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viernes, 4 de marzo de 2011

Consumo de energía en alumbrado público

Hoy he leído un interesante trabajo de la Universidad Complutense de Madrid, realizado por el profesor Jaime Zamorano (enlace), que obtiene para el gasto de energía eléctrica por habitante y año en España un valor entre los 114 y los 118 kWh, siendo por cierto la más alta de la Comunidad Europea. Es una cifra ciertamente escalofriante.

Llevando los datos a nuestra región, Asturias y poniendo en números redondos un millón de habitantes y tomando el valor de 115 kWh obtenemos un consumo de energía dedicado a iluminación pública de 115 millones de kWh al año. Realmente elevada.

Otro dato interesante, obtenido del mismo trabajo, indica que la potencia media de cada luminaria en España es de más de 160 W, también el más alto de la Comunidad Europea. En nuestra región harían falta del orden de 246 mil de estas luminarias promedio encendidas durante 8 horas al día para alcanzar los 115 millones de kWh antes mencionados. Una cifra también curiosa que indica que hay el equivalente a una luminaria de estas por cada 4 habitantes.

Las posibilidades de ahorro de energía no vienen de la mano de sustitución de las lámparas, ya que de momento las lámparas de vapor de sodio y las de vapor de mercurio de alta presión utilizadas actualmente en este tipo de alumbrado tienen eficiencias luminosas muy elevadas y la sustitución por diodos LED de alta eficiencia resultaría claramente inútil, lo dicho, al menos de momento.

Si es interesante plantearse una reducción de potencia por lámpara ya que los 160 W de potencia promedio representan un valor de potencia elevado que podría reducirse sin bajar las prestaciones de iluminación y seguridad necesarias, aquí la iluminación con diodos LED si podría tener un papel importante. La combinación de esta reducción de potencia, con estrategias de gestión de la iluminación, como por ejemplo la reducción a la mitad de potencia a determinadas horas de la noche, el apagado selectivo de algunos puntos de luz y el mantener un control más estricto de los instantes en los cuales los puntos de luz están encendidos de una forma inadecuada, redundará en una reducción importante en el consumo de energía. Dicho de otra forma, introducir inteligencia y gestión eficiente a la iluminación es una de las actuaciones inmediatas que deben de acometerse.

Nuestro grupo de investigación trabaja en la búsqueda de conceptos más innovadores y la posibilidad de incorporar estrategias de generación distribuida con energías renovables. Esto sí que de verdad puede dar un vuelco impresionante al concepto que tenemos actualmente del sistema de iluminación público como carga de potencia.



Piénsese por ejemplo que la incorporación de sistemas sencillos de micro-generación eólica en cada punto de luz anteriormente mencionado que fuese capaz de generar “solo 60 W” de potencia promedio durante las 24 horas del día, nos permitiría una generación de energía superior a la necesaria para el sistema de iluminación nocturno.

Este cálculo aplicado a nuestra región daría una potencia generada de 129 millones de kWh anuales, muy por encima de los 115 millones de kWh necesarios.

¡¡¡¡Nuestra infraestructura de iluminación pasaría a ser un sistema de generación distribuida!!!

Esto parece algo utópico, casi un sueño, y muy lejano en la actualidad, pero pueden añadirse algunas reflexiones adicionales. Una farola de alumbrado es un elemento de diseño, que implica un coste económico importante y que muchas ciudades afrontan por consideraciones estéticas y de imagen. Pongamos el caso de la ciudad de Oviedo y sus hermosas y costosas farolas.

El diseño de una farola que incorpore un sistema de micro generación eólico, no tiene por qué ser necesariamente costoso y su mantenimiento sería bajo. La actual tecnología de generadores Brushless (sin escobillas), el gran avance de la Electrónica de Potencia y que, al final, una pequeño aerogenerador no es más que un trozo de metal con el adecuado diseño, debiera permitir que una farola hibrida, así se conocen, que incorpore estas prestaciones tenga un coste similar al actual.

No hay razones técnicas ni económicas que justifiquen un precio superior, una vez que el desarrollo tecnológico esté realizado y sean fabricadas en serie. ¿Hay alguna razón para que estas infraestructuras de uso generalizado no puedan ser diseñadas de acuerdo a estrategias de eficiencia energética?, incluso a un coste similar al actual

El sueño, no parece tan utópico y disponemos de la tecnología para ello.

Un sistema de estas características permitiría utilizar la actual infraestructura de iluminación para generar energía de una forma sencilla. Obviamente, introducimos un problema de gestión energética importante al tratarse de una generación muy aleatoria.

Precisamente en esto estamos, en la introducción de inteligencia en nuestros sistemas, pero no solo en las estrategias de consumo, sino también en las de generación.

Seguramente será preciso establecer o modificar determinadas normativas vigentes en la actualidad relativas a inyección de energía a la red eléctrica y quizás algún otro aspecto que ahora se nos escapa.

También hay ventajas, como las derivadas de una generación diurna de energía que contribuiría a suavizar las curvas de demanda energética.

Es un bonito trabajo de ingeniería multidisciplinar que ya veremos en el futuro a donde nos conduce, de momento hay que imaginar las estrategias de funcionamiento y los sistemas de conversión de la energía para que estos sistemas sean realidad en un futuro cercano. En ello estamos.

1 comentario:

  1. Manuel, muy interesante. Cifras que dan que pensar y sobre las que reflexionar, también motivan, hay muchas cosas por hacer.
    Te felicito por la iniciativa del blog y por la temática.

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