Energía eólica en Dinamarca - Wind power in Denmark

Parque eólico marino Middelgrunden , a 3,5 km de Copenhague. Cuando se construyó en 2000, era el más grande del mundo.

Dinamarca fue pionera en el desarrollo de energía eólica comercial durante la década de 1970 y, en la actualidad, una parte sustancial de las turbinas eólicas de todo el mundo son producidas por fabricantes daneses como Vestas , el mayor fabricante de turbinas eólicas del mundo, junto con muchos proveedores de componentes. En el sector eléctrico de Dinamarca, la energía eólica produjo el equivalente al 47% del consumo total de electricidad de Dinamarca en 2019, un aumento del 43,4% en 2017, 39% en 2014 y 33% en 2013. En 2012, el gobierno danés adoptó un plan para aumentar la participación de la producción de electricidad a partir del viento al 50% para 2020 y al 84% para 2035. Dinamarca obtuvo el cuarto mejor desempeño en arquitectura energética del mundo en 2017 según el Foro Económico Mundial , y la segunda mejor seguridad energética en el mundo en 2019 según el Consejo Mundial de Energía .

Historia

Aerogeneradores en Vendsyssel , 2004

El inventor danés Poul la Cour experimentó, enseñó y construyó temas de energía eólica alrededor del año 1900.

A medida que aumentaron las preocupaciones sobre el calentamiento global en la década de 1980, Dinamarca se encontró con emisiones de dióxido de carbono per cápita relativamente altas , principalmente debido a las centrales eléctricas de carbón que se habían convertido en la norma después de las crisis energéticas de 1973 y 1979 . La energía renovable se convirtió en la opción natural para Dinamarca, disminuyendo tanto la dependencia energética de otros países como la contaminación causada por el calentamiento global.

Muchos países intentaron subsidiar la tecnología verde, como la energía eólica, y la mayoría no logró crear una industria viable. El sistema danés fue una excepción, ya que proporcionó el 30% del costo de capital inicial en los primeros años, que se redujo gradualmente a cero, pero aún manteniendo una tarifa de alimentación. La subvención de los costes de capital se redujo al 20% en junio de 1985, cuando las turbinas eólicas recibieron 50 millones de DKK al año. Otras formas de energía renovable recibieron 37 millones. La institución de investigación Teknologisk Institut identificó muchas necesidades de mejora específicas, impulsando el desarrollo de soluciones ad hoc a soluciones sistematizadas.

El 29 de marzo de 1985, un año antes del desastre de Chernobyl , los daneses aprobaron una ley que prohibía la construcción de centrales nucleares. En el proceso, el movimiento de base danés tuvo un papel importante. El logotipo del sol sonriente del Movimiento Antinuclear Danés (OOA) "Atomkraft, Nej Tak" ("Energía nuclear, no, gracias") se extendió por todo el mundo, y la Organización Danesa de Energía Renovable (OVE) promovió las alternativas renovables .

Dinamarca adoptó el objetivo de reducir las emisiones de carbono en un 22% desde los niveles de 1988 para 2005. Las autoridades racionalizaron deliberadamente la planificación de la energía eólica para minimizar los obstáculos.

Recursos eólicos

Imágenes externas
Archivo de mapas de viento de Dinamarca
La producción de energía eólica actual
Pronóstico de energía eólica de mañana , por Nord Pool Spot .
Datos actuales del sistema de energía , proporcionados por Energinet.dk
Datos actuales del sistema de energía , proporcionados por EMD
Últimas 2 semanas de datos del sistema eléctrico

Dinamarca tiene velocidades medias del viento relativamente modestas en el rango de 4,9 a 5,6 m / s medidos a 10 m de altura. Los recursos eólicos terrestres son más altos en la parte occidental del país y en las islas orientales con costas orientadas al sur o al oeste. El país tiene recursos eólicos marinos muy grandes y grandes áreas de territorio marino con una profundidad de agua poco profunda de 5 a 15 m, donde la ubicación es más factible. Estos sitios ofrecen velocidades de viento más altas, en el rango de aproximadamente 8,5 a 9,0 m / sa 50 m de altura. No ha habido grandes problemas de variabilidad eólica, aunque existe un problema temporal derivado de la conexión de un gran bloque de energía eólica de parques eólicos marinos a un único punto en una sección débil de la red de transmisión. El recurso eólico sobre Dinamarca fue cartografiado en 1999 por EMD International A / S y el Laboratorio Nacional Risø . El mapeo se realizó utilizando una resolución de cuadrícula de 200 m utilizando los modelos en WindPRO y WAsP. Los resultados fueron validados en más de 1200 aerogeneradores en todo el país.

