Energy Payback Time (EPBT)
¿Qué es el Energy Payback Time?
El Energy Payback Time, o Tiempo de Retorno Energético, es una métrica interesante en el ámbito de las energías renovables. Este concepto hace referencia al periodo de tiempo necesario para que un sistema de energía renovable genere la misma cantidad de energía que fue utilizada en su ciclo de vida completo, desde la fase de fabricación hasta la instalación y operación continua.
En términos sencillos, el Energy Payback Time representa la duración que un proyecto de energía renovable requiere para recuperar la inversión energética realizada en su creación. Esta métrica se vuelve interesante para evaluar la eficiencia y la sostenibilidad de una tecnología, ya que un tiempo de retorno más corto indica una menor huella ambiental y una mayor eficiencia en la utilización de recursos energéticos.
Entender el Energy Payback Time es crucial para la toma de decisiones informadas en la transición hacia fuentes de energía más sostenibles. Al considerar este indicador, podemos evaluar la viabilidad a largo plazo de una tecnología específica y su capacidad para contribuir a la mitigación de las emisiones de carbono asociadas con la generación de energía. En resumen, el Energy Payback Time o Tiempo de Retorno Energético es una herramienta clave en la planificación de un futuro energético más limpio y eficiente.
Energy Payback Time de las Energías Renovables
Basándonos en la definición de EPBT que hemos dado anteriormente, podemos entender que es una medida creada para analizar fuentes de energía renovable. Usarlo para analizar fuentes de generación no renovables, donde el combustible debe extraerse y tratarse constantemente, no tendría sentido en nuestra opinión.
Pese a que desde algunos sectores se quiere hacer pensar que la energía utilizada para fabricar un panel solar o un aerogenerador es mayor que la que obtiene finalmente, a continuación veremos que no es así. Podéis buscar infinidad de estudios al respecto, incluso hacer vosotros vuestros cálculos a groso modo.
El EPBT o Tiempode Retorno Energético de una tecnología de energía renovable se ve influenciado por una serie de factores, entre los que se incluyen:
- La tecnología específica: Algunas tecnologías de energía renovable son más eficientes que otras, tienen más horas equivalentes de producción o son menos intensivas energéticamente a la hora de fabricarse e instalarse; lo que se traduce en un EPBT más corto.
- Las condiciones locales: El clima y la ubicación de la instalación pueden influir en el EPBT. Por ejemplo, la energía solar tendrá un EPBT más corto en zonas con mucha luz solar.
En general, las energías renovables con un EPBT más corto son la energía solar fotovoltaica y la energía eólica. Vamos a ver por encima el de cada tecnología:
- Energía solar fotovoltaica: El EPBT de la energía solar fotovoltaica varía entre 1,5 y 4 años, dependiendo de la ubicación y el tipo de panel. Por ejemplo, en España, el EPBT de la energía solar fotovoltaica es de unos 2,5 años.
- Energía eólica: El EPBT de la energía eólica varía entre 2 y 6 años, dependiendo de la ubicación y el tamaño de la turbina. Por ejemplo, en España, el EPBT de la energía eólica es de unos 3,5 años.
- Energía hidroeléctrica: El EPBT de la energía hidroeléctrica varía entre 5 y 10 años, dependiendo del tamaño de la presa y la cantidad de lluvia o agua proveniente del bombeo hidráulico.
- Energía geotérmica: El EPBT de la energía geotérmica varía entre 2 y 10 años, dependiendo de la ubicación y el tipo de planta.
- Biomasa: El EPBT de la energía de la biomasa varía entre 1 y 10 años, dependiendo del tipo de combustible y la eficiencia de la planta.
Energy Payback Time Fotovoltaico
El Energy Payback Time (EPBT) de la energía solar fotovoltaica es el tiempo que tarda un sistema fotovoltaico en generar la cantidad de energía que se utilizó para su fabricación, instalación y mantenimiento.
Se calcula dividiendo la energía generada por el sistema fotovoltaico durante su vida útil por la energía necesaria para fabricarlo, instalarlo y mantenerlo.
En la historia de la energía solar, el EPBT se ha ido reduciendo con el paso del tiempo. Los factores que influyen en el EPBT de la energía solar fotovoltaica son los siguientes:
- La ubicación: La cantidad de luz solar que recibe una zona influye en el EPBT. Las zonas con mucha luz solar tendrán un EPBT más corto.
