Generador eólico y placas fotovoltaicas en la Base Marambio

El hombre debe encontrar la forma de generar energía en la Antártida, no es sólo para calefaccionar las casas, sino que también necesita: derretir el agua, hacer funcionar todos los artefactos que dependan de la electricidad, cocinar, etc. Y en cada caso fue un desafío que la tecnología, la ciencia y el ingenio fue resolviendo. Se llegó a diferentes soluciones, por ejemplo, usar generadores que se alimenten a GOA (Gas Oil Antártico) es una de las respuestas para obtener energía eléctrica. Por suerte, se siguió estudiando cómo mejorar y dar otras respuestas. 

Video realizado por la D44 de Base Marambio, 2013

Video realizado en el año 2012, forma parte de una serie que invita a conocer

 la Base Marambio, en este capítulo se ven las cisternas y los tambores con el combustible 

Foto de Hernán Pablo Socolovsky, (2014)
Departamento de Energía Solar de la CNEA

En la base antártica argentina Marambio, desde el 9 de diciembre de 2014, funciona un sistema fotovoltaico, cuyos ocho paneles se han instalado en los techos del edificio de terminal de pasajeros, desde donde inyecta energía eléctrica en la red de baja tensión. El sistema tiene una potencia de 1,92 kWp y está compuesto por 8 módulos de silicio de 240 Wp cada uno, con un inversor de tensión para conexión a red de 1,5 kW.

Un sistema fotovoltaicos interconectado a la red eléctrica genera energía eléctrica para alimentar los consumos del lugar donde fue instalado y la red funciona como reserva cuando no hay disponibilidad suficiente de energía solar, motivo por el cual dichos sistemas no necesitan acumulación en baterías.

Foto de Telam, (2017)

El proyecto ha sido liderado por un equipo de IRESUD (Interconexión a Red de Energía Solar Urbana Distribuida) -en la imagen-, una asociación público-privada que incluye a la Comisión Nacional de Energía Atómica (Departamento Energía Solar) y a la Universidad Nacional de San Martín (Escuela de Ciencia y Tecnología), por un lado, y a las empresas privadas Aldar, Edenor, Eurotec Nutrition Argentina, Qmax y Tyco Electronics Argentina.

El equipo de IRESUD que viajó a la Antártida para ejecutar este proyecto estuvo integrado por los ingenieros Hernán Socolovsky y Sebastián Muñoz, y los técnicos Daniel Raggio y Oscar Romanelli. “Estamos orgullosos de haber alcanzado este hito tan importante para el proyecto IRESUD“, dijo Julio Durán, director del Departamento de Energía Solar de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA ) y director en IRESUD. “Una de las ventajas diferenciales de la energía solar es su carácter renovable y ambientalmente amigable. En el caso de esta instalación en particular, también se pretende demostrar la factibilidad del uso de este tipo de tecnología en climas extremos como el de la Antártida“, resaltó.

Actualmente, siguen buscando nuevas opciones para abastecer de energía a la base, reemplazando, por lo menos, en algunos casos al GOA. Es decir, se intenta poder disminuir el consumo de combustible. Desde hace un tiempo, ensayan un generador eólico adaptado a los vientos extremos de la Antártida.

Aerogenerador

La instalación de dos generadores eólicos en la Base Marambio permitirá el ahorro de 118 tambores de combustible al año, y se dejaría de emitir 22 toneladas de dióxido de carbono (CO₂).

El generador eólico fue diseñado con palas que pueden plegarse como las ramas de una palmera ante los vientos extremos que azotan la Base Marambio, comenzó a ser ensayado por el mismo grupo de investigación y desarrollo que instaló paneles solares en la base antártica, para sumar energías renovables no contaminantes como reserva energética. 

Foto que permite ver
las dimensiones del aerogenerador

En una entrevista realizada durante la estadía de un enviado de Télam a la Base Marambio, en marzo del 2017, los ingenieros Eduardo Martins Do Vale y Ricardo Bolzi contaron que la idea final del proyecto no sólo es desarrollar un aerogenerador para climas extremos sino también “instalar un pequeño parque eólico en la base Marambio de cuatro o cinco máquinas” una vez que esté listo el prototipo.

“Es algo parecido a lo que hacen las palmeras con sus ramas flexibles, Un generador eólico diseñado con palas que pueden plegarse como las ramas de una palmera ante los vientos extremos que azotan Marambio, es ensayado por el mismo grupo de investigación y desarrollo que instaló paneles solares en la base antártica, para sumar energías renovables no contaminantes como reserva energética. que están paradas y son lo único que queda en pie porque se acomodan: no le quieren ganar al viento”, afirmó Do Vale, jefe de proyecto y diseñador del aerogenerador.

