La mirada del mendigo

11 julio 2022

Almacenamiento de gas natural

Filed under: Energía — Nadir @ 13:49

El consumo de gas natural es marcadamente cíclico, como es bien sabido en invierno se incrementa debido al encendido de las calefacciones (especialmente en países de climas fríos). Es por ello que existe una cierta capacidad de almacenamiento que actúa como buffer, rellenándose en verano y apoyando la entrada de gas (por producción propia o importaciones) en invierno para cubrir el consumo. Esto da una cierta seguridad de suministro y permite cubrir los picos de consumo que en ciertos casos no bastaría con el flujo entrante de gas.

Por cierto, en EEUU las reservas van rellenándose con retraso, porque los precios tan altos en Europa estimulan a aprovecharse de la coyuntura para licuarlo, cargarlo en un un metanero y enviarlo a través del Atlántico (el cómputo de emisiones de CO2e de usar gas de esquisto licuado procedente de otro continente para hacer funcionar un ciclo combinado, andará por el entorno de una central térmica convencional que funcione con carbón local).

Por cierto, lo de los precios del gas en Europa, no es que sean altos. Es que son demenciales.

El TTF es el mercado holandés, cuyo precio al contado o spot es el que sirve de referencia a Europa Central (nosotros nos servimos del MIbGas, que sólo está ligeramente más barato, los futuros para el Q4 están a 165,59 €/MWh).

Reflexionemos acerca de este precio. Estamos hablando de que el gas en los mercados mayoristas cuesta más o menos lo que la electricidad que se supone debería servir para generar. Hoy el precio spot medio estaba en el MIbEl 138,62 €/MWh (ojo, precio mayorista, al que hay que añadir los peajes para sacar el PVPC).

Contando que un ciclo combinado tiene un rendimiento térmico de aproximadamente un 60%, y que hay que detraer rendimientos y costes en transporte podemos concluir que… nada de esto tiene puto sentido. La cotización del gas natural en Europa es un completo dislate (en USA el gas está caro, x2 de la media de los últimos años, pero es que en Europa ha multiplicado x11 su precio).

Contando que el gas natural no sólo es una fuente de energía, sino también materia prima para muchos procesos industriales, podemos imaginar que la competitividad de buena parte de la industria europea se va a ir por el agujero del inodoro. Y eso tiene consecuencias obvias sobre la riqueza y el empleo.

Pero no quería hablar de los precios, sino del almacenamiento. Si leemos superficialmente esta magnífica tabla, actualizada a anteayer, podemos creer que el problema del desabastecimiento es menor, ya que el llenado estival de las reservas va por buen camino. 63% en Alemania, 66% en Francia, 62% en Italia y un cómodo 73% en España, por ejemplo. El año pasado los reguladores se columpiaron creyendo que el consumo seguiría deprimido por el COVID y, por estas fechas, iban con mucho retraso en el acopio (46/59/71/70, para los Estados mencionados), de ahí el incremento del precio del gas el pasado invierno, y menos mal que fue un invierno suave.

Pero lo anterior sería válido en un escenario de normalidad, en el que el gas sigue entrando en el sistema regularmente y las reservas comerciales y estratégicas sirven sólo como amortiguador (buffer) de la demanda. Pero es que NO estamos en circunstancias normales. Cada vez fluye menos gas por el Nordstream 1 (de eso van las sanciones) y justo ahora va a entrar en una parada de mantenimiento de la que se teme que nunca vaya a salir, el Yamal (entrada por Bielorrusia y Polonia) sigue parado e, irónicamente, el único que sigue funcionando con normalidad es el Soyuz que pasa por Ucrania. Por nuestra parte, es de sobra sabido que de los dos gasoductos de los que nos abastecíamos, sólo queda en servicio el Medgaz.

Por lo tanto, el suministro europeo pasa de pivotar sobre una red de gasoductos que unían nuestro subcontinente con los yacimientos del Ártico y del Cáucaso, a ser completamente dependientes de la llegada regular de una flota de metaneros a las (en algunos casos inexistentes) plantas regasificadoras de algunos puertos europeos, pues la decreciente producción del mar del Norte no da ni por asomo para autoabastecernos (incluso si se le suma la argelina).

