Energía renovable: qué es, tipos, ventajas y cómo funciona

La energía renovable procede de fuentes naturales capaces de regenerarse continuamente o que se encuentran disponibles a una escala prácticamente inagotable para el ser humano. El sol, el viento y el agua son algunos de los recursos que permiten generar energía reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles y avanzando hacia un modelo energético más sostenible.

La transición hacia estas fuentes está transformando la manera en la que producimos, distribuimos y consumimos electricidad. Sin embargo, comprender su importancia requiere conocer primero qué son exactamente las energías renovables, qué tipos existen y qué diferencias presentan respecto a las fuentes convencionales.

¿Qué son las energías renovables?

Las energías renovables son aquellas obtenidas a partir de recursos naturales que se regeneran de manera continua. A diferencia de los combustibles fósiles, sus fuentes no dependen de reservas limitadas que disminuyen progresivamente con su utilización.

La radiación solar, el viento, el movimiento del agua, el calor interno de la Tierra o determinados recursos biológicos pueden aprovecharse para producir electricidad, calor o combustibles.

Una característica fundamental de estas energías es, por tanto, su capacidad de renovación.

Por ejemplo, utilizar un panel fotovoltaico para generar electricidad no reduce la cantidad de radiación solar que estará disponible al día siguiente. De manera similar, un aerogenerador aprovecha el movimiento del aire sin consumir el viento que utilizarán posteriormente otros parques eólicos.

Esta diferencia es fundamental para entender el cambio que está experimentando el sistema energético mundial.

¿Cuál es la diferencia entre energía renovable y energía no renovable?

La principal diferencia se encuentra en el origen del recurso y en su capacidad para regenerarse.

Una energía renovable utiliza recursos naturales que se reponen constantemente o cuya disponibilidad es muy elevada a escala humana. Una energía no renovable, en cambio, depende de recursos existentes en cantidades limitadas.

Entre las principales energías no renovables encontramos:

• Petróleo.
• Carbón.
• Gas natural.
• Combustibles nucleares como el uranio.

Los combustibles fósiles necesitan millones de años para formarse. Cuando son extraídos y utilizados, sus reservas disminuyen y no pueden regenerarse al mismo ritmo al que se consumen.

Las energías renovables permiten reducir esa dependencia mediante el aprovechamiento de recursos como el sol, el viento o el agua.

Además, muchas tecnologías renovables permiten producir electricidad con emisiones operativas de gases de efecto invernadero muy inferiores a las asociadas a la combustión de fuentes fósiles.

¿Cuáles son los principales tipos de energía renovable?

No existe una única forma de producir energía mediante recursos renovables. Cada tecnología aprovecha un fenómeno natural diferente y presenta características específicas.

Las principales son la energía solar, eólica, hidráulica, marina, geotérmica y la obtenida a partir de biomasa.

¿Qué es la energía solar?

La energía solar aprovecha la radiación procedente del Sol.

Una de sus tecnologías más extendidas es la energía solar fotovoltaica, que utiliza células fotovoltaicas para convertir directamente la radiación solar en electricidad.

Los paneles producen corriente continua, que posteriormente debe acondicionarse mediante equipos de electrónica de potencia para poder utilizar la electricidad en una instalación o incorporarla a una red eléctrica.

También existe la energía solar térmica, orientada principalmente al aprovechamiento del calor, y la termosolar de concentración, que utiliza la radiación solar para generar temperaturas elevadas que posteriormente pueden intervenir en procesos de producción eléctrica.

La modularidad de la fotovoltaica permite encontrar instalaciones de tamaños muy diferentes, desde pequeños sistemas de autoconsumo hasta grandes plantas solares.

¿Qué es la energía eólica?

La energía eólica transforma la energía cinética del viento en electricidad mediante aerogeneradores.

Cuando el viento mueve las palas, el rotor transmite esa energía al sistema de generación eléctrica. Posteriormente, diferentes equipos eléctricos y electrónicos permiten acondicionar la electricidad producida para adaptarla a las características de la red.

Existen instalaciones eólicas terrestres —onshore— y parques situados en el mar —offshore—.

Las instalaciones marinas pueden aprovechar recursos eólicos especialmente favorables, aunque su construcción, conexión eléctrica y mantenimiento plantean importantes desafíos técnicos.

¿La energía hídrica es renovable o no renovable?

La energía hídrica es renovable porque utiliza el movimiento del agua dentro del ciclo natural para producir energía.

La energía hidráulica aprovecha generalmente la diferencia de altura o el movimiento de una masa de agua para accionar una turbina conectada a un generador eléctrico.

En una central hidroeléctrica, el agua almacenada o canalizada atraviesa las turbinas y su energía potencial o cinética se transforma primero en energía mecánica y posteriormente en electricidad.