- El tipo de panel: Los paneles fotovoltaicos más eficientes tienen un EPBT más corto. Los paneles de silicio monocristalino son los más eficientes, con una eficiencia típica del 20%. Los paneles de silicio policristalino son menos eficientes, con una eficiencia típica del 15%. Los paneles de película delgada son los menos eficientes, con una eficiencia típica del 10%.
- El tipo de estructura : No es lo mismo una estructura fija a una inclinación determinada que un seguidor solar a dos ejes, por ejemplo.
- La disponibilidad de la red: Si un sistema fotovoltaico no está conectado a la red eléctrica, no podrá generar energía cuando la demanda de energía sea baja. Esto puede aumentar el EPBT del sistema.
- Competitividad y restricciones técnicas: En un entorno muy competitivo, con bastante curtailment o con muchas paradas técnicas el EPBT tenderá a aumentar.
Aquí algunos ejemplos de EPBT de la energía solar fotovoltaica en distintos países:
- En España: El EPBT de la fotovoltaica en España es de unos 2,5 años. Esto se debe a que España es un país con mucha luz solar, con una irradiación media anual de unos 1.700 kWh/m2.
- En Alemania: El EPBT de la energía solar fotovoltaica en Alemania es de unos 3 años. Alemania también es un país con mucha luz solar, con una irradiación media anual de unos 1.500 kWh/m2.
- En Finlandia: El EPBT de la energía solar fotovoltaica en Finlandia es de unos 4 años. Finlandia es un país con menos luz solar que España o Alemania, con una irradiación media anual de unos 1.200 kWh/m2.
Con todo lo comentado, la forma de reducir al máximo el Energy Payback Time de la energía solar fotovoltaica sería mediante:
- Seleccionar una ubicación con mucha luz solar.
- Instalar paneles fotovoltaicos eficientes.
- Orientar los paneles fotovoltaicos correctamente.
- Conectar el sistema fotovoltaico a la red eléctrica.
Energy Payback Time Energía Eólica
El Energy Payback Time (EPBT) de la energía eólica es el tiempo que tarda un aerogenerador en generar la cantidad de energía que se utilizó para su fabricación, instalación y mantenimiento.
Se calcula dividiendo la energía generada por el aerogenerador durante su vida útil por la energía necesaria para fabricarlo, instalarlo y mantenerlo.
El EPBT es un indicador importante de la sostenibilidad de la energía eólica. Un EPBT corto significa que el aerogenerador genera más energía limpia durante su vida útil.
Los factores que influyen en el EPBT de la energía eólica son los siguientes:
- La ubicación: La velocidad del viento que recibe una zona influye en el EPBT. Las zonas con mucho viento tendrán un EPBT más corto.
- El tamaño de la turbina: Las turbinas eólicas más grandes tienen un EPBT más corto.
- Competitividad y restricciones técnicas: En un entorno muy competitivo, con bastante curtailment o con muchas paradas técnicas el EPBT tenderá a aumentar.
Ejemplos de EPBT de la energía eólica serían:
- En España: El EPBT de la energía eólica en España es de unos 3,5 años. Esto se debe a que España es un país con mucho viento, con una velocidad media anual de unos 8 m/s.
- En Alemania: El EPBT de la energía eólica en Alemania es de unos 4 años. Alemania también es un país con mucho viento, con una velocidad media anual de unos 7 m/s.
- En Finlandia: El EPBT de la energía eólica en Finlandia es de unos 5 años. Finlandia es un país con menos viento que España o Alemania, con una velocidad media anual de unos 6 m/s.
Hay varias formas de reducir el EPBT de la energía eólica:
- Seleccionar una ubicación con mucho viento.
- Instalar turbinas eólicas grandes.
- Conectar el sistema eólico a la red eléctrica.
Siguiendo estos consejos, se puede contribuir a reducir el impacto ambiental de la energía eólica y a aumentar su rentabilidad.
Diferencia del EPBT de la fotovoltaica y la eólica
En general, el EPBT de la energía solar fotovoltaica es más corto que el de la energía eólica. Esto se debe a que la energía solar fotovoltaica no depende de las condiciones climáticas, mientras que la energía eólica sí.
Sin embargo, el EPBT de la energía eólica puede ser más corto en zonas con mucho viento. Por ejemplo, en España, el EPBT de la energía eólica es de unos 3,5 años, mientras que el de la energía solar fotovoltaica es de unos 2,5 años.
En última instancia, el EPBT de una tecnología de energía renovable depende de una serie de factores, entre los que se incluyen la ubicación, el tipo de tecnología y las condiciones climáticas.