Deshacernos del gas ruso no reduce nuestra dependencia energética sino muy al contrario. Como era obvio, si prescindimos de una fuente de suministro, la dependencia de las alternativas es mucho mayor. Pero la clase política y periodística reproducía la cantinela dictada por Washington, y es que pensar no es lo suyo, si no hubieran escogido oficio más digno.

Y en cuanto a los metaneros hay que hacer un apunte. La flota existente está dimensionada para las necesidades del mercado, obviamente ninguna naviera ordena construir un barco para el que no habrá carga. Si al menos parte de la producción rusa que antes se servía por gasoducto pasa a servirse como LNG, y parte del consumo europeo que se servía por gasoducto pasa a servirse de igual forma por las nuevas plantas de licuefacción que se están construyendo en Qatar y la costa Este de EEUU… es obvio que van a faltar metaneros, y la pelea por hacerse con la capacidad existente disparará el coste del transporte. Sí, se pueden construir nuevos metaneros, pero los astilleros tardan años en botar y certificar uno desde que entra el pedido. Y no está claro si la situación será permanente o transitoria para asumir el riesgo por parte de las navieras. Es demasiado perjudicial para Europa para que sigan autoinmolándose durante mucho tiempo con su negativa a recibir gas ruso por ducto.

Pero volvamos a la tabla de marras. Decía que el llenado de depósitos va a buen ritmo. Pero esta capacidad fue diseñada como buffer en circunstancias normales, y sólo ofrecen una cobertura limitada ante un escenario de interrupción de las importaciones (se cierran los gasoductos y no hay suficientes barcos).

En ese caso, que esa capacidad de almacenamiento no sea sólo un apoyo sino la principal o única fuente de suministro, habría que comparar la capacidad de retirada de los depósitos con el consumo pico. Y, sobre todo, tener en cuenta la relación entre el volumen almacenado y el consumo. Porque sí, España tiene sus reservas al 73% de capacidad, pero es que esta capacidad es muy pequeña en relación a su consumo medio, y sólo daría para 25 días. Para seguir con el ejemplo, los alemanes, como los italianos, tienen gas almacenado para 56 días, y los franceses van más holgados con 68 días. Es el tiempo que tendrían desde una interrupción de suministro para encontrar un proveedor alternativo. Reducid este periodo de gracia a la mitad si el parón es en invierno (el consumo es aproximadamente el doble).

Por cierto, un cálculo curioso. Un metanero de los grandes lleva en sus bodegas 200.000 m³ de LNG, que vienen siendo 90E6 kg (densidad del gas natural de unos 450 kg/m³). Si el PCS del metano es de 14,69 kWh/kg, estamos hablando de 1,32 TWh.

El consumo de Alemania es de 995 TWh al año. Es decir, una media de algo más de dos metaneros al día descargando en sus a día de hoy inexistentes regasificadoras. La descarga de un metanero es un proceso que lleva unas 24 horas. Y también hay que abastecer a los Estados interiores, que ni siquiera tienen puertos marítimos (ni soñéis en remontar el Danubio con un metanero, un Q-Flex tiene 11m de calado, y bastante si el Danubio tiene hasta Viena 2,5m).

Para sustituir a los gasoductos por los que nos abastecía Gazprom, se necesita un flujo constante de metaneros funcionando como un reloj. No es imposible, pero desde luego no es fácil y desde luego no es barato.

Me parecía interesante escribir esta entrada para exponer la magnitud del problema, del reto y del riesgo. Incluso cuando estén construidas las infraestructuras necesarias. Para este invierno…

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16 marzo 2022

Radioactividad: При́пять o Ciudad Rodrigo

Filed under: Energía — Nadir @ 13:53

Vamos a realizar uno de estas entradas que con un poquito de aritmética desmontamos mitos sólidamente consolidados en el imaginario común (el analfabetismo científico deja la puerta abierta a la manipulación).

A ver, os lanzo la pregunta a bocajarro ¿dónde pensáis que estaríais más expuestos a la radioactividad, viviendo en Pripiat, la ciudad adyacente a la central nuclear de Chernobil (3km desde el centro de la villa al edificio del reactor); o en un pueblo de la montaña salmantina, lejos del mundanal ruido y de las maléficas centrales nucleares? Digo Salamanca por decir algo, como podría preguntar por cualquier otra provincia atravesada por el plutón granítico del Sistema Central, Ávila, Cáceres, el Norte de Madrid o la Beira Alta portuguesa. O buena parte de Galicia, pero por no caer en el ombligocentrismo.

