SUMINISTRO DE ENERGÍALucila Izquierdo Rocha            Enrique Gómez de las HerasCoordinadora.                     Carbone...
4.1. INTRODUCCIÓN Y PLANTEAMIENTO                                                                     que se promueven la ...
Cuadro 4.1. Relación de la energía y los ODMOMD                                  RELACiÓN CON LA ENERGÍA1. Erradicar la po...
Cuadro 4.2. Número de personas sin acceso                                                                           tes; e...
Nivel 3                                                                                                 Necesidades de una...
comunidad. El tercer grupo lo constituyen las necesida-        mento del consumo de energía provocado por este obje-des pa...
Cuadro 4.3. El reto de lograr el acceso universal a la                                                                   r...
privados que intervienen en la electrificación rural –desde     que si se continúa así, su empleo no será sostenible. Se c...
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Figura 4.2. Esquema de microrred. Fuente: Elaboracióndel autor.Figura 4.3. Esquema de Sistema Fotovoltaico Domiciliario.Fu...
y un enchufe para carga de móvil o conexión de radio. Con-        yan al desarrollo de proyectos dando soporte a empren-fo...
Figura 4.4. Árbol de                                                                                                      ...
fotovoltaica, no se requiere regulación específica de la ac-     lación, a cuyo nombre están los activos de la instalación...
con la salvedad de que la instalación del proveedor de         adecuadamente el uso y manejo de elementos contami-servicio...
• Especificar, siempre que sea posible, equipos que                      Cuando la cuota resulta excesiva respecto a los i...
4.3. ASPECTOS BÁSICOS DE LA PRODUCCIÓN DE                         diciones de habitabilidad en las viviendas durante las é...
la emisión de sustancias que generan la muerte prematura         cocinado de la comida, que aumenta sustancialmente ende 1...
ción de CO2 en la atmósfera; sin embargo, no es el único       de estos programas destacan las siguientes:efecto del uso d...
rar, combustibles que sean accesibles, etc.) y transferen-                                                                ...
ampliada posteriormente para adaptarse a los requeri-           sumo se rompe, habrá un déficit energético que, una vezmie...
Figura 4.6. Sistema fotovoltaico centralizado. Fuente: ATERSA.temas de bombeo, abastecimiento y depuración de agua,       ...
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Figura 4.7. CentralMicrohidroeléctrica.             AZUD      CANAL DE DERIVACIÓN    CÁMARA DE CARGAFuente: IDAE          ...
Figura 4.8. Componentes de una central microhidroeléctrica. Fuente: Saltos del Pirineo.Kaplan con las variantes de ambas) ...
la región donde se ubica el área de actuación del pro-          500 a.c.) utilizados para moler el grano, hasta los moder-...
Figura 4.9. Mapa de velocidad de viento global. Fuente: 3TIER.teriales de repuesto puede ser muy limitado, ya que di-     ...
encargan de asumir las fluctuaciones a largo plazo, como                                                                  ...
baterías y son éstas quienes inyectan la energía a la red a                                                               ...
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Tecnología para el Desarrollo Humano de Comunidades Rurales - Energía

  1. 1. SUMINISTRO DE ENERGÍALucila Izquierdo Rocha Enrique Gómez de las HerasCoordinadora. CarbonellFundación Energía Sin Fronteras GamesaMónica Aguado Alonso Jesús Gómez MartínCENER Fundación Energía Sin FronterasEnrique Alcor Cabrerizo Leire Iriarte CerdánATERSA Fundación Energía Sin FronterasLeopoldo Antolín Álvarez Julio Lumbreras MartínIngeniería Sin Fronteras UPMAsociación para el Desarrollo Miguel Révolo AcevedoMiguel Ángel Doménech Rojo Osinergmin 4Consultor Thierry ReynersJulio Eisman Valdés Energía sin FronterasFundación Acciona Microenergía Académico revisorLuis Fernández Narvarte José Luis Díaz FernándezUPM
  2. 2. 4.1. INTRODUCCIÓN Y PLANTEAMIENTO que se promueven la igualdad entre los sexos, la sa-GENERAL DEL PROBLEMA lud, la educación y la sostenibilidad ambiental. Di- chos objetivos también encarnan derechos humanos4.1.1. Papel de la energía en el desarrollo básicos —los derechos de cada una de las personas existentes en el planeta a la salud, la educación, la vi-La energía está presente en todas las actividades huma- vienda y la seguridad. Los objetivos de desarrollo delnas. Su disponibilidad es imprescindible para el desarrollo Milenio son ambiciosos pero realizables y, junto cony para llevar una vida digna. La energía es la fuente del ca- el programa integral de las Naciones Unidas para ellor de nuestros hogares, de la iluminación, de los servicios desarrollo, marcan el rumbo para los esfuerzos delde transportes, de las comunicaciones y de los procesos mundo por aliviar la pobreza extrema para 2015."productivos y, en definitiva, un elemento clave para el Secretario General de las Naciones Unidas,bienestar de las personas y el desarrollo de los pueblos. Ban Ki-moonSin energía es imposible promover la economía y el creci-miento. El acceso a la energía y a los combustibles limpios A pesar de que en los Objetivos de Desarrollo deles un elemento clave para conseguir la erradicación de la Milenio (ODM) no se contempla expresamente la nece-pobreza y de sus dramáticos efectos sobre las personas, sidad de proporcionar a todos el acceso a las formasparticularmente sobre las mujeres y los niños, y para enca- modernas de energía, está reconocido que éste es unminar a las comunidades aisladas empobrecidas en la requisito básico que afecta a la consecución de los ochosenda del desarrollo (Alonso, 2009). ODM. En el Plan de Aplicación de la Cumbre de Johan- nesburgo, se reconoció expresamente la contribución "La erradicación de la pobreza extrema sigue siendo del acceso a la energía, a la erradicación de la pobreza y uno de los principales desafíos de nuestro tiempo y al logro de los ODM. Sin embargo, y a pesar de los es- es una de las principales preocupaciones de la comu- fuerzos ya realizados, la Agencia Internacional de la nidad internacional. Para poner fin a este flagelo se Energía estima que todavía 1.400 millones de personas necesitarán los esfuerzos combinados de todos, los –aproximadamente el 20% de la población mundial– ca- gobiernos, las organizaciones de la sociedad civil y el rece de acceso a la electricidad, y 2.700 millones –apro- sector privado, en el contexto de una alianza mundial ximadamente el 40% de la población mundial– descansa para el desarrollo más fuerte y más eficaz. En los ob- en el uso tradicional de la biomasa para cocinar y calen- jetivos de desarrollo del Milenio se fijaron metas con tarse (Cuadro 4.1), y calcula que para conseguir los plazos determinados, mediante las cuales se pueden ODM, todavía se requiere dar acceso a la electricidad a medir los progresos en lo tocante a la reducción de la 395 millones de personas y proporcionar cocinas eficien- pobreza económica, el hambre, la enfermedad, la tes a 1000 millones más (WEO 2010). El 85% de estas falta de vivienda adecuada y la exclusión —al paso personas vive en áreas rurales.88 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  3. 3. Cuadro 4.1. Relación de la energía y los ODMOMD RELACiÓN CON LA ENERGÍA1. Erradicar la pobreza extrema La disponibilidad de combustibles modernos y energía eléctrica tiende a mejorar los ingresos de lasy el hambre. familias en la medida en que mejora su productividad mediante la creación de más valor añadido, ma- yor ahorro de tiempo y mejores resultados económicos. En el ámbito rural, el empleo de energía para irrigación aumenta la producción de alimentos e incrementa el acceso a la nutrición.2. Lograr la enseñanza primaria El acceso a la electricidad y a los combustibles modernos libera tiempo para dedicar a tareas educati-universal. vas, mejora las condiciones para el estudio –iluminación, calefacción, etc.– y proporciona mejores me- dios materiales para facilitar la enseñanza y el aprendizaje.3. Promover la igualdad entre Las formas modernas de energía, especialmente la eléctrica, liberan gran cantídad de tiempo a laslos géneros y la autonomía de mujeres. Permiten que puedan ser educadas para la salud, para mejorar su progreso personal y parala mujer. incorporarse a otras actividades productivas en las mismas condiciones que los varones.4. Reducir la mortalidad infantil. La electricidad proporciona la posibilidad de contar con la atención y las prácticas hospitalarias ade-5. Mejorar la salud materna. cuadas y, también, de tener y conservar las vacunas y medicamentos en condiciones apropiadas. En6. Combatir el VIH/SIDA, el pa- el ámbito de la prevención sanitaria, la energía es crítica para poder disponer de agua potable, de ca-ludismo y otras enfermedades. lor para calentarla y de combustibles más limpios que permitan una mejor calidad del aire en las vi- viendas.7. Garantizar la sostenibilidad El acceso a la energía moderna permite el empleo de combustibles limpios, el uso de energías reno-del medio ambiente. vables y el incremento de la eficiencia energética. Se aumentan, por tanto, las posibilidades de mitigar impactos medioambientales en los ámbitos local, regional y global. Por otra parte, se pueden emplear de forma responsable algunos recursos naturales que, como la biomasa, son críticos para la conserva- ción y estabilidad medioambiental.8. Fomentar una asociación No es esperable que únicamenle el mercado sea capaz de proporcionar los servicios energéticos ne-mundial para el desarrollo. cesarios para cubrir las demandas de las comunidades más pobres y vulnerables. Es preciso lograr una asociación eficaz entre los gobiernos, las entidades públicas, las agencias de desarrollo, la socie- dad civil y el sector privado. Además, las cuestiones de energía y cambio climático requieren un trata-Fuente: UNDP 2005. miento global, no solo local, que aconseja crear y fomentar asociaciones de ámbito mundial. capítulo 4. suministro de energía 89
