720 Zenbakia 2017-06-07 / 2017-07-05

Gaiak

Doktorego Tesiaren laburpena Sarrera

Gaur egungo eredu energetikoa erregai fosiletan oinarritzen da, hau da, petrolioan, ikatzean eta gas naturalean, besteak beste. Jakin badakigu, baliabide hauek eskasak direla, eta, gainera, beste herrialdeekiko menpekotasun energetikoa handia dela, ingurugiroan eragiten duten inpaktua ahaztu gabe. Nabarmen geratzen da eredu energetikoaren aldaketa eman behar dela, eta, horretarako energia berriztagarriak ezinbestekoak dira.

Horretaz aparte, Europak zein Espainiak energia berriztagarrien alde egiten dute apustua, horien sustapenerako hainbat lege biltzen baitira, horien artean, Espainiako Kode Teknikoa (CTE) eta Energy Performance of Building Directive (EPBD) bereizten dira. CTE-k dioen bezala, eraikinetako ur bero-kontsumoaren zati bat eguzki energia termikoaren bitartez ase behar da, Espainiako gune klimatiko ezberdinen arabera. EPBD-k, ordea, kontsumo ia nuluko eraikinerantz bideratzen gaitu (NZEB, Nearly Zero Energy Buildings), hau da, eraikinek kontsumitzen duten energiaren kantitate bera produzitu beharko dutela. Urtaroko biltegiratze termikoko sistemak

Urtaroko biltegiratze termikoko sistema (STES: Seasonal Thermal Energy Storage) kalefakzioko eta ur beroko beharrak asetzeko erabiltzen ohi da. Horretarako, eguzki energia termikoaz baliatzen da, eta udako hilabeteetan, eguzki kolektore termikoen laguntzaz, beroa biltegiratzen da; ondoren, neguan, kalefakzio eta ur-beroko kontsumoa asetzeko. Jakina da udan eguzki energia termiko altuagoa dagoela neguan baino, eta, gainera, berokuntzarako ia eskari totala neguan ematen da, udan soilik ur beroa behar delarik. Hortaz, bi arrazoi horiek kontuan harturik, udan, apiriletik urrira arte gutxi gora-behera, beroa tankean biltegiratuko da, neguko bero-eskariak asetzeko helburuarekin.

Irudian ikus daitekeen bezala, lau STES mota bereiz daitezke. Batetik, ur-depositua lurperatuta dagoen hormigoizko ur-tankea da. Bestetik, putzuko biltegiratzea, putzu artifizial batean oinarritzen da, urez edo ur-legar nahasketa batez betetzen dena. Biltegiratze geotermikoan beroa zuzenean lurrean biltegiratzen da, ez da biltegi fisikorik existitzen, eta bero-trukaketa bertikalki lurperatutako hodi batzuen bidez ematen da. Azkenik, akuiferotan naturalki lurpean biltegiratzen den uraren bitartez ematen da bero-trukaketa, eta, bi putzu bereizten dira, bata hotza, eta bestea beroa.

STES (Seasonal Thermal Energy Storage) mota ezberdinak (Solites-Online).

Biltegiratze ahalmen handiko biltegi termikoak direnetik, ur bero kantitate handiak biltegira daitezke, eta, beraz, auzo edo distritu baten bero-kontsumoaren zati handiak asetzeko gai dira. Eguzki kolektoreekin eta biltegiratutako beroarekin ezin bada eskaria bete, ekipo laguntzaile batek (adibidez, gas naturaleko galdara) emango luke eskari guztia asetzeko falta dena. Simulazioak

TRNSYS (TRaNsient SYstem Simulation program) simulazio programaren laguntzaz, STES sistemetako ur-depositua simulatukoa da Espainiako gune klimatiko ezberdineko hainbat hiritan eta tamaina ezberdinetako bi auzotan. Bata txikia, 100-200 arteko etxebizitza kopuruarekin, eta, bestea, handia, 1000-2000 arteko etxebizitzekin. Bi kasuetan, tankearen tamaina eta eguzki kolektoreen azalera aldatuz joango da simulazioak egin bitartean, bero-eskaria 70-40ºC-tara finkatu egin delarik. Behin simulazioak eginda, lortzen den eguzki frakzioa (ase daitekeen eskariaren portzentajea) eta sistema hori eraikitzeak suposatuko lukeen inbertsioa ikusi ahal izango da. Emaitzak eta ondorioak