Dinamarca está conectada por línea de transmisión a otros países europeos (por ejemplo, Cross-Skagerrak ) a un nivel de interconexión eléctrica (capacidad de transmisión en relación con la capacidad de producción) del 44%. Dinamarca también ha conservado sus centrales eléctricas tradicionales, por lo que no necesita instalar plantas de carga máxima adicionales para equilibrar su energía eólica. En cambio, compra energía adicional de sus vecinos cuando es necesario. Con un cierto fortalecimiento de la red, Dinamarca planea aumentar la participación de la energía eólica aún más al 50% del consumo en 2020 y hasta el 84% en 2035.

Los analistas esperan que el costo de la energía eólica sea de 30 øre / kWh y su costo de manejo sea de 15 øre / kWh, siendo más bajo que el del carbón y el gas natural con un mínimo de 55 øre / kWh. Debido a su incapacidad para seguir la carga, la energía eólica obtiene un precio más bajo.

Consumo relacionado con la energía eólica

Las plantas de calefacción de distrito danesas utilizan 100 petajulios / año, pero poco de este consumo proviene de 180 MW de calderas de electrodos instaladas en centrales eléctricas o 37 MW de grandes bombas de calor . Las calderas solo se utilizan para absorber la propia electricidad de la central eléctrica cuando los precios son negativos, para evitar pagar impuestos. Se calcula que la expansión de la calefacción urbana con energía eólica es económicamente eficiente sin impuestos.

El número de bombas de calor domésticas se ha estancado en 70.000 en 2015 debido a los pellets de madera libres de impuestos , y es poco probable que se alcance la meta de 300.000 bombas de calor pequeñas en 2035, lo que reduce el valor de más energía eólica a menos que se reduzca el impuesto a la electricidad.

Capacidades y producción

Energía eólica en Dinamarca

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Estabilidad de la red y participación del viento

A finales de 2015, la capacidad de Dinamarca era de 5.070 MW.

Dinamarca tiene la mayor proporción de energía eólica del mundo. En 2015, Dinamarca produjo el 42% de la electricidad a partir del viento, frente al récord de 2014 del 39% del consumo total de energía. Para el mes de enero de 2014, esa participación superó el 61%. El mes de menor participación de energía eólica fue julio con 23%. Dinamarca también tenía 548 MW de energía solar (790 MW a finales de 2015). Un período de máxima generación se produjo el 21 de diciembre de 2013 cuando la participación eólica fue del 102%, y durante 1 hora la participación fue del 135%.

En 2005, Dinamarca tenía una capacidad eólica instalada de 3.127 MW, que produjo 23.810  TJ (6,6  TW · h ) de energía, lo que arroja una producción media real de 755 MW a un factor de capacidad del 24%. En 2009, la capacidad eólica de Dinamarca creció a 3.482 MW; la mayor parte del aumento provino del parque eólico marino Horns Rev 2 de 209 MW , que fue inaugurado el 17 de septiembre de 2009 por el príncipe heredero Frederik . En 2010, la capacidad creció a 3.752 MW, y la mayor parte del aumento del año provino del parque eólico marino Rødsand II . En 2014 se produjeron grandes aumentos con el parque eólico Anholt de 400 MW y en 2019 con el parque eólico Horns Rev 3 de 407 MW .

La producción de energía eólica reduce los precios del mercado spot en general a través del efecto de orden de mérito ; en 2008 esto provocó una reducción neta de los precios de la electricidad antes de impuestos (equilibrando el aumento de la ley de alimentación).