  4. 4. Cuadro 4.2. Número de personas sin acceso tes; ello es debido a que los gobiernos dan más importan- a electricidad o que descansan en el uso tradicional de la biomasa en 2009 (millones) cia al acceso a la electricidad en sus programas de desarrollo, aunque el acceso a ambas, electricidad y com- Nº de personas Nº de personas que bustibles limpios, es esencial en la erradicación de los sin acceso a descansan en el uso efectos perniciosos de la pobreza y en el desarrollo de las electricidad tradicional de la biomasa comunidades más pobres.África 587 657 4.1.2. El acceso universal a la energía, complejidad África subsahariana 585 653 y dificultad del problemaAsia (países en desarrollo) 799 1.937 China 8 423 Aunque no existe un consenso general sobre qué se en- India 404 855 tiende como “acceso universal a la energía”, nos sumamos Otros países de Asia 387 659 aquí a la interpretación que hace el Grupo Asesor del Se-Latinoamérica 31 85 cretario General de Naciones Unidas para la Energía y elPaíses en Desarrollo 1.438 2.679 Clima en su documento “Energy for a Sustainable Future”Mundo 1.441 2.679 (UN AGECC 2010 ), que define el “Acceso Universal” como “el acceso a unos servicios de energía limpios, fia-Fuente: Energy Poverty. ¿How to make modern access universal? IEA, 2010. bles y asequibles para cocinado, calentamiento, ilumina- ción, salud, comunicaciones y usos productivos”, es decir, La comunidad internacional es consciente, desde los niveles 1 y 2 de la figura 4.1.hace tiempo, de la estrecha correlación que existe entre Hemos adoptado esta definición porque entende-el nivel de ingresos de las familias y el acceso a la energía mos que el acceso a una cantidad de energía suficientemoderna. No es sorprendente que países con una gran para cubrir las necesidades humanas básicas y algunosproporción de población viviendo con menos de 2 dólares usos productivos representa el nivel de energía necesarioal día tengan un bajo nivel de electrificación y un alto nivel para mejorar la calidad de vida de los países más pobres yde población descansando en la biomasa tradicional. Pero, promover su desarrollo económico sobre una base soste-por otro lado, el acceso a la energía, especialmente a la nible.electricidad, permite incrementar el nivel de ingresos de Lograr el acceso a la energía abre muchos frenteslas familias al facilitar el acceso a medios de producción y de análisis, tanto de índole cualitativa como cuantitativa,mercados ahora inaccesibles. sobre los que es necesario reflexionar. Desde el punto de Se observa que a medida que el nivel de ingresos vista cualitativo, es necesario hablar de dos campos dife-sube, el acceso a la electricidad crece más rápidamente rentes y complementarios de necesidades, ya que condi-que el acceso a combustibles modernos y cocinas eficien- cionan la búsqueda de las soluciones óptimas; por un90 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  5. 5. Nivel 3 Necesidades de una sociedad moderna Nivel 2 Usos productivos Servicios de energía para muchas aplicacio- Nivel 1 nes domésticas, requisitos avanzados para Necesidades humanas básicas Electricidad, combustibles modernos y calefacción y cocinado, transporte privado. otros servicios de energía para mejorar la (Uso de electricidad alrededor de 2000 kWh Electricidad para iluminación, salud, educa- productividad. Ej. por persona y año). ción, comunicación y servicios comunita- - Agricultura: bombeo de agua para irriga- rios. ción, fertilización, cosechas mecanizadas. (50-100 kWh por persona y año). - Comercio: procesado agrícola, indus- trias domesticas o locales. Tecnologías y combustibles modernos para - Transporte: Combustible. calefacción y cocinado. (50-100 kgoe de combustibles modernos o co- cinas de biomasa eficiente por persona y año).Figura 4.1. Niveles crecientes de acceso a los servicios de energía. Fuente: Energy for a sustainable future. UN AGECC, 2010.lado, las necesidades de calor para cocina y calefacción, y mecánica, admiten soluciones diferentes, como puedenpor otro, las necesidades de electricidad o de energía ser el suministro de energía eléctrica o de energía mecá-mecánica para aplicaciones más sofisticadas, como ilumi- nica directamente obtenidas de las corrientes de agua onación, industria y telecomunicaciones. La necesidad de del viento. Su correcta selección exige estudios más cui-energía en forma de calor puede obtenerse eficiente- dadosos.mente mediante procesos de combustión directa de Cuantitativamente, se deben estimar las necesida-combustibles sólidos, líquidos o gaseosos, con rendimien- des en tres grupos. El primero lo constituyen las necesida-tos elevados y costes inferiores a los que requieren las des de uso doméstico. Es urgente estandarizar la cantidadformas más sofisticadas de energía; su estudio debe de energía que se considera necesaria para cubrir las ne-orientarse a cómo incrementar la eficiencia y disminuir cesidades básicas en el seno de las familias; queremos lla-los impactos desfavorables en la salud o el medio am- mar la atención sobre la gran dispersión de los datos quebiente. Sin embargo, los problemas que se plantean en la se manejan en este concepto. El siguiente lo forman lasprovisión de servicios que requieren formas más sofisti- necesidades de carácter comunitario, como la escuela, elcadas de energía, como es la electricidad o la potencia centro de salud y otras necesidades de uso común de la capítulo 4. suministro de energía 91
  6. 6. comunidad. El tercer grupo lo constituyen las necesida- mento del consumo de energía provocado por este obje-des para usos productivos, en un nivel mínimo que pueda tivo tendrá un impacto modesto sobre la demanda deconstituir la base del desarrollo de las comunidades. En energía primaria y las emisiones de CO2. En 2030, la ge-la figura 4.1 se dan algunas cifras para los niveles de co- neración global de electricidad sería un 2.9% mayor, la de-bertura de las necesidades humanas básicas comparadas manda de petróleo subiría menos de un 1% y las emisionescon las necesidades de una sociedad moderna (UN de CO2 serían un 0.8% más altas. El problema no es,AGECC, 2010). pues, el capital necesario, ni el aspecto medioambiental, ni Desde el punto de vista económico, conviene aclarar tampoco se trata de un problema tecnológico –las tecno-que, en este contexto, el término “asequible” significa que logías necesarias están disponibles– sino que más bien seel coste de la energía para los usuarios finales debe ser trata de problemas de carácter político, institucional, logís-compatible con su nivel de ingresos, es decir que todos tico, financiero etc., que requieren análisis pormenoriza-deberían ser capaces, querer y pagar el incremento de dos de cada uno de ellos y un gran esfuerzo conjunto decoste que pueda suponer el acceso a una forma de ener- toda la sociedad.gía de más calidad. El coste de los servicios de energía nodebe ser superior a una fracción del orden del 10-15% de 4.1.3. La electricidad como vector de desarrollosus ingresos; ello puede hacer necesaria la provisión tem-poral de subsidios hasta que se alcance un desarrollo eco- El acceso al suministro eléctrico en los hogares es particu-nómico suficiente de la zona lo deje de aconsejar. Este ar- larmente imprescindible para el desarrollo humano, yagumento proporciona una razón adicional para apreciar la que posibilita el alumbrado, la refrigeración y el funciona-importancia de incluir en el acceso universal los usos pro- miento de los electrodomésticos. El acceso a la electrici-ductivos: facilitar a los usuarios la capacidad de pagar por dad es uno de los indicadores más claros del bienestar dela energía lo que se establezca, cuestión clave para una las personas. La electricidad es también imprescindibleviabilidad financiera de los servicios energéticos en el para la mayoría de las aplicaciones de desarrollo produc-largo plazo. tivo local. En este caso, es necesario, no solo el acceso La AIE ha estimado en su documento WEO 2010, sino también la garantía de un suministro suficiente, fiableque para cumplir los ODM se requiere una inversión anual y duradero. Por último, no son concebibles servicios sani-en el periodo 2010-2015 de 41.000 millones de dólares, lo tarios adecuados sin el acceso a la electricidad.que representa solo el 0.06% del PIB mundial. Lograr el El Servicio Universal de electricidad es un elementoacceso universal a una energía moderna en el 2030, va a básico en las políticas de combate a la pobreza; implicarequerir un esfuerzo adicional de 756.000 millones de dó- dar acceso a la electricidad a todos los ciudadanos enlares, es decir, 36.000 millones de dólares anuales. Esto es igualdad de condiciones. La mayor parte de los países tie-menos del 3% de las inversiones globales de energía pre- nen entre sus objetivos alcanzar el servicio universal y sevistas en el escenario “Nuevas políticas” al 2030. El incre- diseñan planes de electrificación rural que están obte-92 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  7. 7. Cuadro 4.3. El reto de lograr el acceso universal a la riencias de éxito con diferentes sistemas y tecnologías, queelectricidad no es insuperable, sería similar al esfuerzo realizado en la década 1990-2000 (Millones) se comentan más adelante. La selección de las tecnologías más adecuadas depende fuertemente de las condiciones Asia Resto Total locales. Para la selección de la tecnología más adecuada a Oriental del mundo cada zona concreta, será necesario en muchos casos el dis-Nuevas conexiones 240 poner de encuestas de carácter sociológico y de bases de1990-2000 datos de recursos renovables y, si es posible, del uso de he-Nuevas conexiones 210 30 240 rramientas de mínimo coste (EsF, 2009).por década requeridas Las actuales tecnologías energéticas renovables per-para el acceso universal miten su utilización directa en aplicaciones de bombeo yen 2030 depuración de agua en proyectos locales, por lo que pa-Fuente: Energy for a sustainable future. UN AGECC, 2010. rece evidente la capacidad de optimización que pueden implicar las aplicaciones conjuntas de agua y energía enniendo buenos resultados en muchos casos. La mayoría regiones aisladas de las redes de suministro. Los sistemasde estos planes ha considerado, hasta ahora, la extensión de gestión conjunta de ambos suministros también pre-de las redes de suministro como única estrategia para sentan sinergias importantes. La relación entre agua yelectrificar las zonas rurales, pero de esta forma, queda- energía es tan íntima, tiene un impacto de tal calado en larán todavía amplios grupos de población, ubicados en zo- economía