El agua no desaparece durante este proceso, sino que continúa formando parte del ciclo hidrológico.

Esto no significa que cualquier proyecto hidroeléctrico carezca de impacto ambiental. La construcción de presas y embalses puede modificar ecosistemas y cursos fluviales, por lo que cada instalación requiere una adecuada evaluación y gestión ambiental.

¿La energía de ondas es renovable o no renovable?

Otra consulta habitual es si la energía de ondas es renovable o no renovable.

La respuesta es que la energía de las olas es renovable.

También conocida como energía undimotriz, aprovecha el movimiento de las olas del mar para generar electricidad.

Existen diferentes sistemas capaces de transformar este movimiento en energía mecánica y posteriormente en electricidad. Aunque su grado de implantación comercial es menor que el de tecnologías como la solar, eólica o hidráulica, forma parte del conjunto de energías renovables marinas.

No debe confundirse con la energía mareomotriz.

La energía undimotriz utiliza principalmente el movimiento de las olas, mientras que la mareomotriz aprovecha las variaciones periódicas del nivel del mar y las corrientes provocadas por las mareas.

¿Qué es la energía geotérmica?

La energía geotérmica aprovecha el calor existente en el interior de la Tierra.

Dependiendo de las características del recurso y de la instalación, puede utilizarse directamente para climatización y procesos térmicos o para generar electricidad.

Su principal particularidad respecto a fuentes como la solar o la eólica es que no depende directamente de las condiciones meteorológicas del momento.

Por ello, determinadas instalaciones geotérmicas pueden proporcionar una producción energética estable durante periodos prolongados.

¿La biomasa es una energía renovable?

La biomasa puede considerarse una fuente renovable cuando procede de recursos biológicos gestionados de manera sostenible.

Puede incluir determinados residuos agrícolas y forestales, materia orgánica y otros recursos de origen biológico.

A diferencia de la energía solar o eólica, la biomasa implica normalmente la utilización física de un combustible. Por ese motivo, su sostenibilidad depende especialmente de factores como su procedencia, gestión, transformación y transporte.

No basta, por tanto, con que un recurso tenga origen biológico para asumir automáticamente que cualquier utilización del mismo tendrá el mismo impacto ambiental.

¿Cómo se transforma una energía renovable en electricidad?

Una fuente renovable por sí sola no es suficiente para suministrar electricidad utilizable a una vivienda, una industria o una red.

Entre el recurso natural y el consumidor existe una infraestructura eléctrica completa.

El proceso depende de cada tecnología.

En una planta fotovoltaica, por ejemplo, los módulos convierten la radiación solar en electricidad. En un parque eólico, el movimiento del viento hace girar los aerogeneradores. En una central hidroeléctrica, el agua mueve las turbinas.

Una vez generada la electricidad, es necesario convertir, controlar y adaptar sus características eléctricas.

Aquí intervienen sistemas como inversores, convertidores, cuadros eléctricos, protecciones, transformadores y equipos de control.

Los transformadores eléctricos desempeñan una función especialmente importante porque permiten adaptar los niveles de tensión a las necesidades de la instalación y de la red.

EREMU desarrolla precisamente soluciones vinculadas a transformadores de baja y media tensión, inductancias, estabilizadores, variadores y sistemas de alimentación, y señala las energías renovables entre los sectores industriales en los que opera.

¿Por qué son necesarios los transformadores en las energías renovables?

La electricidad debe transportarse de manera eficiente desde el punto donde se genera hasta el lugar donde será consumida o incorporada a la red.

Los niveles de tensión producidos inicialmente por una instalación no siempre coinciden con los necesarios para realizar esa conexión.

Los transformadores eléctricos permiten elevar o reducir la tensión manteniendo la frecuencia y facilitando la integración de diferentes niveles del sistema eléctrico.

Pensemos, por ejemplo, en una planta fotovoltaica.

Los módulos generan electricidad en corriente continua. Los inversores convierten esa energía en corriente alterna y, posteriormente, los transformadores permiten adecuar el nivel de tensión para su distribución o conexión a la red.

En grandes parques renovables esta infraestructura resulta fundamental para transportar cantidades importantes de energía reduciendo las pérdidas asociadas a la circulación de corrientes elevadas.

La transición energética, por tanto, no depende exclusivamente de instalar más paneles solares o aerogeneradores. También requiere una infraestructura eléctrica capaz de integrar, transformar, proteger y distribuir la energía producida.

¿Cuáles son las principales ventajas de las energías renovables?

El desarrollo de las energías renovables responde a razones ambientales, energéticas, tecnológicas y económicas.

1. Utilizan recursos que se regeneran

Esta es su característica fundamental.