El gráfico muestra el precio mínimo (garantizado) que recibe una planta durante el período FLH en øre / kWh. Subsidio = precio garantizado menos precio de mercado. FLH = horas de carga completa ; la cantidad de producción para la que la planta recibe apoyo. Después de eso, la planta generalmente recibe el precio de mercado. La transmisión se incluye en el "Vesterhav" cercano a la costa, pero no en las otras plantas. Los niveles suelen estar por debajo de los niveles de Alemania y Reino Unido.

Récords pico

Rompiendo olas en la costa del mar del norte de Dinamarca en la noche del 9 de julio de 2015 cuando se alcanzó el nuevo récord en la generación máxima.

A medida que Dinamarca continúa instalando capacidad adicional, continúa estableciendo nuevos récords de producción. Ésta es una consecuencia natural del crecimiento de la capacidad. El 9 de julio de 2015, por la noche, unas condiciones de viento inusualmente fuertes dieron como resultado que el 116% del consumo nacional de electricidad fuera producido por parques eólicos y, a las 3 am de la mañana siguiente, con baja demanda, la producción eólica superó el 140% de la demanda actual.

Futuros parques en Dinamarca

Costa afuera

El 22 de marzo de 2012, una coalición de partidos que representa el 95% de todos los miembros del parlamento danés acordó que el estado danés aumentaría la capacidad eólica marina del país en 1.500 MW. La capacidad adicional de 1.500 MW se logrará mediante la construcción de los futuros parques eólicos marinos Horns Rev 3 con una capacidad de 400 MW en el Mar del Norte a 77 øre / kWh y Kriegers Flak a 37,2 øre / kWh con una capacidad de 600 MW en el Báltico. Mar cerca de las fronteras de Alemania y Suecia. Kriegers Flak también se utilizará para conectar Dinamarca y Alemania con un cable de 400MW, a través del parque eólico marino alemán Baltic 2 , y Energinet ordenó equipos eléctricos a principios de 2016. Horns Rev 3 estará operativo en 2019, mientras que Kriegers Flak y todos los Los parques eólicos cercanos a la costa estarán en pleno funcionamiento alrededor de 2021. Ocho grupos solicitaron la precalificación para Kriegers Flak, de los cuales 7 fueron aprobados, 3 más de las 4 empresas aprobadas para competir por Horns Rev 3, ambas con más postores que la única postor de Anholt.

Cerca de la costa

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Visualización de turbinas cercanas a la costa del Mar del Norte , cerca de Hvide Sande

Además, se construirán 6 parques eólicos cercanos a la costa con una capacidad total de hasta 450 MW junto con 50 MW de parques eólicos marinos experimentales. Los nearshore se diferencian de los offshore convencionales por estar lo suficientemente cerca de la costa para tener el transformador en tierra, lo que reduce el costo. Los primeros 350 MW se licitaron en 2015, con un precio máximo de 70 øre / kWh. Vattenfall ofreció el precio más bajo por las granjas cercanas a la costa de 350 MW a 47,5 øre / kWh en septiembre de 2016, pero la situación política no estaba clara.

En tierra

Además de los proyectos marinos, se espera que se construyan 500 MW adicionales de capacidad neta adicional de parques eólicos terrestres hasta 2020. Los 500 MW de capacidad neta adicional es el resultado esperado del desguace de 1300 MW de capacidad de aerogeneradores obsoletos combinados con el construcción simultánea de 1.800 MW de capacidad de aerogeneradores modernos, un proceso también conocido como repotenciación .