y el bienestar de nuestras sociedades, que de-nas más aisladas, que van a quedar muy lejos de lograr el bería tener una atención especial por parte de los pode-acceso a la electricidad; dar acceso a estas comunidades res públicos y un análisis riguroso por parte de la industria,debe reconocerse como una responsabilidad de los Esta- las instituciones académicas y la sociedad civil.dos e implementarse a través de planes de electrificación Aunque los pequeños sistemas eléctricos renovablesrural específicos para estas zonas aisladas que estén en implementados a nivel local son claves para resolver elcoordinación con las políticas sociales de los gobiernos y problema de la electrificación rural, existen, como se hacon otros programas concretos de desarrollo rural. visto en el capitulo 2, barreras para su desarrollo que ne- La utilización de fuentes de energía renovables me- cesitan ser superadas. Estas barreras incluyen los inexis-diante sistemas aislados de la red, ya sea en sistemas indivi- tentes o insuficientes marcos políticos y legales, las dificul-duales o microrredes, proporciona soluciones operativas y tades financieras, y la falta de capacidad de muchas regio-reales para aquellas zonas donde el coste de la extensión nes. Hay tres temas que conviene analizar con cuidado: lade la red es prohibitivo. En lugares donde el coste por sostenibilidad integral de los proyectos, en sus aspectospunto de conexión mediante extensión de redes es supe- económico, social y medioambiental, el modelo econó-rior a 1.000 dólares USA, los microsistemas eléctricos reno- mico que se utilice y el marco regulatorio que lo haga sos-vables parecen ser una estrategia adecuada. Existen expe- tenible. Dado el conjunto variado de agentes públicos y capítulo 4. suministro de energía 93
  8. 8. privados que intervienen en la electrificación rural –desde que si se continúa así, su empleo no será sostenible. Se cal-la administración central, regional y local, hasta los promo- cula además, que en las comunidades aisladas que no tie-tores de proyectos y los propios consumidores o sus órga- nen acceso a combustibles limpios, las mujeres y los niñosnos de representación– es necesario también analizar el dedican, por término medio, 4 horas diarias para la recolec-papel de cada uno de ellos, en aras de lograr la adecuada ción de los combustibles tradicionales que necesitan.gestión técnica y económica de los proyectos. La eficiencia de la biomasa puede ser incrementada, proporcionando a las familias biocombustibles limpios y4.1.4. El problema y el papel de la biomasa facilitando la instalación de cocinas y hornos mejorados y sistemas de ventilación adecuados. La provisión de for-Todavía hoy, 2.700 millones de personas que habitan en paí- mas modernas de energía basadas en las oportunidadesses en desarrollo dependen de los combustibles tradiciona- que hoy ofrecen las energías renovables constituye unales (leña, carbón vegetal, residuos agrícolas o residuos ani- esperanza para frenar este proceso de muertes prematu-males) para cocinar y calentarse, y las proyecciones son ras y deforestación. Las alternativas que ofrece la tecno-que esta situación subirá a 2.900 millones en 2030 si no se logía son muy amplias y pueden satisfacer todo tipo deponen en marcha las acciones necesarias (WEO IEA, 2010). necesidades en función del área geográfica, empleandoLa mayoría de estas personas viven en zonas rurales y mu- recursos autóctonos, con tecnologías sencillas y econó-chas de ellas en comunidades aisladas. Como se ha comen- micamente viables.tado, cambiar esta situación es el segundo eje en el que sebasa el uso de la energía moderna como factor para la eli- 4.1.5. Visión de los organismos internacionalesminación de la pobreza y de sus consecuencias. Aunque, como hemos dicho, el acceso a la electrici- En el momento actual, se percibe un notable cambio en ladad es un objetivo prioritario para incrementar el visión que los organismos internacionales presentan en re-desarrollo, eliminar el uso ineficiente de la biomasa en los lación con la estrategia en materia energética. Si en la úl-hogares es una necesidad urgente por varias razones. Por tima década del siglo XX los objetivos prioritarios eran laun lado, el uso de cocinas tradicionales de biomasa en los independencia energética y los cambios estructurales ba-hogares, sin ningún tipo de chimenea o ventilación, eleva sados en la privatización y la introducción de la competen-los niveles de contaminación en el interior de las viviendas cia en los mercados energéticos, en el comienzo del siglovarias veces por encima del nivel de contaminación en el XXI, sin que de ninguna manera se hayan cambiado estosexterior, incluso en las ciudades más contaminadas. Esto objetivos, la prioridad está focalizada en conseguir el ac-tiene un efecto pernicioso sobre la salud de las personas y ceso universal a la energía, en promover el cambio haciaparticularmente de los niños. Por otro lado, el uso tradicio- una matriz energética que resulte medioambientalmentenal de la biomasa es la primera causa de deforestación en sostenible, y en estimular el uso racional de la energía.las zonas circundantes a los núcleos urbanos, de manera Este cambio está basado en dos pilares, el primero de94 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  9. 9. ellos es la toma de conciencia de que el acceso a la ener- 4.2. ASPECTOS BÁSICOS EN EL ACCESO A LAgía es crítico para el desarrollo económico y la reducción ENERGÍA DE LAS CRAde la pobreza, y el segundo es el convencimiento de la ne-cesidad urgente de tomar medidas orientadas a la reduc- 4.2.1. El acceso a la electricidad de las comunidades rura-ción del impacto global del cambio climático. les aisladas El acceso a la energía está siendo recogido ya en lasestrategias de los principales organismos internacionales La electricidad es imprescindible para algunos serviciosdel sector energético y en las estrategias de la coopera- como iluminación eficiente o alimentación de equiposción internacional. En el documento “Access to sustaina- electrónicos para comunicación y entretenimiento. Pasarble energy sources at the local level in developing coun- de las sombras y penumbras a la luz y del aislamiento altries” propuesto por la Comisión Europa en abril de 2009, conocimiento de lo que pasa en el mundo sólo es posiblese reconoce que las soluciones energéticas locales soste- con electricidad.nibles, implementadas por actores locales y con compro- Para lograr el objetivo de que en 2030 sea realidadmiso del sector privado, deben tener un creciente papel el acceso universal a los servicios básicos de electricidaden la cooperación europea al desarrollo. de los 1.200 millones de personas sin acceso que se es- Se ha mencionado varias veces el documento elabo- tima habría en dicha fecha, de no tomarse las medidasrado por la AIE, en colaboración con UNDP y UNIDO, adecuadas, la AIE evalúa que el 38% debería ser conec-“Energy Poverty” y también el redactado por el Grupo tado a redes eléctricas por su ubicación próxima a ciuda-Asesor para la Energía y el Cambio Climático del Secreta- des y a redes existentes, mientras que el 62% deberíario General de la ONU “Energy for a Sustainable future”. abastecerse con microrredes (46,5% núcleos poblaciona-En ellos el acceso universal a la energía se considera una les muy alejados de redes) y con sistemas domiciliariosde las máximas prioridades de los próximos años. Institu- (15,5% casas con alta dispersión). Por tanto, el abasteci-ciones como el Grupo Banco Mundial o el Banco Inter- miento eléctrico de comunidades rurales aisladas se basaamericano de Desarrollo, han modificado también en este en microrredes y sistemas domiciliarios en función de susentido sus estrategias energéticas. grado de dispersión. En principio, de los tres modos de suministro, red, mi- “Uno de los principales desafíos claves que encaran crorred y sistema domiciliario, el suministro con red tiene los gobiernos de los países en desarrollo es aumentar importantes ventajas en cuanto a disponibilidad de poten- la confiabilidad y eficacia del suministro de energía, y cia y posibilidad de aumento progresivo de la demanda permitir, al mismo tiempo, que los servicios energéticos energética. Sin embargo, en algunos países, el suministro modernos sean accesibles y asequibles para todos” mediante red es muy poco fiable, debido fundamental- Grupo Banco Mundial mente a un déficit de energía disponible, consecuencia de Síntesis Sectorial de Estrategia Energética, Oct 2009 la falta de inversión en generación. Por otro lado, los costes capítulo 4. suministro de energía 95
  10. 10. de inversión por punto de suministro aumentan exponen- Las fuentes de energía usadas tanto en microrredescialmente a medida que el grado de cobertura eléctrica au- como en sistemas domiciliarios pueden ser renovables (fo-menta, como consecuencia de la alta dispersión y las difi- tovoltaica, eólica, microhidráulica) o basadas en combusti-cultades de acceso físico. En esta tesitura, para electrificar bles fósiles. En muchos estudios se pone de manifiestolas comunidades rurales aisladas sólo existe la vía práctica que la generación basada en combustibles fósiles, aunquede recurrir a microrredes o a sistemas domiciliarios, aun- tiene un menor coste de inversión inicial, tiene un mayorque tengan algunas desventajas, como la limitación de po- coste medio (inversión más operación y mantenimiento,tencia o, en algunos casos, el suministro de corriente conti- más combustible, durante la vida del proyecto) de la ener-nua. Por tanto, para la electrificación rural se debe buscar gía producida. Esta tendencia se acentúa en la medida enla mejor opción socioeconómica en cada caso, contem- que las comunidades están más remotas y el coste de su-plando los tres modos de suministro. ministrar productos petrolíferos aumenta. Por tanto, las energías renovables desempeñan un papel crítico en la4.2.2. Microrredes y Sistemas Domiciliarios electrificación de comunidades rurales aisladas. La selección de la energía renovable más apropiadaLas microrredes son una buena solución para electrificar en cada caso viene condicionada por la disponibilidad delpequeños núcleos de población. Pueden estar alimenta- recurso. Así, la microhidráulica sólo se puede utilizar, y ha-das por centrales fotovoltaicas, microeólicas o microhi- brá que hacerlo de forma preferente, en