Paseando por las calles de la ciudad fantasma de Pripiat (hay compañías que hacen viajes turísticos) estaríamos sometidos a una dosis media de unos 0,6 μSv/h. De residir allí, lo cual es imposible porque está dentro de la zona de exclusión, estaríamos sometidos a esa dosis de radioactividad, la 24 horas del día, todos los días del año. Es decir, recibiríamos una dosis anual de 5,25 mSv.

Por el otro lado, residir en una vivienda unifamiliar en, por ejemplo, Ciudad Rodrigo, supone estar expuesto a concentraciones de radón que pueden rondar los 300 Bq/m³ (límite legal para viviendas de nueva construcción, aunque realmente el problema lo tienen las viviendas al envejecer, cuando empiezan a aparecer microfisuras en el solado que aumentan la permeabilidad al radón).

Aquí tenemos un problema de unidades. El bequerelio es una unidad de actividad radioactiva, cuentas por segundo; mientras que el sievert es una unidad de dosis de radiación absorbida por el organismo. Tenemos que poner en relación ambas, y no es complicado. Según el ICRP, en el caso de la exposición al gas radón en edificios residenciales, una concentración de radón de 300 Bq/m³ equivale a una dosis de 17 mSv al año.

Una radiografía de pecho supone someterse a una dosis de 0,1 mSv.

Comerse un plátano (K40): 0,1 μSv.

Por supuesto, la presencia del radón es un fenómeno natural originado por el decaimiento del uranio contenido de forma naturalísima en ciertas rocas. Y, como todo lo natural, no sólo es inocuo sino que benéfico. Mientras que la presencia de radionucleidos en Pripiat es culpa de la soberbia del hombre que juega a rivalizar con Dios tras comer el fruto del conocimiento, paradigma de cómo el desarrollo tecnológico sin alma nos conduce al colapso civilizatorio, et caetera, ad nauseam.

¿Conclusiones? Yo he presentado los números, luego que cada cual saque las suyas. La de la sociedad a tenor de sus acciones es que sólo la radioactividad de origen humano es peligrosa (peligrosérrima), mientras que el peligro de la radioactividad natural es desdeñable. Esto no es muy científico que digamos porque cuando se fisiona un átomo no pregunta qué es lo que le mueve a hacerlo, pero es la certeza que opera en las cabecitas de la gente.

La cuestión es que si le preguntamos a un habitante de la villa salmantina de Ciudad Rodrigo, si estaría dispuesto a ir de visita al entorno de Chernobil, la práctica totalidad se negarían aterrados. Cuando, irónicamente, dicha excursión supondría un descanso en la exposición radioactiva a la que están sometidos a diario.

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20 febrero 2022

Eficiencia del transporte terrestre de viajeros

Filed under: Energía,Ferrocarriles,Tecnología — Nadir @ 17:43

Como continuación al transporte de mercancías, y tras el resultado inesperado, hago una primera aproximación al transporte de viajeros, comparando los dos medios principales, el ferrocarril y el vehículo particular (el autobús queda como un término medio entre ambos). En esta ocasión, para hacer la comparativa más directa, escogeremos para ambos métodos de transporte la propulsión eléctrica (por catenaria en un caso y baterías el otro).

Esta entrada surge ante la desazón que experimenté el otro día cuando, caminando al lado de la vía del AVE gallego, coincidió que pasó el convoy camino ya de las Portelas y era una sucesión de asientos vacíos. Sólo vi un viajero, y se veía muy claramente el interior pues era ya casi de noche. Puede que hubiera alguno más que se me escapara, pero serían dos, tres, desde luego no llegarían a cinco. De acuerdo que era un día laborable de Febrero, pero mover todo un convoy de 300 toneladas para transportar a unos pocos viajeros es un dislate energético.

Creo que es palmariamente evidente en este caso que no tiene base esa dicotomía infantil entre medios de transporte buenos (santos, ecológicos, sostenibles…) y medios del demonio (contaminantes, insostenibles, etc). Todo depende de cómo se utilicen y, en este caso, es fundamental conocer la ocupación media de uno u otro.