Por la estructura rugosa del suelo y por estar elevada en una meseta de 200 metros sobre el nivel del mar, la base antártica Marambio tiene viento que no es laminar, como requiere un aerogenerador tradicional, sino arrafagado y turbulento, y que reportó la última semana una velocidad de 120 kilómetros por hora en jornadas en que fue prohibido salir a la intemperie.

“Con dos máquinas eólicas, se estima que ahorraría 118 tambores de combustible al año y dejaría de emitir 22 toneladas de dióxido de carbono (CO₂) a la atmósfera; proyectándolo a cuatro, estaríamos ahorrando 236 tambores al año y dejaríamos de emitir 44 toneladas de CO₂”, estimó Bolzi, asesor técnico del proyecto.

Cisternas

Los ingenieros razonan que, sobre el total de unos 4.000 tambores de gasoil antártico que consume anualmente Marambio, esos 236 tambores representarían un ahorro de cinco vuelos al actual puente aéreo que trae combustible a la Base, con un avión Hércules que transporta unos 50 tambores por viaje.

Aunque aclaran que no se trata de dejar de tener esos 236 tambores de gasoil antártico para ahorrar plata, sino que se busca que la energía eólica le dé a la Base “39 días más de supervivencia sin combustible”.

“Es decir, si hay un inconveniente como ahora, que no se dispone de barco y hay que hacer un puente aéreo para abastecerla, le da la posibilidad de un colchón de tiempo si por cuestiones meteorológicas el combustible no puede llegar”, enfatizó Bolzi.

En la Antártida, un edificio que no es calefaccionado se pierde. Los parámetros climáticos promedio de entre 17 grados positivos y 38 grados bajo cero no son los únicos rigores del clima polar que soporta Marambio, donde el viento puede soplar a 40 nudos y el ‘mar de nubes’ que suele estacionarse sobre la meseta impide ver la pista de poco más de mil metros en la que tiene que posarse el Hércules.

El aerogenerador es uno de los proyectos que promueve la dirección general de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea Argentina, conducida por el Comodoro Mayor Antonio Sacco. 

Poner un aerogenerador en la Antártida implica sortear un primer escollo que es el clima extremo. El segundo, los aspectos geográficos. El tercero, el tipo de suelo llamado ‘permafrost’, que con alto contenido de silicio y veteado por chorrillos, se ablanda con temperaturas positivas y resulta un piso movedizo para las estructuras.

La originalidad del diseño radica en las palas, que se pliegan desde la máquina eólica, en un aerogenerador que está en ensayo en Río Gallegos mientras se termina de fijar la plataforma que lo sostendrá en el desafiante ‘permafrost’, a veces congelado y firme y otras, un flan de chocolate .

La segunda etapa es controlar la eficiencia para inyectar directamente la energía producida con el viento a la red de Marambio, en forma similar a la que se usa en el continente con parques eólicos pequeños, medianos o gigantescos -como los de La Rioja o Puerto Madryn-, que aportan al sistema interconectado nacional. Do Vale y Bolzi están abocados a la supervivencia de la máquina: una vez que sepan que no se va a romper, comenzará la etapa de ensayo, estimada en un año, para hacerla lo más eficiente posible.

“Somos firmantes del tratado de Kyoto, buscamos hacer ciencia en la Antártida y tratamos de contaminar lo menos posible, objetivo que tenemos como país hace 130 años, y este proyecto va de la mano con eso porque utiliza energías renovables para bajar los niveles de contaminación”, reivindicó Bolzi.

Publicaciones  del blog recomendadas para ampliar la información:

• Las ventajas de la energía solar fotovoltaica 

Fuente

• Alicia Andechaga (7 -abril 2014), Usina Base Marambio (Energía) - video realizado por Cristian Sotelo, [archivo de video], obtenido en https://www.youtube.com/watch?v=LIQ4BZzcOA4&feature=youtu.be 

• América Energías Renovables (22-dic-2014), Antártida: Base Marambio: Fotovoltaica en frío extremo, disponible en http://america.energias-renovables.com/fotovoltaica/antartida-base-marambio-fotovoltaica-en-frio-extremo-20141222