los sitios dondedráulicas. Es muy habitual recurrir a los sistemas híbridos, exista un cauce de agua con caudal y salto suficiente. Eldonde los grupos electrógenos pueden proveer una re- uso de la eólica y la fotovoltaica está condicionado, res-serva para aumentar la fiabilidad y para conseguir una al- pectivamente, por la existencia de viento e insolación sufi-ternativa más eficiente en coste que sólo energías renova- cientes. En ambos casos, es muy importante disponer debles. En muchos casos existe una complementariedad na- mediciones adecuadas en todas las épocas del año, quetural entre la fotovoltaica y la eólica. permitan un dimensionamiento fiable de los sistemas. La Las microrredes necesitan de una pequeña red de mayoría de los países en desarrollo están ubicados entredistribución, con instalación de contadores de energía, li- los paralelos 35º N y 35º S, en el denominado “cinturónmitadores de carga en cada usuario y un sistema de regu- del sol”, lo cual hace de la energía fotovoltaica una refe-lación de tensión y potencia que adapte en cada mo- rencia muy importante para la electrificación de las comu-mento la generación de energía necesaria para el con- nidades rurales aisladas de los países en desarrollo.sumo y que evite el colapso del sistema por sobrecarga. Dentro de los sistemas domiciliarios, se han desarro- Los Sistemas Domiciliarios se adaptan mejor a las po- llado, en los últimos años, productos de coste reducidoblaciones dispersas, ya que no requieren redes de distri- para cubrir las necesidades de iluminación y pequeñas car-bución. El generador puede ser fotovoltaico, microeólico o gas a 12Vcc. Son lámparas y linternas con focos leds que in-grupo electrógeno. tegran un pequeño panel fotovoltaico de carga de energía96 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  11. 11. Figura 4.2. Esquema de microrred. Fuente: Elaboracióndel autor.Figura 4.3. Esquema de Sistema Fotovoltaico Domiciliario.Fuente: Perú Microenergía. capítulo 4. suministro de energía 97
  12. 12. y un enchufe para carga de móvil o conexión de radio. Con- yan al desarrollo de proyectos dando soporte a empren-forman la denominada picofotovoltaica, y se ha demos- dimientos sociales.trado de una gran utilidad en muchos países de África. • Los emprendedores que ven una oportunidad de Se puede asegurar que conseguir el acceso universal desarrollo de mercado en esta actividad.a la energía en el 2030 no será posible sin el concurso delas energías renovables. Se estima que la electrificación La planificación eléctrica debe recoger, en el escena-con energías renovables, tanto en microrredes como en rio de 10 años, los proyectos de electrificación rural con susistemas domiciliarios, debe alcanzar a más de 1.000 millo- programación temporal y su presupuesto. Esta planifica-nes de personas, generando 571 TWh, con una inversión ción debe ser vinculante y debe conllevar un proceso exi-estimada superior a 441.000 Millones de USD en los pró- gente de seguimiento anual. La planificación conllevaximos 20 años o 20.800 Millones de USD al año. identificar las necesidades (ubicación y demanda) y los re- cursos energéticos locales disponibles, y, mediante aplica-4.2.3. Política energética, planificación y regulación ciones informáticas específicas, establecer con criterios claros y transparentes el modo de suministro eléctricoSobre los estados pesa la principal responsabilidad de fa- más adecuado en cada caso: extensión de redes, micro-cilitar el acceso a la electricidad. Es prácticamente imposi- rredes o sistemas domiciliarios. Ya se vio como las micro-ble conseguir el acceso universal a los servicios eléctricos rredes y los sistemas domiciliarios son el modo de sumi-básicos si los gobiernos nacionales no contemplan de nistro más relevante para las comunidades rurales aisla-forma prioritaria este objetivo en las políticas energética y das. Un plan bien concebido pone de manifiesto las nece-de desarrollo, la planificación eléctrica y la regulación. sidades y el modo de abordarlas, facilitando la coordina- La política energética debe contemplar el objetivo ción entre los diferentes actores y posibilitando las apor-prioritario de acceso eléctrico universal en el 2030, con taciones de las organizaciones multilaterales, agenciaslos hitos intermedios que aseguren el progreso adecuado. internacionales, sector privado y sociedad civil.Esta política debe coordinarse con la política de Ante la magnitud del problema, es necesaria la parti-desarrollo rural, educación, infraestructuras y lucha contra cipación de todos los grupos de interés, para lo cual losla pobreza. gobiernos deben crear el entorno adecuado. Aunque el En aquellos países cuyos gobiernos, por diferentes mercado potencial global de microrredes y sistemas domi-razones, no asumen explícitamente su responsabilidad de ciliarios es de una magnitud atractiva, existen barreras cla-suministrar energía a todos los ciudadanos mediante el ramente definidas para el desarrollo de este mercado y lauso de energías renovables, esta actividad es llevada a principal de ellas es el elevado coste de las instalacionescabo por dos tipos de emprendimientos: comparado con los niveles de renta de las comunidades• Las agencias de cooperación y otras instituciones de rurales aisladas. Estas barreras de carácter económico tie- cooperación al desarrollo, que fundamentalmente apo- nen dos manifestaciones, una, posiblemente la más impor-98 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  13. 13. Figura 4.4. Árbol de problemas de la electrificación de comunidades rurales aisladas. Fuente: Elaboración del autor.tante, es el elevado coste de la inversión inicial y otra, el electrificación, y dado que las comunidades rurales aisla-elevado coste del mantenimiento de las instalaciones, en das resultan vulnerables, es necesario que se establezcaparticular la reposición de baterías en el caso de la ener- una regulación específica para la electrificación rural. Nor-gía fotovoltaica y eólica. Es necesario que los gobiernos malmente, existe regulación para el suministro por redes,creen el marco adecuado para que resulte atractiva la par- pero no así para el suministro no convencional (microrre-ticipación de todos los grupos de interés. des o sistemas domiciliarios) debido a su reducida poten- En la medida en que los gobiernos facilitan las condi- cia unitaria. Por tanto, el primer paso es establecer dichaciones para que los diferentes actores participen en la regulación específica, si no existiera. En el caso de la pico- capítulo 4. suministro de energía 99
  14. 14. fotovoltaica, no se requiere regulación específica de la ac- lación, a cuyo nombre están los activos de la instalación; latividad, remitiéndose a la regulación general sobre produc- propiedad puede ser un particular o una municipalidad otos/servicios. una cooperativa capaz de conseguir la financiación corres- La regulación específica de la actividad de suministro pondiente y gobernar la iniciativa. Y la figura del explota-eléctrico mediante microrredes o sistemas domiciliarios dor, que opera y mantiene la instalación y es contratadodebe ser muy sencilla y fácil de aplicar, evitando costes por la propiedad para que gestione sus activos. Al explo-transaccionales. Debe establecer las condiciones de sumi- tador se le requiere la capacidad de gestionar la actividadnistro o tipo de concesión, la calidad del servicio, los nive- y de hacerlo de forma eficiente. Dadas las característicasles de suministro: potencia, tensión, frecuencia y energía, de las comunidades rurales aisladas, parece convenientelas condiciones de conflicto: impago, manipulación y co- desarrollar las capacidades de explotador a nivel local, fo-municaciones, así como las tarifas o cuotas a abonar. mentando la capacitación y la formación de organizacio- Otro efecto que se consigue con la regulación es que nes que asuman este rol.los usuarios de microrredes y sistemas domiciliarios pue- En el caso de los Sistemas Domiciliarios existe unadan acceder, al menos, al mismo grado de subsidios que gran variación y disparidad de modelos de gestión, queexisten en las redes, ya sea para inversión inicial o subsi- podemos agrupar en tres bloques: venta al contado, ventadios sobre las tarifas (tarifa social). Y es deseable, dado el a crédito y cuota por servicio. En la venta, tanto al contadomayor nivel de pobreza de las comunidades rurales aisla- como a crédito, existe una transferencia de propiedad li-das, que los subsidios se focalicen en estos casos de ma- mitada por las condiciones de venta, mientras que en elyor necesidad. En todo caso, al establecer la tarifa hay que modelo de cuota por servicio, no se transfiere la propie-considerar la asequibilidad de la misma para los usuarios y dad, sino sólo la electricidad a disposición (generada y al-la sostenibilidad a largo plazo. macenada) o el servicio eléctrico. En los modelos de venta a crédito aparece la figura4.2.4. Modelos de gestión de la institución crediticia o de microcrédito. Se pueden clasificar por el sujeto del crédito: al comprador o al ven-En la explotación de microrredes, la variedad en los mode- dedor. En el caso del crédito al vendedor, éste asume ellos de gestión es muy limitada. Se deben considerar tres fi- riesgo de impago del comprador, mientras que este riesgoguras, que pueden ser independientes o solaparse. La fi- es asumido por la institución crediticia en caso de la ventagura del promotor, que concibe y desarrolla el proyecto, con crédito al comprador. Una variante es el alquiler conanalizando su viabilidad técnica y económica y buscando opción de compra, aunque hay pocas experiencias conla financiación; esta figura es típica del emprendedor, que este modelo.puede ser el mismo propietario, o una empresa, o una Finalmente, en los modelos de cuota por servicio, loONG o cualquier otro actor con imaginación, voluntad y que se vende es el servicio eléctrico. Es el modelo más pa-capacidad para ello. La figura de la propiedad de la insta- recido al de las empresas distribuidoras convencionales,100 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  15. 