Exportaciones de electricidad de Dinamarca

La producción anual de energía eólica es actualmente (2017) equivalente a aproximadamente el 43% de la electricidad consumida en Dinamarca. Se ha cuestionado la proporción de esto que realmente se consume en Dinamarca, ya que los considerables recursos hidroeléctricos de Noruega (y hasta cierto punto, Suecia) se utilizan como almacenamiento de red con pocas pérdidas. La energía hidroeléctrica puede reducir rápidamente la generación siempre que los parques eólicos generen energía, ahorrando agua para más adelante y puede exportar electricidad a Dinamarca cuando la producción de energía eólica disminuye. A corto plazo, Dinamarca importa electricidad de Noruega durante el día y exporta durante la noche. A largo plazo, Dinamarca importa electricidad en verano y exporta en invierno. El viento es más fuerte en otoño e invierno, cuando el consumo también es elevado. Este servicio de producción y consumo por turnos también se encuentra en todo el mundo en centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo que equilibran el carbón y las centrales nucleares.

Para el comercio de Timeshift con Noruega, Dinamarca exporta a 157 DKK / MWh e importa a 212 DKK / MWh. La correlación es baja entre la energía eólica en Noruega y Dinamarca. El precio de mercado a veces cae cerca o por debajo de cero, particularmente con vientos fuertes y bajo consumo. En 2014, hubo 46 horas con precios negativos, con un costo de 37,7 millones de coronas danesas. En 2015, los precios negativos se produjeron en 65 horas en Dinamarca Occidental y 36 horas en Dinamarca Oriental, menos del 1% del tiempo. Los precios daneses son principalmente negativos cuando los precios alemanes son aún más negativos. El período de 24 horas del 2 de septiembre de 2015 fue la primera de esas ocasiones en que no había ninguna central eléctrica en funcionamiento en Dinamarca Occidental y los compensadores mantuvieron la estabilidad de la red.

Dinamarca es generalmente un país de tránsito para el comercio de electricidad entre los mercados mucho más grandes de Noruega, Suecia y Alemania, y planea agregar cables a los Países Bajos ( COBRAcable ) e Inglaterra ( Viking Link ) también, aumentando aún más la función de ser un cruce de caminos para electricidad.

Desde 2005 50 2010, se han hecho afirmaciones de que hasta el 40% de la energía eólica se exporta, contrarrestadas por afirmaciones de que solo se exportó el 1%.

Según el primer argumento, la energía que excede la demanda inmediata se exporta a los países vecinos a precios más bajos. Parte del beneficio de esto es para los vecinos del norte de Dinamarca: cuando Dinamarca exporta energía, se vende al precio del mercado al contado, que debe ser más bajo que en el mercado de importación para que se transmita.

Según el segundo argumento, la correlación entre las exportaciones y la energía eólica es débil, y existe una correlación similar con las centrales térmicas convencionales que funcionan en parte para calefacción urbana; mientras tanto, el análisis causal muestra que la exportación de Dinamarca se produce típicamente como consecuencia del efecto de orden de mérito , cuando las grandes centrales térmicas tienen capacidad de reserva en ocasiones el precio de mercado al contado de la electricidad es alto.

En cualquier caso, el precio de exportación es el intermedio entre los precios de las dos áreas, por lo que el TSO exportador (Energinet) utiliza la ganancia para aliviar los aranceles en alrededor de DKK 500 millones por año. Las organizaciones de energía eólica afirman que Dinamarca exporta energía a un precio más alto que el que importa.

Condiciones económicas

Industria de turbinas eólicas

Una turbina eólica Vestas

La industria de turbinas eólicas danesa es la más grande del mundo. Alrededor del 90% de la producción nacional se exporta, y las empresas danesas representaron el 38% del mercado mundial de turbinas en 2003, cuando la industria empleaba a unas 20.000 personas y tenía una facturación de alrededor de 3.000 millones de euros . El retorno de la inversión cayó de cerca del 20% antes de la crisis financiera al 10% algunos años después. La industria danesa de turbinas eólicas facturó 84.000 millones de coronas danesas en 2014.

Los mayores fabricantes de aerogeneradores con instalaciones de producción en Dinamarca son Vestas y Siemens Wind Power .