El sol, el viento o el ciclo del agua permiten obtener energía sin consumir reservas geológicas finitas como ocurre con el petróleo, el carbón o el gas natural.

2. Reducen la dependencia de los combustibles fósiles

Incrementar la producción renovable permite sustituir parte de la electricidad que tradicionalmente se obtiene mediante combustibles fósiles.

Esto puede contribuir a diversificar el suministro energético y reducir la dependencia exterior de determinados combustibles.

3. Facilitan la descarbonización del sistema eléctrico

Tecnologías como la solar, la eólica o la hidráulica permiten generar electricidad sin quemar combustibles fósiles durante su funcionamiento.

Esto las convierte en elementos fundamentales de las estrategias destinadas a reducir las emisiones asociadas al sector energético.

4. Permiten una generación más distribuida

No toda la electricidad tiene que proceder necesariamente de grandes centrales alejadas de los centros de consumo.

La energía solar fotovoltaica, por ejemplo, puede instalarse en cubiertas industriales, edificios comerciales o instalaciones de autoconsumo.

Este modelo permite que consumidores y empresas puedan participar también en la generación de electricidad.

5. Impulsan nuevas infraestructuras y tecnologías

La transición hacia las renovables está fomentando el desarrollo paralelo de sistemas de almacenamiento, electrónica de potencia, redes inteligentes, transformadores, microrredes y nuevas soluciones de gestión energética.

El resultado es un sistema eléctrico progresivamente más flexible y digitalizado.

¿Las energías renovables tienen desventajas?

Sí. Que una fuente sea renovable no significa que no presente desafíos técnicos o ambientales.

Uno de los principales retos es la variabilidad de determinadas fuentes.

Un panel fotovoltaico produce electricidad cuando existe suficiente radiación solar y un aerogenerador depende de las condiciones del viento. La generación puede cambiar a lo largo del día y de las estaciones.

Por ello, cuanto mayor sea la penetración de generación renovable variable, mayor importancia adquieren herramientas como el almacenamiento energético, la gestión de la demanda, las interconexiones eléctricas y la capacidad de control de la red.

También deben considerarse factores como la ocupación del territorio, la utilización de materias primas, la fabricación y reciclaje de equipos o el impacto de determinadas infraestructuras sobre los ecosistemas.

El objetivo no consiste simplemente en sustituir una tecnología por otra, sino en desarrollar un sistema energético más eficiente y sostenible considerando todo su ciclo de vida.

¿Qué papel desempeña el almacenamiento de energía?

El almacenamiento es uno de los elementos que pueden aportar flexibilidad a un sistema eléctrico con elevada presencia de fuentes variables.

Una batería puede almacenar parte de la electricidad cuando la generación es elevada y utilizarla posteriormente cuando sea necesaria.

Por ejemplo, una planta fotovoltaica puede alcanzar su máxima producción durante las horas centrales del día, mientras que la demanda puede mantenerse elevada cuando comienza a disminuir la radiación solar.

El almacenamiento ayuda a desplazar temporalmente una parte de esa energía.

A gran escala, integrar sistemas de baterías requiere también infraestructura eléctrica específica. De hecho, EREMU ya aborda en su blog el papel de los transformadores para baterías y la integración de sistemas de almacenamiento energético industrial.

¿Qué relación existe entre las energías renovables y el hidrógeno verde?

El hidrógeno puede actuar como vector energético.

Cuando se produce mediante electrólisis del agua utilizando electricidad procedente de fuentes renovables, se denomina habitualmente hidrógeno verde.

Esta tecnología resulta especialmente interesante para sectores donde la electrificación directa puede resultar compleja.

También puede permitir aprovechar determinados excedentes de generación renovable para producir hidrógeno, almacenarlo y utilizarlo posteriormente en aplicaciones industriales o energéticas.

La producción a gran escala necesita importantes cantidades de electricidad y una infraestructura eléctrica preparada para alimentar los electrolizadores de manera segura y eficiente.

Es otro ejemplo de cómo las renovables están generando necesidades técnicas más allá de los propios parques solares y eólicos. EREMU también dispone de contenido específico dedicado a los transformadores utilizados en la producción de hidrógeno verde.

¿Qué papel tienen las microrredes en la energía renovable?

Las microrredes son sistemas eléctricos capaces de integrar diferentes recursos energéticos dentro de un área determinada.

Una instalación industrial, por ejemplo, podría combinar generación fotovoltaica, baterías, cargas eléctricas y conexión a la red convencional.

Un sistema de control se encarga de coordinar estos elementos.

El objetivo puede ser mejorar la eficiencia, aumentar el autoconsumo, gestionar la demanda o proporcionar mayor resiliencia frente a determinadas incidencias de la red.