15. con la salvedad de que la instalación del proveedor de adecuadamente el uso y manejo de elementos contami-servicio está situada en el domicilio del usuario. Este mo- nantes, como baterías de plomo y aceites de engrase odelo, a su vez, puede tener concesión o no. dieléctricos. Se puede decir que no existe un modelo mejor que Pero el verdadero caballo de batalla en la electrifica-los demás. Al analizarlos bajo los diferentes aspectos de ción de comunidades rurales aisladas es la sostenibilidadriesgos, coste, sostenibilidad, etc., cada modelo tiene sus económica. Poder comprar y mantener un sistema, o pa-ventajas, inconvenientes y factores críticos de éxito. Exis- gar una cuota periódica que permita cubrir los costesten casos de éxito de cada tipo de modelo de gestión. Lo (costes de capital y operación y mantenimiento), es pocoque parece que es crítico es el conjunto de modelo, tipo compatible con los niveles de ingresos de estos usuarios.de producto/servicio y condiciones específicas del en- Como ya se ha indicado, el coste de inversión inicial de lastorno. energías renovables es alto, y es cierto que, como conse- cuencia del desarrollo de los mercados, especialmente en4.2.5. El problema de la sostenibilidad países desarrollados, se prevé una reducción de los costes (por ejemplo, una reducción del 40% en paneles solaresLa sostenibilidad de las soluciones planteadas para la de 2010 a 2015). También el desarrollo tecnológico pre-electrificación de comunidades rurales aisladas debe ser visto en las baterías apunta hacia una reducción de costeun planteamiento irrenunciable. Cualquier actividad que y aumento de prestaciones. Sin embargo, todavía la inver-se lleve a cabo debe contemplar ineludiblemente su sos- sión inicial es una fuerte barrera. Esta barrera no se re-tenibilidad social, medioambiental y económica. suelve exclusivamente con financiación, pues aunque se Respecto a la sostenibilidad social, debe contem- consiguiera su financiación a coste muy reducido, el pesoplarse la participación de los usuarios en todas las fases que tiene sobre la cuota periódica la haría inasequibledel proyecto, directamente o mediante sus órganos repre- para las comunidades rurales aisladas. Por tanto, es nece-sentativos existentes, o creados para este objetivo. Es im- sario un subsidio a la inversión inicial, que puede provenirportante considerar la participación activa de las mujeres de los gobiernos centrales, provenientes a su vez de susen los órganos de representación ya que son el colectivo presupuestos o de préstamos de organismos multilatera-al que más suelen afectar las condiciones de las viviendas. les o bilaterales, o de la cooperación internacional.También es muy conveniente la participación y colabora- Por otro lado, todos los equipos requieren algúnción de las administraciones locales y regionales. mantenimiento, ya sea para facilitar su correcta opera- Como la generación eléctrica para alimentar las mi- ción o para reparar sus averías. Dar la atención requerida,crorredes o los sistemas domiciliarios está basada en mediante personal especializado, no es nada fácil en lu-energías renovables, la sostenibilidad medioambiental pa- gares remotos que exigen largos desplazamientos. Pararece más fácil de lograr que con energías basadas en com- afrontar este tema deben contemplarse cuatro tipo debustibles fósiles. Sin embargo, es necesario contemplar actuaciones: capítulo 4. suministro de energía 101
  16. 16. • Especificar, siempre que sea posible, equipos que Cuando la cuota resulta excesiva respecto a los in- requieran poco mantenimiento y de fácil ejecución. gresos de los usuarios, es necesario establecer subsidios• Capacitar a los propios usuarios para que conozcan bien mientras perduren dichas condiciones. Basándose en el las limitaciones y prestaciones de sus instalaciones y éxito que la implantación de la tarifa con prima (feed-in ta- asuman ciertas labores sencillas de mantenimiento. riff) ha tenido en el desarrollo de las energías renovables• Capacitar a técnicos locales que puedan ofrecer sus en muchos países, la Plataforma Fotovoltaica de la Unión servicios para asesorar o reparar. Europea propone la Tarifa Regulada de Compra (Regula-• Concentrar las intervenciones para facilitar todas las ted PurchaseTariff-RPT) para incentivar la electrificación actividades anteriores. de comunidades rurales aisladas. Parte de los costes tota- les son cubiertos mediante subsidio estatal o mediante Los costes de desarrollo de capacidades locales de- subsidio cruzado aportado en su tarifa por los usuarios deben integrarse en los costes de inversión inicial. Además mayor consumo. Este tipo de subsidio existe en muchosde capacitar, es necesario garantizar alguna forma de países, aún en países desarrollados, pero normalmenteapoyo o asesoramiento para los casos que sobrepasan las sólo se aplica a usuarios conectados a red. Sería necesariosituaciones normales. extender su uso a microrredes y a sistemas domiciliarios. Aunque los sistemas estén perfectamente dimensio- De esta forma, los consumidores de comunidades ruralesnados, suministrados e instalados, y adecuadamente ope- aisladas atendidos por microrredes o por sistemas domici-rados los equipos tienen una vida útil, al cabo de la cual es liarios, se verían beneficiados de la mayor aportación quenecesario sustituirlos. La reposición de equipos costosos, hacen en su tarifa los usuarios de mayor consumo, normal-como puede ser el caso de las baterías, puede represen- mente conectados a la red, de igual forma que lo hacentar una barrera infranqueable para el usuario. ahora los usuarios de menor capacidad de pago atendidos Por último, la gestión de cobro de las cuotas, en el caso por la red.de financiación de la compra (micro financiación) o en el caso El gasto en que incurren las comunidades rurales ais-de cuota por servicio, es un tema especial a considerar. Según ladas como consecuencia de la falta de electrificación esel modelo de gestión que se implante, los propios usuarios una parte importante de sus ingresos. El uso de velas, lám-pueden proceder a la gestión del cobro, lo cual evitará costes paras de keroseno, pilas carga de baterías con sus despla-adicionales a cargar sobre las cuotas. La gestión de impaga- zamientos asociados, es un dato a considerar para validardos debe contemplarse desde el principio con criterios cla- la asequibilidad de la tarifa. Es deseable que la tarifa apli-ros. Es evidente que el impago de cuotas no sólo provoca pér- cada a las comunidades rurales aisladas no sea superior adidas, sino lo que es más grave, incita al resto de usuarios a la aplicada a los usuarios de red, pero si tuviera que serimitar esa conducta. La desconexión de los usuarios con im- superior, nunca debiera superar al coste que implica lapagos injustificados parece una medida necesaria, si se quiere compra de los elementos sustitutivos para el servicio depreservar la sostenibilidad de la acción de electrificación. iluminación y de comunicación.102 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  17. 17. 4.3. ASPECTOS BÁSICOS DE LA PRODUCCIÓN DE diciones de habitabilidad en las viviendas durante las épo-CALOR PARA COCINA Y CALEFACCIÓN cas de bajas temperaturas. En el caso de las comunidades rurales aisladas, su ac-4.3.1. Situación actual ceso a la energía térmica para calefacción, esterilización o procesado de alimentos está ampliamente restringido aComo se ha puesto de manifiesto en la introducción a las fuentes energéticas tradicionales, fundamentalmenteeste capítulo, la relevancia de la energía para el desarrollo biomasa y carbón vegetal, utilizadas de forma muy inefi-humano está vinculada a los servicios que ésta propor- ciente. Según EIA (2006), el 87% de la población de la In-ciona. La electricidad no es crítica para el desarrollo por dia que habita en zonas rurales tiene la biomasa como sufacilitar luz, sino por promover el acceso a la educación, la fuente de energía primaria para cocinar. El porcentaje au-salud, la preservación de alimentos, el agua potable o las menta hasta el 93% en las zonas rurales de África Subsa-comunicaciones. De igual forma, la energía térmica ligada hariana e incluso alcanza valores superiores en algunosa la calefacción o el cocinado no lo es por proporcionar países como Indonesia (95%). Pero esto no es una situa-calor, lo es por facilitar la habitabilidad básica y, especial- ción exclusiva de las zonas mencionadas; el porcentajemente, por facilitar el procesado y conservación de ali- medio de dependencia en el mundo rural es del 83%. Esmentos. decir, la inmensa mayoría de la población rural no tiene ac- Aunque el procesado de alimentos presenta algunos ceso a fuentes modernas de energía para la generación deinconvenientes –la reducción del contenido en vitaminas, calor. El informe anual de la Agencia Internacional de lafibras y minerales naturales o el aumento de la ingesta de Energía más reciente (WEO IEA, 2010) confirma cifras si-azúcares y sales, que favorecen la aparición de problemas milares para 2009 e incluye proyecciones para 2030 quecomo el aumento de la tensión arterial, la obesidad, o la muestran una situación análoga en el futuro próximo.diabetes– la energía térmica proporciona ventajas insusti-tuibles en la alimentación humana: permite acceder al es- 4.3.2. Impactos del uso de biomasacaldado –que interrumpe la acción enzimática–, la cocción,la pasteurización y la uperización –que eliminan agentes Esta dependencia de la biomasa conlleva trágicas conse-patógenos– y permite consumir productos que de otra cuencias, tanto ambientales como sociales y económicas,forma serían difícilmente asimilables por nuestro orga- que se explican a continuación.nismo. Son muchos los beneficios asociados al uso deenergía térmica para el procesado, la conservación, la faci- Problemas respiratorios y muertes prematuras derivados delidad de manejo, el transporte, o incluso la consistencia o la inhalación de humosel sabor de los alimentos. La energía térmica también per-mite la esterilización –muy relevante para evitar el conta- La Organización Mundial de la Salud, OMS (2008), estimagio de enfermedades– y aporta calor para mantener con- que la quema de biomasa en espacios interiores produce capítulo 4. suministro de energía 103
