La asignatura GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA se encuentra ubicada en el primer cuatrimestre del cuarto curso del Grado de Ingeniería Eléctrica de la UNED. El sector de la energía aporta el 3,6% del PIB y el 1,4% del empleo y es de importancia estratégica para el funcionamiento de todo el sistema productivo español. Dentro de él está incluido el de la energía eléctrica, donde participan diversos actores: los que se encargan de producirla, los que la transportan, los que la distribuyen y finalmente, los que la consumimos. Esta asignatura, se va a detener en exclusiva en el primero de los aspectos, la generación particularmente con energías renovables. La asignatura constituye el desarrollo de uno de los pilares de la Ingeniería Eléctrica como es la generación de la energía eléctrica, que por situarse en el último curso del Grado tiene en si misma carácter terminal.
Desde siempre el desarrollo de la humanidad ha estado determinado en gran medida por el recurso a la utilización de las diferentes formas de energía según las necesidades y disponibilidades de cada momento y lugar. Ya en sus inicios, los principales recursos estaban basados en la utilización de energías renovables en forma de biomasa, viento, agua y sol. Utilizados principalmente como fuente de combustible, estos elementos deben ser considerados como la base energética del desarrollo humano.
El objetivo de la asignatura es estudiar primero la energía y sus diferentes fuentes con una visión general, en primer lugar, posteriormente se aborda del tema de la generación de energía eléctrica con carácter también general, para pasar después a un estudio individualizado de cada una de las principales fuentes de energía renovable, haciéndose un estudio de las diferentes formas de obtención y producción de energía eléctrica tanto desde un aspecto cualitativo como cuantitativo, pero al no tratarse de una fuente concreta, sino de todas ellas, se ha huido de entrar en grandes disquisiciones matemáticas, por lo que en este estudio se plantea inicialmente la explicación física de los fenómenos más que un desarrollo matemático profundo de los mismos. Esta asignatura quizás sea el primer contacto que el alumno de ingeniería tiene con las energías renovables para la generación de electricidad.
La directiva 2009/28/CE ‘20-20-20 para 2020‘de la Unión Europea para la lucha contra el cambio climático no era una cábala, sino el plan para que los Veintisiete lograran en la una década ser más limpios, con un 20% de su energía primaria de fuentes renovables, más eficaces, con un quinto de menos de consumo, y menos contaminantes, con una bajada del 20% las emisiones de dióxido de carbono. Todo para 2020. La Unión Europea en 2014 ha decidido apostar por un plan más ambicioso en el que el marco de tiempo se amplía hasta el año 2030 y se propone un recorte del 40% en las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los niveles de 1990; al menos una participación del 27% del consumo de energía renovable y finalmente una mejora del 30% en la eficiencia energética. Los acuerdos de la Cumbre de París sobre el cambio climático impulsan las energías renovables, la instalación de energías limpias deberán duplicarse en los próximos 15 años.
La electricidad generada en España a partir de fuentes renovables superó en 2007 a la de origen nuclear, el 19,8 % de la producción eléctrica de nuestro país salió de instalaciones de energías renovables (de las centrales nucleares salió el 17,7%), lo que significó una aportación del 7% al balance del consumo de energía primaria. Destaca el avance protagonizado por la energía solar fotovoltaica, la eólica y los biocarburantes. Siendo buenos esos datos, en 2010 la aportación de las energías renovables al balance de la energía primaria supuso ya el 11,3% y la aportación en ese año a la producción eléctrica se elevó hasta el 32,3%, frente al 20,6 de la nuclear. Estando previsto una aportación de las EERR al Consumo Final Bruto de energía en 2020 del 20,8%, en línea con el compromiso europeo 20-20-20 para el 2020. Estimándose una generación bruta de electricidad en 2020 de 383,6 TWh de los cuales el 40,3% será de origen renovable (PER 2011-2020. IDAE).
En la actualidad, España tiene una gran cantidad de potencia de producción de energía eléctrica instalada, 108.300 millones de vatios (MW) a finales de 2015, distribuidos entre las distintas fuentes de generación. Pero a pesar de ese carácter no predecible, la aportación del conjunto de las renovables a la cantidad total de energía eléctrica generada en 2015 REE, fue cercana al 40%, marcando un récord que se bate año tras año desde hace una década.
En los picos de demanda de energía (a mediodía y a primera hora de la noche), sólo se necesitan 42.000-46.000 MW, el 43% del total de la capacidad instalada. Por lo tanto, el sistema eléctrico está y debe estar sobredimensionado; el problema es saber cuál debe ser el exceso justo para que no resulte demasiado costoso. El coste que esto representa es muy evidente. En este escenario, de imparable y necesario ascenso de las fuentes renovables de energía, se está requiriendo cada vez más la necesidad de ingenieros, técnicos especializados de grado medio y superior, así como de mano de obra para hacer frente a este reto. Es por ello, por lo que recientemente se están introduciendo en los planes de estudio de diferentes ingenierías y de ciclos formativos, asignaturas específicas y generales sobre las fuentes renovables de energía.
Esta está pensada para dar respuesta desde la universidad a un tema de tan enorme actualidad y de tan clara apuesta por el futuro. El poder cubrir tan amplio espectro de temas es consecuencia de que, en general, se ha huido de disquisiciones matemáticas, se presentan de forma clara, concreta y esquemática tanto los datos como los conceptos. Se ha pretendido hacer una redacción lo más sencilla posible pero sin dejar de abordar de forma amplia y rigurosa las diferentes temáticas.