Antes de nada, hay que remarcar que estamos haciendo una comparación entre medios diferentes con sus características propias. A favor del tren, especialmente de alta velocidad, está la comodidad del trayecto (incluso desde el punto de vista del que viaja como acompañante en el turismo y no debe prestar atención a la conducción) y, sobre todo, la brevedad del mismo (llegar en dos horas y cuarto a Ourense, tras atravesar dos cadenas montañosas y toda la Meseta que se abre entre ellas es un portento admirable, sin duda ninguna). A favor del turismo, la flexibilidad en el origen y el destino de ese trayecto, que puede ser determinante a poco que uno de los puntos, o ambos, estén alejados de la estación. Y yo creo que lo más importante a la hora de decantar la decisión entre uno u otro medio de transporte: la posibilidad de disponer del vehículo una vez en destino.

Bien, vamos a tomar como referencia de un BEV uno de los que estimo como más racionales y mejor diseñados, el Hyundai Ioniq.

El consumo es fácil de obtener. El homologado en el ciclo WLTP es de 13,8 kWh/100km, pero es de esperar un consumo más alto en autovía a la velocidad máxima de la vía. En este espacio dan una cifra de 16,8 kWh/100km que me parece una cifra coherente con las características de este vehículo (una reducida sección frontal, buena aerodinámica, un peso no demasiado disparatado y unos neumáticos con dimensiones racionales). Suponiendo una recarga en enchufe doméstico, podemos estimar una eficiencia del 95%. Así que habremos retirado de la red eléctrica 0,177kWh/km.

Y ahora, la parte complicada ¿cuánto consume un AVE?

Como primera aproximación, y quisiera que entre todos fuéramos afinándola como hicimos con las mercancías, tomo este dato de la Wikipedia:

La serie 103 tiene previsto un consumo de respectivamente 11400 kWh, 13400 kWh y 14800 kWh para 300 km/h, 320 km/h y 350 km/h para el trayecto Madrid-Barcelona.

Escogemos la velocidad más baja, que aún así es notablemente más del doble de la que legalmente podría llevar el automóvil, y conociendo la distancia de esa línea (620,9km) obtener el consumo medio es trivial:

18,36 kWh/km.

Ahora, no queda más que poner en relación las ocupaciones (absurdamente bajas en las líneas españolas) a las que se igualan los consumos. El Hyundai es un vehículo de cinco plazas, así que vamos a calcular la ocupación del tren que supondría un consumo equivalente a cada caso de ocupación del turismo.

1 plaza –> 104 viajeros
2 plazas –> 208 viajeros
3 plazas –> 311 viajeros
4 plazas –> 415 viajeros
5 plazas –> 519 viajeros

Como referencia, el Siemens Velaro E que opera Renfe tiene una capacidad en configuración simple de 404 viajeros, el moderno Talgo S-112 «pico-pato» tiene 365 plazas (438 los Avlo, eliminando la cafetería y la clase preferente), mientras que el Alstom Euroduplex de doble piso que opera OuiGo (nombre estúpido con que la SNCF opera en España) tiene 509 asientos. Por ahí anda también el Avril.

Es decir, para ocupaciones por debajo del 26% del tren (tomando como referencia la Serie 103 con la que hicimos las cuentas), es energéticamente más eficiente viajar en coche en solitario. Para una pareja, tomar el tren sólo sería la opción energéticamente más frugal si éste tiene una ocupación superior al 51%. Y en el caso de tres personas, la ocupación que equilibra las cuentas sube al 77%. Con cuatro viajeros es más eficiente el automóvil aunque lo comparemos con un convoy lleno.

Por lo tanto, eso me lleva a pensar si no habría sido mala idea, en vez de desarrollar costosísimas líneas de alta velocidad, pensar en formas de incrementar la ocupación de los automóviles como Blablacar o Amovens.

Lo que está fuera de toda duda es que lo que vi el otro día (y no sé hasta qué punto será representativo de la flamante línea gallega, quien tenga datos de ocupación de esa y otras líneas que haga el favor de compartirlos), mover un convoy para llevar a un puñadito de viajeros, es una barbaridad energética y, por lo tanto, económica.