  18. 18. la emisión de sustancias que generan la muerte prematura cocinado de la comida, que aumenta sustancialmente ende 1,45 millones de personas al año en el mundo. Una parte estos sistemas tradicionales; por tanto, se produce un dé-significativa de estas muertes corresponde a niños peque- ficit de horas diarias que podrían dedicarse a la educaciónños que pasan muchas horas al día respirando el humo o a labores productivas. Por otra parte, esta biomasa secontaminado. También provoca enfermedades respirato- suele transportar sobre la espalda, lo que da lugar a im-rias crónicas en los adultos y continuos problemas de con- portantes lesiones que impiden la realización de otras ta-juntivitis. Esta situación convierte el problema de la quema reas o, incluso, inhabilitan a la persona que la transporta.de biomasa en la segunda causa de muerte mundial pordelante de la tuberculosis y la malaria y sólo detrás del Sín- Deforestacióndrome de Inmuno-Deficiencia Adquirida (SIDA). La Organización de las Naciones Unidas para la Agricul-Problemas derivados de la forma de combustión tura y la Alimentación, en su informe FAO (2010), pone de manifiesto la deforestación que se está produciendo enLa combustión ineficiente de la biomasa también lleva algunas zonas de América Latina, África Subsahariana yasociados otros problemas inherentes entre los que des- Asia Suroriental. Esta situación se debe, en parte, a la ne-tacan: dolores de espalda y lumbares por malas posturas cesidad de biomasa forestal para la generación de calor.al cocinar, quemaduras en el cuerpo por contacto directo Hay imágenes de satélite que muestran la gran superficiecon el fuego o con los utensilios que alcanzan temperatu- deforestada en los entornos de los caminos rurales deras elevadas, contaminación de los alimentos por estar en donde se extrae la biomasa para consumo energético. Lacontacto directo con los humos, riesgo de incendio en la deforestación conlleva una degradación del suelo y favo-vivienda, etc. Además, el muy bajo rendimiento de la com- rece la desertización que, a su vez, provoca una reducciónbustión exige la necesidad de mayores cantidades de bio- de la precipitación de agua en la zona, la reducción de lamasa para alcanzar el mismo servicio energético. fertilidad de los suelos, el aumento de la propensión a la erosión y problemas de retención de nutrientes y de pre-Problemas derivados del transporte de biomasa vención de impactos de eventos meteorológicos extre- mos. Además, cuando aumenta la deforestación, se incre-Para poder disponer de biomasa para la combustión, hay menta el tiempo necesario para recoger la leña, lo queque realizar largos desplazamientos, que suponen una me- amplía los impactos de su transporte.dia del orden de 1 hora al día, según OMS (2007), aunquehay países, como Níger, en los que la media puede llegar a Cambio Climático4 horas diarias. La mayor parte de estos desplazamientoslos realizan mujeres y niños. Además, las mujeres dedican, Una consecuencia directa de la deforestación es la pér-adicionalmente, un tiempo destacado a la preparación y al dida de sumideros de carbono que reducen la concentra-104 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  19. 19. ción de CO2 en la atmósfera; sin embargo, no es el único de estos programas destacan las siguientes:efecto del uso de biomasa sobre el cambio climático. La • Los beneficiarios deben estar convencidos de la necesi-quema de esa biomasa genera unas partículas de color os- dad del cambio de sistema de combustión (porque lacuro denominado “black carbon” que favorecen el calen- recogida de leña sea costosa, por los problemas respira-tamiento del planeta por tener una capacidad de absor- torios, por los tiempos empleados, etc.).ción de la radiación y por reducir el albedo1 cuando se de- • Los artesanos locales han de participar en el proceso depositan sobre la nieve o el hielo. Además, esta deposición diseño de las cocinas y se han de usar materiales dispo-acelera el deshielo, favoreciendo algunos de los impactos nibles a nivel local.del cambio climático. • Las cocinas son similares a las antiguas, fáciles de encen- der, aceptan todo tipo de leña (forma, tamaño, material,4.3.3. Sistemas eficientes de utilización de la biomasa etc.) y permiten ajustar la potencia de salida.Una de las causas de los importantes impactos menciona- Otra forma de mejorar la eficiencia de la combustióndos de la quema tradicional de biomasa es que la combus- es tapando los utensilios de cocción o utilizando mejores dis-tión se realiza a “fuego abierto”, es decir, se quema en un positivos, como ollas que retienen el calor u ollas a presión.hogar confinado entre tres o más piedras sobre las cuales También existen alternativas a los sistemas más efi-se apoyan los utensilios de cocina. Por tanto, una de las cientes, que se fundamentan en la sustitución del combus-primeras alternativas para reducir el problema es utilizar tible. Entre los combustibles alternativos destaca el biogássistemas de combustión más eficientes, manteniendo la producido por la fermentación anaeróbica de residuos ga-satisfacción de las necesidades de los usuarios. Para el naderos y agrícolas. También se pueden utilizar combusti-caso del cocinado a estos sistemas se les suele denominar bles fósiles como el gas natural o Gases Licuados del Pe-cocinas mejoradas. Las cocinas mejoradas consiguen re- tróleo (GLP). Todos estos sistemas mejoran drásticamenteducir los niveles de concentración de partículas en el inte- los impactos de la quema de biomasa y evitan también larior de las viviendas hasta un 90% (OMS, 2007) y permi- mayor parte de la contaminación exterior asociada a lasten disminuir una parte de los problemas asociados (mejo- cocinas mejoradas.ran la eficiencia, disminuyen riesgos de quemaduras e in- En lo que respecta al ambiente en el que se producecendios, atenúan problemas posturales al cocinar, etc.). La la combustión, algunos de los problemas mencionados sefigura 4.5 ilustra los componentes de la cocina y las mejo- pueden mitigar mejorando la ventilación de la viviendaras asociadas (Araque, 2005). (aumentando el número de ventanas, utilizando campanas Existen multitud de manuales para la construcción sencillas de extracción de humos) o separando el habitá-de cocinas mejoradas y publicaciones con la evaluación culo para cocinar del resto de estancias de la vivienda.de experiencias sobre programas de instalación de estas También se pueden reducir los impactos modificando lige-cocinas. Entre las premisas que se han extraído del éxito ramente los hábitos de uso de biomasa: secando la leña capítulo 4. suministro de energía 105
  20. 20. rar, combustibles que sean accesibles, etc.) y transferen- cia del conocimiento. • Participación de la comunidad receptora en todo el ciclo de gestión. En el caso de las cocinas, es especial- mente importante la participación de las mujeres para que los proyectos se adapten a las necesidades reales. • Planteamiento de una escala de proyectos que analicen el problema de forma regional, sin exclusiones, con pers- pectiva de acceso universal a la energía, más allá de la vida útil del proyecto, garantizando el servicio alcan- zado, etc. • Fortalecimiento y capacitación de las instituciones públi- cas locales y regionales que deben apoyar a las comuni- dades en la gestión. • Coordinación entre donantes, con los organismos per-Figura 4.5. Corte transversal de una cocina mejorada incluyendo las manentes de los niveles intermedios, con las políticasventajas asociadas. Fuente: Araque, 2005. nacionales y locales, etc.previamente, preparando los alimentos para reducir lostiempos de cocinado (por ejemplo, manteniendo en re- 4.4. TECNOLOGÍAS PARA EL ACCESOmojo las legumbres al menos las 8 horas previas), mejo- A LA ENERGÍA EN LAS CRArando el mantenimiento de las cocinas o alejando a los ni-ños del humo durante la combustión. 4.4.1. Sistemas fotovoltaicos para electrificación rural4.3.4. Sostenibilidad de los proyectos La Energía Solar Fotovoltaica (ESF), desde que se desarrolló a nivel terrestre en la década de los 80, ha te-Como en todos los proyectos para el desarrollo de comu- nido una marcada aplicación en la posibilidad de podernidades rurales aisladas, hay que recordar que se deben generar energía eléctrica allí donde tiene que ser consu-mantener criterios que aseguren o, al menos, faciliten su mida, sin necesitar costosas y complejas infraestructurassostenibilidad temporal. de distribución. En efecto, la ESF es casi la única que Entre estos criterios, destacan: puede generarse allí donde se precisa, no necesita de• Uso de tecnologías apropiadas (incluyendo el uso de aporte de combustible, es susceptible de ser dimensio- materiales disponibles, maquinaria que sea fácil de repa- nada para los consumos necesarios e incluso puede ser106 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  21. 21. ampliada posteriormente para adaptarse a los requeri- sumo se rompe, habrá un déficit energético que, una vezmientos futuros, precisando, además, de muy poco mante- superado el factor de seguridad, desembocará en la pa-nimiento. Es un tipo de energía que puede paliar casi cual- rada del sistema hasta que nuevamente se consiga recar-quier necesidad energética en sitios remotos y con inde- gar la batería e iniciar el ciclo de carga–descarga de formapendencia absoluta. equilibrada. Los sistemas de control, integrados normal- Los sistemas individuales de electrificación rural si- mente en el regulador de carga, dan una información ac-guen el esquema básico siguiente: tualizada y fiable de cómo se encuentra el sistema para que, de esta forma, se pueda consumir energía de forma eficiente y sin poner en peligro el uso de los diferentes REGULADOR DE CARGA ACUMULADOR CONSUMOS consumidores, ayudando a lograr el equilibrio del que se hablaba antes. Los sistemas fotovoltaicos pueden ser objeto de am- pliación en cualquier momento, no obstante es una buena Se parte de uno o varios módulos solares fotovoltai- practica prever las horas de utilización reales de los dife-cos, que son conectados a un regulador de carga cuya rentes consumos, así como pensar en las posibles nuevasfunción es la de controlar y gestionar la carga y descarga necesidades que pueden aparecer, con el fin de que el di-de la batería, además de dar cierta información del sis- seño responda adecuadamente a las necesidades inme-tema. Este dispositivo es conectado posteriormente a la diatas y de futuro próximo. Esta tarea es fundamental a labatería de acumuladores y desde ésta se alimentan los di- hora de calcular una instalación, pero este trabajo tiene unferentes consumos para los cuales se diseñó el sistema. 50% de aspectos técnicos y otro 50% de análisis socioló- Los módulos fotovoltaicos son equipos que transfor- gico. Evidentemente, es difícil que un nuevo usuario, porman la radiación solar en electricidad, de forma directa, si- ejemplo, de luz eléctrica y TV, pueda dar el dato de uso,lenciosa y nada contaminante. Su vida es excepcional- por la sencilla razón de que en una gran multitud de casos,mente larga, pudiéndose situar en más de 30 años sin que principalmente en el tema que nos ocupa, jamás ha po-su rendimiento se vea reducido en más de un 20%. La tec- dido disfrutar de estos servicios y por lo tanto, no puedenología usada para el resto de dispositivos (regulador, ba- tener un criterio cierto de cómo éste le puede transfor-tería, consumos, etc.) es sobradamente conocida, por lo mar los hábitos de vida; por tanto, la persona que diseñaque un buen técnico es capaz de diseñar sistemas solares la instalación tiene que basar su decisión en la experien-seguros y eficientes que puedan resolver multitud de ne- cia, la lógica y el estudio previo de las circunstancias quecesidades. rodean la futura instalación. El diseño de un sistema fotovoltaico se realiza en Claros ejemplos de las aplicaciones fotovoltaicasfunción de los consumos que se tienen que alimentar, más que inciden directamente en la electrificación rural, po-un factor de seguridad. Si el equilibrio de generación–con- drían ser, aparte de la clásica iluminación de viviendas, sis- capítulo 4. suministro de energía 107