Simulazioei erreparatuz, ikusi ahal izan da eguzki kolektoreen azalera mantenduz, eta tankearen bolumena handituz, ase daitekeen kontsumoaren ehunekoa gutxi handitzen dela. Aitzitik, tankearen bolumen konstante baterako, zenbat eta eguzki kolektore azalera handiagoa izan, orduan eta eguzki frakzio handiagoa lortzen da, auzoko bero-kontsumoaren zati handiagoak asez.

Oro har, tankearen bolumena eta eguzki kolektoreen azalera handituz, bero-kontsumoaren zati handiago bat ase daitekeela aztertu da, baina ikusi izan da eguzki kolektoreen azalera tankearen bolumena baino garrantzitsuagoa dela, eta, hortaz errentagarriago suertatzen da azalera handitzea tankearen bolumena baino. Izan ere, kolektoreen azalera handitzeak energetikoki, teknologikoki eta baita ekonomikoki ere errentagarriagoa da eta onura gehiago ekartzen ditu, eta inbertsio txikiagoa suposatuko luke tanke handiago bat eraikitzea baino.

Alderdi ekonomikoari dagokionez, analisi ekonomikoa egin da simulatutako Espainiako hirien artetik emaitza hobeak erakutsi duenarekin. Hiri hori Granada izan da, neguan klima hotza eta udan beroa baitu, eta tamaina ezberdinetako bi distrituak konparatu dira errentagarritasun ekonomikoa aztertzeko. Ondorioztatu ahal izan da zenbat eta distritu handiagoa izan, orduan eta inbertsio altuagoa egin beharko dela, STES sistema ere handiagoa izango delako, tamaina handiagoko tankea eta eguzki kolektoreen azalera handiagoa behar baitira. Hala ere, nahiz eta inbertsioa handiagoa izan, distritu handia txikia baino errentagarriagoa da alde ekonomikoari begira. Hori ere konprobatu ahal izan da inbertsioaren berreskurapen tartea kalkulatuz, hau da, irabaziak izaten hasten den unea zein den. Auzo txikiaren inbertsioa 11 urtetan berreskuratuko litzateke, eta, handiarena, ostera, 7 urtetan.

Azkenik, Granadako kasu honetan ateratzen den eguzki beroaren kostu unitarioaren (CEguzki) eta egungo merkatuko gas naturalaren prezioaren (CGN) arteko konparaketa egin da. Eguzki beroaren kostu unitarioa, instalazio guztiaren urteko kostua eta eguzki energia termikoaren bidez asetzen den eskariaren arteko erlazioa da, hau da, eguzkiaren “prezioa” ¤/kWh-ko. Hortaz, kontuan hartuta egungo merkatuko gas naturalaren prezioa 0,07¤/kWh-ra finkatuta dagoela, eta, simulazioak eginda eguzki beroaren kostu unitarioa 0,12¤/kWh ateratzen dela distritu txikiaren kasuan (), ez litzateke errentagarri suertatuko. Bai ordea distritu handian, eguzki beroaren kostu unitarioa gas naturalarena baino txikiagoa ateratzen baita, 0,05¤/kwh (), alegia.

Laburpen bezala, argi ikusten da distritu handiak bai energetikoki, baita ekonomikoki ere errentagarri suertatzen direla. Baina, distritu txikia interesgarri suerta dakioke kontzientzia berdea duen eta energia berriztagarriak integratu nahi dituen komunitate txiki bati, nahiz eta inbertsioa altua izan eta gas naturala ordaintzea baino garestiagoa den. Hala ere, etorkizunari begira, gas naturalaren prezioaren igoera ematen denean, instalazio hauek interesgarriak eta bideragarriagoak izango dira auzo handi zein txikietarako.