• Fenés Gastón, (17-dic-2014), Energía solar en la Antártida: conectan sistema fotovoltaico en la Base Marambio, disponible en http://www.energiaestrategica.com/energia-solar-en-la-antartida-conectan-sistema-fotovoltaico-en-la-base-marambio/
• Iresud, ¿Cómo funciona?, disponible en http://iresud.com.ar/queres-saber-mas/como-funciona/
• Mariano Salvetti (26-sep-2012), Caminando por la Base Marambio Parte 9, [archivo de video], obtenido en https://www.youtube.com/watch?v=-SAbdmOanEg

• Carbajal Celia (21-marzo-2017), Ensayan un generador eólico adaptado a los vientos extremos de la Antártida, disponible en http://www.telam.com.ar/notas/201703/183161-generador-eolico-antartida.html

Alicia Andechaga

Las ventajas de la energía solar fotovoltaica

Los sistemas FV autónomos podrían utilizarse en casas y edificios, aún sin regulación ni subsidios, para reducir el consumo eléctrico o como back-up energético básico ante un corte de suministro.

ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA.
Es la energía renovable mundialmente
más utilizada en la industria de la construcción.

La energía solar fotovoltaica es hoy la energía renovable mundialmente más aplicada en la industria de la construcción. Esto se debe a la distribución uniforme y abundante del recurso solar, a su facilidad de aplicación y a una reciente gran reducción de sus costos.

En Argentina, en los últimos cinco años, su precio se ha reducido en más del 60%. Estos sistemas se adaptan perfectamente a la arquitectura, y utilizados correctamente integrados a la edificación, pueden disminuir la carga térmica del edificio y agregar valores estéticos y de responsabilidad empresaria ambiental y social. Esta práctica se conoce internacionalmente como Building Integrated Photovoltaics.

Los sistemas fotovoltaicos pueden ser autónomos –típicamente usados en áreas rurales– o conectados a la red eléctrica, ya sea en grandes centrales de potencia o bien en instalaciones de baja potencia, ubicados sobre nuestras cubiertas, fachadas o nuestras medianeras asoleadas. Esta última modalidad se llama Generación Distribuida, y conlleva entre otras ventajas la reducción de los costos de la red de distribución, su descongestión y la mejora de calidad del servicio eléctrico, sobre todo en épocas de mayor demanda. Esto resulta especialmente atractivo para la ciudad de Buenos Aires y otras zonas urbanas, donde actualmente en épocas de mayor consumo se recurre a equipos generadores contaminantes para subsanar problemas de distribución.

En la Argentina, la Generación Distribuida es aún incipiente. Lamentablemente no contamos todavía, ni a nivel nacional ni provincial, con un marco regulatorio legal para conectar las pequeñas instalaciones domiciliarias a la red eléctrica de baja tensión. Las primeras regulaciones con que cuentan algunas provincias pioneras resultan de compleja aplicación y no han obtenido resultados satisfactorios hasta la fecha. Por el contrario, Uruguay y Chile poseen ya reglamentaciones que han permitido un fuerte desarrollo de la generación fotovoltaica en los dos últimos años, superando, solo en el ámbito de la Generación Distribuida, la capacidad total instalada en Argentina.

En países donde esta tecnología y modalidad ha sido históricamente fomentada desde el estado, los datos pueden resultar sorprendentes.

Alemania –cuya latitud y asoleamiento están lejos de ser favorables para este tipo de instalaciones si las comparamos con Argentina– cuenta con un aporte energético fotovoltaico del 5% de su producción total. Con una potencia instalada de 35.000 Megavatios conectados a la red, en ciertos días y horas del año, hasta el 45% de su demanda energética instantánea puede ser abastecida solamente con energía solar fotovoltaica.

Hoy por hoy, una instalación solar en nuestra terraza no nos salvaría totalmente de un corte de luz, al menos que tengamos un gran banco de baterías para almacenar la energía, lo cual resulta prohibitivo desde el punto de vista de los costos, sin embargo los sistemas fotovoltaicos autónomos podrían utilizarse actualmente aún sin regulación ni subsidios en edificios y viviendas, para reducir el consumo eléctrico o como back-up energético de los servicios básicos en momentos de corte de suministro eléctrico, como el bombeo de agua o el funcionamiento de una heladera.

En Buenos Aires, son escasos los edificios que cuentan con paneles solares fotovoltaicos conectados a la red, como la Agencia de Protección Ambiental, la Legislatura porteña (foto) o el Centro Constituyentes de la Comisión Nacional de Energía Atómica. Un proyecto de desarrollo tecnológico formado por un consorcio público-privado, el Iresud, (http://iresud.com.ar/) provee el marco legal para que esto ocurra, hasta tanto la actividad esté regulada.