  22. 22. Figura 4.6. Sistema fotovoltaico centralizado. Fuente: ATERSA.temas de bombeo, abastecimiento y depuración de agua, gún los recursos solares de cada época del año y la ne-alimentación de equipos de radio, televisión y transmisión, cesidad de consumos para los diferentes receptores. Eniluminación pública, equipamiento eléctrico para centros definitiva, los usuarios son los que cuidan de su instala-de salud, centros de convivencia, etc., en definitiva, prácti- ción permanentemente, ya que si rompen el equilibriocamente todas las aplicaciones donde se use electricidad producción-consumo corren el riesgo de no poder dis-como fuente de energía. frutar de las ventajas que les proporciona la energía En lo que se refiere a electrificación rural, se pue- eléctrica disponible para los usos que entienden priori-den diferenciar las instalaciones descentralizadas y las tarios para el conjunto de usuarios. En otras palabras,centralizadas. La principal virtud de las descentralizadas son los únicos responsables de la disponibilidad energé-radica en el hecho de que cada vivienda es gestora de tica de su instalación.su propia energía, cada grupo de individuos (familia, pe- Las instalaciones centralizadas son aquellas en lasqueña industria, etc.) se abastece de la energía de su ins- que el conjunto generador, así como la batería, sistematalación fotovoltaica y da prioridad a los usos más nece- de regulación y resto de equipos son comunes y dondesarios en cada momento, teniendo en consideración los beneficiarios de la energía solo disponen de equipossiempre la energía almacenada en los acumuladores se- consumidores (iluminación, receptores de TV, electrodo-108 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  23. 23. mésticos, etc.). Este tipo de instalaciones suele ser algo Para una cantidad de energía disponible similar es posi-más económico que los sistemas descentralizados y ble ahorrar, entre otros elementos, en los sistemas depuede diseñarse para abastecer otros usos de la comu- regulación y de almacenaje (baterías) puesto que en losnidad, como alumbrado público, extracción y distribu- sistemas distribuidos tendremos siempre repetido elción de agua, etc. En la figura 4.6 se ilustra uno de estos mismo esquema. Pueden también ofrecer, como se co-sistemas. mentaba anteriormente, servicios comunes a una deter- ¿Cuál de los dos sistemas sería mejor, por ejemplo, minada comunidad, y al ser más grandes en potencia,para la alimentación eléctrica de usos básicos en una al- pueden proveer de sistemas electrónicos tecnológica-dea? La solución, aun siendo económica, pasa por un mente más avanzados.análisis de carácter social. Se puede constatar que la En definitiva, no es posible generalizar cuál sería eldisposición de energía en una comunidad de usuarios, mejor sistema a aplicar, pues siempre debe ser aqueldonde se comparte la energía finita de un sistema foto- que sea capaz de dar el mejor servicio allá donde se ne-voltaico, suele causar problemas de desabastecimiento cesite, tanto desde el punto de vista tecnológico, comopor el hecho de que la energía es de todos y nadie con- de la realidad sociocultural y geográfica en el cual secretamente se hace responsable. Además, alguna de las desarrollará su trabajo. Las distancias de los puntos decaracterísticas del ser humano que hacen siempre difícil consumo respecto a la central generadora, la posibili-la convivencia, no ayudan precisamente al manteni- dad de mantenimiento y repuestos, así como el gradomiento del equilibrio producción-consumo del que se de implicación de los propios usuarios del sistema, en-hablaba antes. tre otros factores, pueden hacer decidir por uno u otro Las experiencias que se han realizado en el ámbito modelo.de las instalaciones centralizadas y que han tenido éxito Los grandes “fracasos fotovoltaicos” en la mayoríatotal incorporan sistemas de medida de energía indivi- de los casos no se han producido por la técnica de losdual, así como una limitación de uso para aquellos que componentes, ni por cálculos erróneos, ni siquiera porrebasan la cantidad de energía para la cual el sistema averías de los equipos; se han producido por haber dise-fue calculado. En el esquema anterior, a estos dispositi- ñado sistemas para europeos, con destino a, por ejem-vos se les da el nombre de LCV, están instalados en las plo, zonas rurales africanas. Ese suele ser el gran pro-viviendas y pueden ser consultados por los usuarios sa- blema real, ya que se tiene que diseñar de acuerdo a lasbiendo en cada momento cuanta energía llevan consu- necesidades de los futuros usuarios, no a la propia con-mida y cuanta les queda por consumir, para que de esta cepción de la realidad; todo esto, junto con un programaforma regulen su consumo y eviten quedarse sin energía de formación, concienciación y mantenimiento básico deen un determinado momento. la instalación, son los elementos necesarios para que las En general, los sistemas centralizados respecto a comunidades acepten el sistema como suyo, no como unlos descentralizados suelen tener un costo más barato. regalo de los ricos a los pobres. capítulo 4. suministro de energía 109
  24. 24. Figura 4.7. CentralMicrohidroeléctrica. AZUD CANAL DE DERIVACIÓN CÁMARA DE CARGAFuente: IDAE TUBERÍA FORZADA EDIFICIO CENTRAL CANAL DE DESAGÜE RÍO4.4.2. Centrales microhidroeléctricas (CMHE) cauce principal del río. La energía que se aprovecha en las CMHE depende del caudal que se tome y de la dife-Las centrales microhidroeléctricas (CMHE en adelante) rencia de altura entre el punto de captura y el de devolu-–aquellas cuya potencia no supera los 20kW– son una so- ción del agua. Esta configuración permite que la obra civillución rentable a medio y largo plazo para el suministro de una central de este tipo sea menor que la de una cen-de electricidad a las zonas aisladas en aquellos lugares tral a pie de presa. Las centrales de canal de riego o dis-donde hay ríos escarpados, corrientes, calas o manantia- tribución son un caso particular de las de agua fluyente,les que fluyen durante todo el año. Sin embargo, la cen- en las que, en vez de devolver el agua a su curso, ésta setral hidroeléctrica es la más difícil de diseñar por la canti- utiliza para regar o para abastecimiento humano. Por fin,dad de variables que intervienen en el proyecto. en ausencia de desnivel suficiente, también se usan turbi- En principio, se puede decir que, salvo la potencia, nas flotantes, ancladas directamente en el caudal princi-una CMHE es similar a cualquier otra central hidroeléc- pal del río, por lo que se evita cualquier obra civil salvo latrica, aunque son muy escasas las CMHE construidas a necesaria para el anclaje de la turbina.pie de presa, casi todas ellas son centrales de agua flu- Además de la obra civil, los componentes esencialesyente o de canal de riego o distribución. Las centrales de de una CMHE son las turbinas, los accesorios para el con-agua fluyente son aquellas en las que el agua se toma de trol, y en algunos casos, transformadores eléctricos paraun punto de un curso de agua y se descarga en el mismo facilitar el transporte de la electricidad producida hastacorriente abajo. Habitualmente, la captación se realiza una distancia de la central. Las turbinas deben estar adap-por medio de un canal de derivación que conduce una tadas a las características de la ubicación, siendo éste unoparte de la corriente por medio de una tubería forzada a de los aspectos más importantes de los proyectos. Existenla turbina de generación y la devuelve seguidamente al en el mercado una variedad de turbinas (Pelton, Francis y110 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  25. 25. Figura 4.8. Componentes de una central microhidroeléctrica. Fuente: Saltos del Pirineo.Kaplan con las variantes de ambas) adaptadas a estas mi- la coherencia del proyecto, es también conveniente cono-crocentrales. cer el uso que se le va a dar a la electricidad y el número Para analizar la viabilidad de los proyectos de CMHE de personas que se van a beneficiar de ella.es necesario disponer de alguna información básica im- Evidentemente, se requiere información detallada deprescindible, En primer lugar, como en todos los proyec- la geografía de la zona, con datos tales como: la longitud ytos de abastecimiento de energía eléctrica, es obligatorio latitud del núcleo urbano, una descripción geográfica delestimar, con la mayor exactitud y precisión posible, las ne- entorno, indicando la existencia de cursos de agua, la dife-cesidades de electricidad en kWh, los usos de los consu- rencia de cotas en un área próxima al núcleo urbano, lamos y la potencia eléctrica máxima necesaria en kW. Hay distancia mínima entre el curso de agua y el núcleo ur-que estimar los consumos medios diarios para cada mes bano, y las características geológicas del terreno. Es tam-del año y la distribución diaria del consumo. Para evaluar bién necesaria información cartográfica del entorno y de capítulo 4. suministro de energía 111