El desarrollo de la energía eólica en Dinamarca se ha caracterizado por una estrecha colaboración entre la investigación y la industria financiadas con fondos públicos en áreas clave como la investigación y el desarrollo , la certificación , las pruebas y la preparación de normas. Por ejemplo, en la década de 1980, un gran número de pequeñas empresas danesas estaban desarrollando turbinas eólicas para venderlas a California, y el laboratorio danés Risø proporcionó instalaciones de prueba y procedimientos de certificación. Esto dio como resultado productos fiables y la rápida expansión de la industria de fabricación de turbinas danesa. Los componentes se ensayaron a LORC en Odense , y los nuevos grandes turbinas prototipo entre 4-8 MW (incluyendo algunos no daneses) se están probando en Østerild . Las turbinas de producción limitada (cuatro Siemens de 7MW con cableado de 66kV) serán respaldadas en Nissum Bredning a un costo de DKK 300m, parcialmente financiadas por la población local.

Economía eólica danesa

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Precios de la electricidad de la industria de la UE
Precios de la electricidad doméstica de la UE

Los costos de electricidad de Dinamarca (incluido el PSO; costos de energía más limpia) son promedio en la UE, pero los impuestos aumentan el precio al más alto de Europa. El dinero de los impuestos es un ingreso considerable para el estado y es difícil cambiar la composición de los impuestos hacia una combinación "más verde". Según un funcionario del gobierno, la mayoría de los impuestos no se basan en preocupaciones ambientales, en contraste con los 5 mil millones de coronas danesas por año en dinero de PSO para energía más limpia , que pagan los consumidores de electricidad a los productores de electricidad limpia. Estos peajes no están disponibles para el consumo del gobierno.

Los incentivos reales pagados por el consumidor (PSO) para las nuevas turbinas eólicas dependen del año de comisión, pero generalmente son de alrededor de 25 øre (3,4 céntimos de euro) por kWh durante un número limitado de horas, aunque el apoyo se descuenta si el precio combinado supera los 58 øre / kWh. El PSO también se utiliza para biomasa, energía solar y calefacción urbana; El PSO total fue de 5.800 millones de DKK en 2013, de los cuales 3.200 millones de DKK se destinaron a la energía eólica. En 2015, el costo de la energía era solo el 32% del precio, mientras que PSO era el 9% y los peajes e IVA el 59% restante.

La energía eólica desplaza al carbón, el petróleo y el gas hasta cierto punto, lo que reduce el costo de funcionamiento de los combustibles fósiles. El consumo de carbón se redujo a más de la mitad en 10 años. La energía eólica reduce ligeramente la variabilidad de precios.

Crítica

En 2009, el grupo de expertos Institute for Energy Research (IER) encargó al grupo de expertos danés CEPOS (Centro de Estudios Políticos) que informara sobre las exportaciones de electricidad de Dinamarca y el impacto económico de la industria eólica danesa. El informe resultante afirma que los daneses pagan las tarifas de electricidad residencial más altas de la Unión Europea (principalmente para los ingresos del gobierno, pero en parte para subsidiar la energía eólica), y que el costo de ahorrar una tonelada de dióxido de carbono entre 2001 y 2008 ha promediado 647 DKK ( 87 €, 124 dólares EE.UU.). También estimó que el 90% de los puestos de trabajo en la industria eólica se transfirieron de otras industrias tecnológicas y afirma que, como resultado, el PIB danés es 1.800 millones de DKK (270 millones de dólares estadounidenses) más bajo de lo que hubiera sido sin los subsidios de la industria eólica de 1.7 a 2.600 millones de DKK. (aproximadamente $ 320 millones - $ 480 millones) al año en 2001-2005. Posteriormente, el informe fue duramente criticado. La revista de ingeniería danesa Ingeniøren afirmó que el grupo de presión estadounidense del petróleo y el carbón encargó y pagó el informe a través de IER. Más tarde, varios investigadores y profesores daneses de todas las universidades técnicas de Dinamarca escribieron una respuesta conjunta al informe, refutándolo. El informe de CEPOS llegó incluso a nivel gubernamental, donde el ministro de Clima y Energía, Lykke Friis, desacreditó el trabajo realizado por CEPOS y el informe. La Asociación Nuclear Mundial estima que el informe fue la respuesta de IER al discurso del Día de la Tierra de 2009 del presidente estadounidense Obama en Newton, Iowa, afirmando que Estados Unidos podría generar el 20% de su electricidad a partir del viento para 2030, como ya lo estaba haciendo Dinamarca.