El proyecto Iresud comenzó a ejecutarse en el año 2011 con el objetivo de promover la generación eléctrica a partir de energía solar fotovoltaica conectada a la red de 220V. en forma distribuida en áreas urbanas. Esta iniciativa de la Comisión Nacional de Energía Atómica y la Universidad Nacional de San Martín junto con empresas privadas del sector y financiada parcialmente por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Nación, realizó más de 50 instalaciones piloto con la participación de universidades y organismos oficiales de 15 provincias.

Los sistemas ya conectados, algunos a la red interna de los edificios y otros a la red pública, inyectan energía a partir de paneles fotovoltaicos y permiten evaluar eficiencia, conocer y analizar funcionamientos de equipos en nuestra red.

El proyecto abarca las áreas necesarias para que, a futuro, la energía solar distribuida y conectada a red sea una opción contemplada en la matriz energética nacional, enfocándose inicialmente en la especialización de profesionales y en una propuesta de regulación y normativa técnica para poder utilizar estos sistemas en viviendas y edificios de diferentes escalas.

Si la generación distribuida mediante renovables cobra impulso, tendremos un sistema eléctrico menos deficitario y acorde al siglo XXI.

Es una tarea que el próximo gobierno debe encarar: para que esto suceda será necesario, entre otras cosas, que la inversión inicial se pueda amortizar en un plazo de 3 a 5 años.

Existe hoy gran expectativa local respecto de futuras políticas energéticas, más allá de la quita de subsidios a las actuales tarifas. Las renovables ya no necesitan incentivos económicos para resultar competitivas, pero sí requieren políticas a largo plazo que garanticen mercados previsibles.

Resulta imprescindible desarrollar la transición hacia un mayor uso de las fuentes renovables. No hablamos sólo de grandes centros de generación en alta tensión, como los parques eólicos que ya se anuncian, sino de poner el acento en pequeñas fuentes de generación que colaboren con su inyección –en el mismo sitio donde la electricidad se consume– contribuyendo a la eficiencia, a la sustentabilidad del sistema y al acceso universal a la energía.

POR ISMAEL EYRAS* 

*Arquitecto, Diploma de Estudios Avanzados, Universidad de Jaén, España; Profesor Adjunto de Morfología FADU-UBA, Taller Forma y Proyecto; titular de Solenarq.; consultor en Iresud.

Fuente: Eyras Ismael (22-02-2016), Las ventajas de la energía solar fotovoltaica, disponible en http://arq.clarin.com/arquitectura/ventajas-energia-solar-fotovoltaica_0_1523848093.html

¿Cómo funciona un sistema interconectado a la red eléctrica?

Un sistema interconectado está compuesto fundamentalmente por paneles solares fotovoltaicos y un inversor que transforma la corriente continua en corriente alterna, sigue el punto de trabajo de máxima generación de los módulos fotovoltaicos, y sincroniza la tensión generada con la proveniente de la red. En el marco del proyecto, se analizará la factibilidad de fabricar dichos inversores en el país, que actualmente son importados.

Un sistema fotovoltaicos interconectado a la red eléctrica genera energía eléctrica para alimentar los consumos de la vivienda y la red funciona como reserva cuando no hay disponibilidad suficiente de energía solar, motivo por el cual dichos sistemas no necesitan acumulación en baterías (que encarecen la instalación).

El consumo normal de una vivienda unifamiliar puede ser satisfecho por una instalación de aproximadamente 2 kWp de potencia pico nominal, potencia que típicamente puede ser provista por 10 paneles estándar de 200 Wp cada uno. A nivel internacional, el costo de estas instalaciones —que se pretenden replicar en distintos puntos del país—, se estima que ronda los tres dólares el Wp
Fuente: http://iresud.com.ar/queres-saber-mas/como-funciona/

Aclaración:

Watt pico (Wp): Unidad de medida de un módulo solar fotovoltaico, que significa la cantidad de potencia máxima que puede generar el módulo a condiciones estándar de funcionamiento (1000 W/m2 , 25°C y 1.5 de masa de aire)

INSTALACIONES PILOTO 

Fuente: http://iresud.com.ar/instalaciones/

Recomiendo leer:

• ¿Todos podemos vender energía eléctrica? nota del Diario La Nación sobre el proyecto Iresud