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21 enero 2022

Eficiencia del transporte terrestre de mercancías (corrección)

Filed under: Energía,Ferrocarriles — Nadir @ 22:45

Entrada nueva sólo para aportar los datos corregidos de los tres ejemplos que puse, al considerar con más exactitud la tara del propio vehículo (que se debe detraer del peso total del convoy para determinar la carga útil). La explicación detallada la encontraréis en el comentario 3 de la entrada original.

Lejos de lo que yo pensaba, consignar correctamente las taras cambian sustancialmente el resultado:

Tren USA = 0,8 l/(t*100km)

Tráiler = 0,87 l/(t*100km)

Tren España = 1,05 l/(t*100km)

Lo suficiente como para considerar justificado abrir nuevo tema. Si os parece, continuamos la discusión de estas cifras y lo que implican en la entrada original.

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15 septiembre 2021

La eólica irlandesa

Filed under: Energía — Nadir @ 13:43

Os muestro un pantallazo de la página Electricity Map de hace unos minutos, para ejemplificar el problema de una energía como la eólica. Que alguien se creerá que le tengo manía, porque al final el tema de la energía se ha reducido a una cuestión de filias y fobias en un ámbito que es eminentemente técnico. Y no, me parece una tecnología de generación perfectamente viable que debería formar parte del mix en cualquier lugar en el que exista recurso. Pero ni es la panacea como defendía el ecoloprogresismo hasta hace poco, ni es el gran Satán que ahora intentan pintar. Es, como cualquier otra herramienta, una tecnología con sus ventajas y sus problemáticas, no exenta como cualquier otra de impacto ambiental; cuando la adoptamos hay que conocer y aceptar ambas, por supuesto procurando minimizar éstas y potenciar aquéllas.

Bueno, al caso. Estos días hay un anticiclón justo en la vertical de las Açores que apantalla la borrasca formada sobre Groenlandia y da un descanso a las habitualmente ventosas costas irlandesas. ¿Consecuencia? Que la producción eólica en ese país se desploma y, a pesar de tener una barbaridad de potencia eólica instalada (muy inteligentemente, pues es un país con un enorme recurso eólico), la producción es prácticamente nula y dependen casi totalmente de las centrales térmicas de carbón, gas natural y petróleo.

Y así vemos que es uno de los sistemas con mayor intensidad de carbono, a pesar de ser un campeón eólico.

Esto es lo que procuro explicar. Si hoy duplicásemos, triplicásemos con una varita mágica la ya descomunal potencia eólica instalada en la isla, la producción seguiría siendo despreciable. Lo mismo que la solar en invierno. Por lo tanto, estas tecnologías de generación siempre deben contar con un respaldo, de tecnologías ágiles que se puedan conectar a voluntad (hasta cierto punto, porque arrancar una turbina de vapor somete a su eje a unos esfuerzos de cortadura curiosos, y cerrar las válvulas de una hidro genera un golpe de ariete descomunal, aunque convenientemente amortiguado).

Y por supuesto también, dentro de unos días la situación habrá cambiado, volverá a soplar el viento en las hirsutas costas de Éire, y la necesidad de quemar hidrocarburos para generar electricidad se reducirá en gran parte. Por lo tanto, que los irlandeses apostasen fuertemente por la eólica me parece una política energética acertada (lo que es una patochada es que los alemanes inviertan en fotovoltaica), pero hay que conocer que es una tecnología con sus limitaciones (por ejemplo, introduce potencia reactiva en la red que hay que compensar, la frecuencia no es tan precisa…).

Una población adulta deberá asumir ambas caras de la moneda. Y entre ellas está que, cuando no hay recurso, eres completamente dependiente de las importaciones de hidrocarburos (a no ser que tengas, que no es el caso). Y, si la situación atmosférica estable coincide con unos precios del gas natural exorbitados en los mercados europeos del gas (TTF para los continentales, NBP para los británicos o MIBGAS para los ibéricos) pues… te jodes y bailas. Porque es lo que hay, es una de las consecuencias amargas del sistema que has elegido. Que no está mal, pero que no es chachipiruli color de arcoiris como pretendía el papanatismo progre (hasta hace dos días, ahora ya es un monstruo neoliberal y esperad que algún acólito aventajado le encuentre la perspectiva de género a esto).

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NOTA: El progre es a la izquierda lo que un murciélago al reino de las aves. Que me perdonen los adorables murciélagos por servirme de metáfora de semejante recua de imberbes mentales.

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