generación de electricidad no es viable.