  26. 26. la región donde se ubica el área de actuación del pro- 500 a.c.) utilizados para moler el grano, hasta los moder-yecto, por ejemplo, mapas topográficos (con curvas de ni- nos aerogeneradores de más de 100m de diámetro, elvel), mapas geológicos y de suelos, mapas de pluviometría abanico tecnológico es muy amplio. Esto significa que,de la zona y limítrofes y mapas de escorrentía. existiendo un adecuado recurso eólico, siempre será posi- Los datos mínimos necesarios para seleccionar la ble encontrar una solución técnica apropiada al nivel demaquinaria y analizar la viabilidad global del proyecto son: desarrollo donde se vaya a utilizar. A día de hoy, en lugaresel caudal mínimo del río y el caudal disponible de diseño, como Perú, Cabo Verde, Etiopía o Sri Lanka ya se han im-el desnivel bruto (distancia vertical entre la parte superior plementado sistemas eólicos para contribuir al desarrollode la tubería de presión de la instalación y la entrada a la de comunidades rurales aisladas.turbina), la longitud y el diámetro de la tubería de presión En cuanto al recurso energético, en todos los conti-necesaria, el voltaje requerido, la potencia máxima nece- nentes existen amplias zonas con abundante recurso eó-saria, el método de control deseado y la longitud de la lí- lico (ver figura 4.9) pero en cada caso particular habrá quenea de transporte. Asimismo, deberá conocerse el con- evaluar si la ubicación concreta es favorable o no para elsumo (máximo, mínimo y medio) previsto de electricidad. aprovechamiento del mismo.Estos datos permiten valorar la dimensión económica del Por otro lado, las condiciones topográficas particularesproyecto, para la que los elementos esenciales son, el puede dan lugar a efectos locales que incrementen el po-coste de la obra civil, la maquinaria, la línea eléctrica, la tencial eólico, como lo que ocurre con las brisas marinasoperación y mantenimiento y los costes de formación del cerca de la costa, en lo alto de colinas y montañas, en estre-personal y de la propia comunidad. chos (ej. Estrecho de Gibraltar), o en cabos (ej. Cuerno de Si se decide abordar el proyecto, los datos de algu- África). El efecto del viento en los árboles puede ser un indi-nos parámetros, en particular, el caudal disponible en to- cador sencillo pero fiable del potencial eólico de un lugardos los meses del año, el desnivel y la distancia hasta los La energía eólica se puede utilizar como fuente depuntos de uso, deben ser determinados con la adecuada energía mecánica (para bombear agua o moler grano princi-exactitud y precisión, lo que conlleva la realización de de- palmente) o para producir electricidad a través de un gene-terminados trabajos de medición que pueden prolongarse rador acoplado al rotor eólico, denominándose aerogenera-en el tiempo. Como mínimo, se tendrá que levantar un dor. En el caso de aplicaciones aisladas (sin conexión a la redperfil topográfico del camino que va a recorrer el agua eléctrica), un aerogenerador puede funcionar de manera to-desde su curso inicial hasta la central. talmente autónoma para, por ejemplo, carga de baterías; o puede formar parte de un sistema híbrido, operando en pa-4.4.3. Energía eólica en aplicaciones aisladas ralelo junto a un generador diesel o un sistema fotovoltaico. Al igual que con cualquier otra tecnología, la utiliza-El viento se ha utilizado desde hace siglos como fuente de ción de la energía eólica para el desarrollo en comuniadesenergía. Desde los antiguos molinos persas (datados del rurales aisladas exige tener en cuenta que el acceso a ma-112 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  27. 27. Figura 4.9. Mapa de velocidad de viento global. Fuente: 3TIER.teriales de repuesto puede ser muy limitado, ya que di- sencillas que se pueden fabricar con materiales locales,chos lugares suelen quedar fuera de la cobertura de los como las máquinas eólicas tipo cretense, las bombas mul-servicios técnicos oficiales y el nivel educativo de los usua- tipala tipo americano o los molinos de eje vertical tipo Sa-rios será probablemente bajo. Esto obliga a utilizar siste- vonious (Arrakis, 1997; FAO, 1986; WBTP, 1989).mas de alta fiabilidad y robustez, de fácil operación y man- La aplicación para producción de electricidad su-tenimiento, y cuyas piezas de repuesto sean fácilmente pone un paso más allá de sofisticación, con las ventajas eaccesibles. En el caso particular de los sistemas eólicos, la inconvenientes que eso supone. Para esta aplicación, ade-existencia de partes móviles y la utilización de componen- más de existir numerosas opciones comerciales de aero-tes electrónicos o baterías pueden suponer una barrera generadores de pequeña potencia, también existen variostecnológica que ponga en peligro la sostenibilidad de la modelos diseñados específicamente en el marco de lasinstalación; sin embargo, existen soluciones relativamente tecnologías apropiadas (Arrakis, 1997; ITDG, 2008). capítulo 4. suministro de energía 113
  28. 28. encargan de asumir las fluctuaciones a largo plazo, como por ejemplo durante días o semanas en las que no exis- tiese viento o los cielos estuviesen cubiertos. Con la im- plementación de un sistema híbrido se intenta reducir los costes del proyecto y facilitar la gestión del sistema a par- tir de la combinación de las fuentes energéticas disponi- bles. La figura 4.11 muestra una comparativa entre algunos métodos para acometer la electrificación rural, sistemas basados en diesel, sistemas autónomos fotovoltaicos y sis- temas híbridos con fotovoltaico y diesel. Molino tipo cretense Molino tipo multipalaFigura 4.10. Tipos de molinos. Fuente: FAO, 1986. Microrredes en sistemas híbridos4.4.4. Sistemas híbridos y microrredes El concepto de microrred eléctrica es una extensión del sistema híbrido. Además de contar con elementos de ge-La fiabilidad en la cobertura eléctrica de los consumos se neración, almacenamiento energético y unidades de ges-ve mejorada con el uso de los denominados sistemas hí- tión necesarias, necesita de una infraestructura eléctricabridos, que hacen uso de diferentes fuentes de energía. El de distribución en baja tensión (monofásicas o trifásicas)hecho de poder utilizar distintas fuentes energéticas de para alimentar las cargas de los diferentes lugares que sedistintas características proporciona flexibilidad al sistema consideren. La implantación física de la microrred podrápara gestionar la demanda a lo largo del día, así como para abordarse de modos diversos. En los apartados siguientesfuturas ampliaciones. No obstante, si se combinan dos vamos a mostrar los más comunes, indicando las ventajasfuentes energéticas que dependen de las condiciones me- y desventajas de cada uno de ellos en la electrificación ru-teorológicas (como por ejemplo, energía solar y eólica), ral. En general, los sistemas son:que podrían no estar disponibles en un momento dado, la • Sistemas centralizados: Todos sus componentes soncantidad de baterías necesarias puede ser considerable. controlados por una unidad central a partir de la cual se La mayoría de los sistemas híbridos hacen uso de un inyecta la energía a la red. La comunicación entre losgenerador diesel junto con paneles fotovoltaicos y/o aero- distintos componentes es mucho más fácil si estos estángeneradores, ya que el generador diesel proporciona una localizados en un mismo punto.salida de potencia conocida que puede ser controlada. En • Sistemas descentralizados: Los sistemas de generaciónalgunos casos también se utilizan baterías junto con los no se encuentran todos conectados al mismo punto,generadores diesel. De este modo, las baterías pueden cu- sino que comparten una infraestructura eléctrica de dis-brir las fluctuaciones diarias y los generadores diesel se tribución común, en donde se conectan el resto de ele-114 tecnologías para el desarrollo humano de las comunidades rurales aisladas
  29. 29. baterías y son éstas quienes inyectan la energía a la red a través de inversor. En caso de estar totalmente cargadas, el regulador se encarga de cortar el paso hacia los acumu- ladores e inyecta la electricidad a la red pasando previa- mente por el inversor. Sistema con bus de corriente alterna La principal característica de un sistema con bus de al- terna es que los elementos de la microrred se conectan directamente a un bus de alterna, con lo que los genera- dores podrán alimentar directamente a las cargas sin ne- cesidad de disponer de una etapa de continua previa. LosFigura 4.11. Comparativa métodos de electrificación rural. generadores renovables, como los fotovoltaicos, dispon-Fuente: Kremer, Smith y Mainkka, 2000. drán de un inversor propio para conectarse a la microrred. mentos de la microrred tales como el almacenamiento Los elementos de almacenamiento, en este caso las bate- de energía y los consumos. rías, se conectarán de igual manera a la microrred a través de un inversor bidireccional. Este inversor es una piezaSistema con bus de corriente continua clave del sistema, y se perfila como “maestro” del mismo. Este equipo permite el flujo de potencia en las dos direc-Se trata de un sistema centralizado en el que todos los ciones, de continua a alterna y viceversa. Cuando existacomponentes de generación están acoplados por medio un excedente energético en la microrred, el dispositivode un bus de continua. Los sistemas de generación se aco- funcionará como rectificador para así de este modo cargarplan a un regulador de carga cuya función será la misma el banco de baterías, mientras que si hay un déficit de ge-que en el utilizado para las instalaciones fotovoltaicas au- neración, el modo de funcionamiento pasará a ser el de in-tónomas. El generador grupo electrógeno se conecta di- versor para generar la energía necesaria.rectamente a un rectificador que cambia la salida de al-terna a continua para poder cargar las baterías en caso de Sistema mixtoser necesario o proporcionar más energía a la red. Se puede clasificar este diseño como un sistema Un sistema mixto de alterna y continua tiene los elemen-donde sus componentes están acoplados para interactuar tos integrados a través de diferentes buses de alterna ycon las baterías. La función de los grupos generadores continua. Este sistema tiene muchos elementos en común(paneles, aerogeneradores, grupos diesel…) es cargar las con el sistema con bus de continua ya que las fuentes re- capítulo 4. suministro de energía 115

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