Cooperativas de aerogeneradores

Para fomentar la inversión en energía eólica, se ofreció a las familias una exención de impuestos por generar su propia electricidad dentro de su propio municipio o en un municipio contiguo . Si bien esto podría implicar la compra total de una turbina, con mayor frecuencia las familias compraron acciones en cooperativas de turbinas eólicas que, a su vez, invirtieron en turbinas eólicas comunitarias. En 1996 había alrededor de 2.100 cooperativas de este tipo en el país. Las encuestas de opinión muestran que esta participación directa ha contribuido a la popularidad de las turbinas eólicas, con un 86% de los daneses apoyando la energía eólica en comparación con las fuentes de combustible existentes.

El papel de las cooperativas de turbinas eólicas no se limita a las turbinas individuales. El parque eólico marino de Middelgrunden , con 20 turbinas, el parque marino más grande del mundo en el momento de su construcción en 2000, es propiedad en un 50% de los 10.000 inversores de la cooperativa de turbinas eólicas de Middelgrunden, y en un 50% de la empresa municipal de servicios públicos, al igual que el Turbinas cercanas a la costa Avedøre.

En 2001, más de 100.000 familias pertenecían a cooperativas de turbinas eólicas, que habían instalado el 86% de todas las turbinas eólicas en Dinamarca. En 2004, más de 150.000 eran socios o turbinas propias, y se habían instalado unas 5.500 turbinas, aunque con una mayor participación del sector privado, la proporción de propiedad de cooperativas había caído al 75%. El modelo cooperativo también se ha extendido a Alemania y Holanda.

Isla Samsø

La isla de Samsø erigió 11 turbinas eólicas terrestres de un megavatio en 2000, seguidas de diez turbinas eólicas marinas de 2,3 MW completadas en 2003. Junto con otras medidas de energía renovable, esta comunidad de 4.200 alcanzó la fama, afirmando que es la más grande. Asentamiento neutro en carbono en el planeta. Esta afirmación explota el entendimiento general de que se puede descuidar el dióxido de carbono y otras contaminaciones derivadas del consumo de combustibles fósiles (automóviles, electricidad importada, calefacción para casas, etc.), si la producción de electricidad promedio anual a partir de fuentes sostenidas es mayor que la energía total consumida. . Sin embargo, el gobierno de Samsø está abordando el problema del consumo de combustibles fósiles en el automovilismo: han decidido que todo el tráfico en Samsø debe volverse eléctrico.

Ver también

Referencias

Fuentes

• Lund, Henrik; et al. (19 de febrero de 2010). Exportación y costo de energía eólica danesa (PDF) . Proyecto de Investigación CEESA (Análisis Coherente de Sistemas Energéticos y Ambientales) . Departamento de Desarrollo y Planificación, Universidad de Aalborg. ISBN 978-87-91830-40-2. Consultado el 2 de noviembre de 2011 .
• Lindboe, Hans Henrik &, János Hethey. " Vindintegration i Danmark " Ea Energianalyse , noviembre de 2014. Consultado: enero de 2015. Fuente

Bibliografía

• Petersen, Flemming (2018). Da Danmark fik vinger: vindmøllehistorien 1978-2018 ISBN  8789270053 , ISBN  9788789270050
• Boyle, Godfrey (2004). Energía renovable: energía para un futuro sostenible , Oxford University Press, ISBN  0-19-926178-4

enlaces externos

• Asociación Danesa de la Industria Eólica
• NREL firma memorando de entendimiento con el laboratorio nacional de Riso
• Desarrollo danés de energía eólica 1975–1995 por Blade Pioneer Erik Grove-Nielsen
• Sharman, Hugh (septiembre de 2009). "Energía eólica: el caso de Dinamarca" (PDF) . Centro de Estudios Politiske (CEPOS). Archivado desde el original (PDF) el 21 de mayo de 2010 . Consultado el 14 de abril de 2010 .