En este escenario, equipos como transformadores, convertidores, protecciones y sistemas de almacenamiento son esenciales para mantener las condiciones eléctricas necesarias.

La creciente integración de renovables está favoreciendo precisamente el desarrollo de este tipo de arquitecturas eléctricas.

¿Puede una industria funcionar con energía renovable?

La industria es uno de los sectores donde la transición energética presenta mayores oportunidades y, al mismo tiempo, importantes desafíos.

Las instalaciones industriales pueden consumir grandes cantidades de electricidad de manera continua y necesitan niveles elevados de fiabilidad.

La incorporación de energías renovables puede realizarse de diferentes maneras: instalaciones de autoconsumo, contratos de suministro renovable, generación próxima al punto de consumo, sistemas de almacenamiento o microrredes industriales, entre otras soluciones.

Pero aumentar la presencia de renovables requiere algo más que disponer de una fuente de generación.

La instalación eléctrica debe estar correctamente dimensionada para gestionar las potencias, tensiones, protecciones y características de funcionamiento requeridas por cada proceso.

Por ello, el diseño de la infraestructura eléctrica adquiere una importancia estratégica en los proyectos industriales de transición energética.

¿Las energías renovables pueden sustituir completamente a las energías no renovables?

La respuesta depende del sistema energético, del territorio, de la demanda y del horizonte temporal analizado.

Aumentar la participación de las renovables permite reducir progresivamente el uso de energías no renovables, pero alcanzar sistemas con porcentajes muy elevados de generación renovable requiere resolver diferentes retos.

Entre ellos destacan la variabilidad de determinadas fuentes, el almacenamiento de energía, la capacidad de las redes, las interconexiones, la gestión de la demanda y la disponibilidad de generación flexible.

También hay sectores industriales y actividades difíciles de electrificar directamente.

Por esta razón, la transición energética combina múltiples tecnologías: electrificación, renovables, almacenamiento, eficiencia energética, redes inteligentes y nuevos vectores como el hidrógeno.

La transformación no depende de una única solución, sino de la coordinación de todo el sistema.

¿Cuál es el futuro de la energía renovable?

El futuro de la energía renovable está estrechamente relacionado con la electrificación.

El transporte, determinados procesos industriales, la climatización y otras actividades están incorporando progresivamente tecnologías eléctricas que anteriormente dependían directamente de combustibles fósiles.

Esto significa que no solo será necesario producir más electricidad renovable.

También será imprescindible transportarla, transformarla, almacenarla y gestionarla eficientemente.

Las redes eléctricas tendrán que evolucionar para gestionar flujos de energía cada vez más variables y distribuidos. Los sistemas de almacenamiento ayudarán a equilibrar generación y consumo. La electrónica de potencia tendrá una presencia creciente y los transformadores continuarán siendo elementos fundamentales para conectar los distintos niveles de tensión.

En consecuencia, hablar del futuro de las energías renovables es también hablar del futuro de toda la infraestructura eléctrica.

Energía renovable e infraestructura eléctrica: dos elementos inseparables

La transición energética suele visualizarse mediante paneles solares, aerogeneradores o centrales hidroeléctricas. Sin embargo, detrás de cada instalación existe una infraestructura eléctrica que hace posible aprovechar la energía generada.

Transformadores, inductancias, sistemas de alimentación, electrónica de potencia, almacenamiento y equipos de protección participan en diferentes etapas del proceso.

EREMU cuenta con más de seis décadas de trayectoria en el diseño, fabricación y reparación de transformadores eléctricos y otros equipos asociados, y trabaja en sectores que incluyen expresamente las energías renovables y la electrónica de potencia.

La evolución hacia un modelo energético más renovable exige, por tanto, no solo aumentar la capacidad de generación limpia, sino disponer de equipos capaces de gestionar la electricidad con seguridad, eficiencia y fiabilidad.

Conclusión

La energía renovable representa mucho más que una alternativa a los combustibles fósiles. Solar, eólica, hidráulica, geotérmica, biomasa y energías marinas forman parte de una transformación profunda del sistema energético.

Su expansión plantea también nuevos desafíos: integrar una generación variable, almacenar electricidad, reforzar las redes y garantizar que la energía llegue hasta los consumidores con los niveles adecuados de tensión, calidad y seguridad.

Por este motivo, el desarrollo de las energías renovables debe ir acompañado de una infraestructura eléctrica preparada para las necesidades del nuevo modelo energético.

En EREMU, nuestra experiencia en el diseño, fabricación y reparación de transformadores eléctricos y equipos asociados nos permite participar en proyectos de diferentes sectores industriales, entre ellos el de las energías renovables. La evolución del sistema energético exige soluciones cada vez más eficientes, fiables y adaptadas a cada aplicación.