En este artículo , se cita a Elon Musk diciendo que los EE. UU. pueden ser alimentados por una red solar con forma de cuadrado (en el video dice "una esquina de Utah o Nevada") de 100 millas x 100 millas de ancho.
“Si quisieras alimentar a todo Estados Unidos con paneles solares, se necesitaría un rincón bastante pequeño de Nevada, Texas o Utah; solo se necesitan alrededor de 100 millas por 100 millas de paneles solares para alimentar a todo Estados Unidos”, dijo Musk durante su conversación principal el sábado en el evento en Rhode Island. “Las baterías que necesita para almacenar la energía, por lo que tiene energía las 24 horas, los 7 días de la semana, es de 1 milla por 1 milla. Una milla cuadrada.
Soy escéptico, ya que si es cierto, ¿por qué nadie construyó este cuadrado ya?
¿Puede Estados Unidos ser alimentado por una red solar de 100 x 100 millas?
Desertec es básicamente la misma idea, plantas solares ubicadas en el norte de África que suministran energía a Europa. El artículo incluye un mapa que muestra el área necesaria para alimentar a Alemania, Europa y el mundo entero, respectivamente , según estimaciones del Centro Aeroespacial Alemán (DLR). Esa estimación pone 100x100 millas para los EE. UU. en el estadio de béisbol "plausible".
¿Por qué nadie construyó esta plaza ya?
Esto no es parte del reclamo de Elon Musk, pero algunos pensamientos sobre esto:
Uno, la energía solar depende de la luz solar (obviamente). Su planta solar produciría energía solo durante el día y con una capacidad limitada cuando está nublado. Tendría que crear un exceso de capacidad para hacer frente al mal tiempo, y tendría que almacenar la energía en algún lugar durante el día para satisfacer las demandas nocturnas. O necesitaría mantener algunas plantas convencionales en modo de espera. [1]
Dos, si toda la energía para todos los EE. UU. se produjera en Nevada, necesitaría construir líneas eléctricas masivas que recorrieran todo el continente para abastecer la costa este, por ejemplo. Perder mucho en la transferencia, por lo que necesita aún más capacidad excedente para compensar esas pérdidas. [2]
Tres, necesitaría redimir su inversión en esa enorme planta de energía solar, por lo que aunque la luz del sol sea gratuita, su energía solar no lo será. Y competirá con los proveedores de energía existentes que ya proporcionan el 100 % de la energía requerida por los EE. UU. [3]
Cuatro, aunque crearía muchos puestos de trabajo en la industria de paneles solares y líneas eléctricas, también haría que muchas personas en otras industrias perdieran su trabajo. Mineros del carbón, trabajadores de plantas, etc., y eso encontrará mucha resistencia por parte de los grupos de presión asociados.
Probablemente hay un par de artículos más que me he perdido. Pero no es tan fácil como "simplemente cubrir un par de millas cuadradas con paneles solares y listo".
Entonces, sí, se podría hacer. Pero debería ser obvio por qué la gente no está realmente ansiosa por hacerlo exactamente de esa manera.
Parece posible, al menos en teoría. Por supuesto, si es posible y si es remotamente factible económicamente son cuestiones completamente diferentes.
Una serie de cálculos decentes al final del sobre muestra que 10,000 km cuadrados de paneles solares podrían proporcionar más energía que la que usa EE. UU. Esto fue en respuesta al mismo gráfico (o al menos similar) que Musk demostró cuando lanzó las baterías Tesla PowerWall y PowerPack.
Entradas al cálculo
El consumo eléctrico de Estados Unidos es de unos 425 GW de media. Las EIA dan una cifra de 3.725.101 mil Megavatios Hora de ventas totales de electricidad en 2013, es decir, 3725 TWh en un año. Eso es equivalente a 425 GW.
El área que se muestra es de 10,000 km² en el noroeste de Texas
Mirando el mapa presentado por Elon Musk y comparándolo con un mapa a escala de los EE. UU., me lleva a una estimación de que el cuadrado, en el noroeste de Texas, tiene unos 100 km de lado y, por lo tanto, tiene una superficie total de 100 km x 100 km, es decir, 10 000 km²
El rendimiento fotovoltaico promedio en el noroeste de Texas es de alrededor del 21 %
El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL, por sus siglas en inglés) de EE. UU. proporciona una calculadora en línea para los rendimientos fotovoltaicos, llamada PVWatts. Observé los datos de la ubicación TMY2 Amarillo, TX, que parece estar cerca del área en cuestión. Un sistema de 1 kW generaría 1.838 kWh al año (en una pendiente de 10° orientada al sur), lo que equivale a 210W; eso da una relación de potencia generada a capacidad del 21%.
La eficiencia más alta que obtenemos actualmente de los módulos solares es de alrededor del 24%
La tabla 2 de las tablas de eficiencia de celdas solares de Green et al (versión 45) proporciona el mejor módulo fotovoltaico con una eficiencia del 24 %. Y eso se traduce en una capacidad instalada de 0,24 GW/km², dado que la medida estándar de 1 pleno sol equivale a 1 kW/m².
Cálculo
10.000 km² x 0,24 GW/km² x 21 % = 500 GW, que es más que el consumo actual de electricidad de EE. UU. de 425 GW.
Resumen
Sí, el área mostrada es razonable, [...]
Soy escéptico, ya que si es cierto, ¿por qué nadie construyó este cuadrado ya?
Solo enfocándome en esta parte. Las otras respuestas ya parecen indicar que dicha área podría ser lo suficientemente grande como para producir electricidad en el orden de lo que se necesita. Ahora bien, esto no significa que sea económicamente beneficioso hacerlo.
Solo puede esperar que las personas realmente realicen este proyecto si los costos y otros aspectos son manejables. Sólo me centraré en los costes. Necesitarías comprar esa cantidad de tierra; preparar el terreno (aplanarlo localmente y eliminar obstáculos); produzca usted mismo 10,000 millas cuadradas de paneles solares o cómprelos; instalarlos; cablearlos; pagar por el mantenimiento, como el reemplazo continuo de paneles desgastados.
Solo tomemos los costos de comprar 10,000 millas cuadradas de paneles solares. Por supuesto, para un proyecto tan grande, podría esperar bastante efecto de escala y costos mucho más bajos que los que se pagan ahora. Esto agregará una gran incertidumbre. Tomando $ 0,75 por vatio (mencionado como precio de descuento para las empresas de energía solar en ¿Cuánto cuestan los paneles solares en los EE. UU. en 2017? ) y una potencia total de 425 GW (tomado de esta respuesta ), llego a aproximadamente 300 mil millones de dólares estadounidenses. Por supuesto, esto es solo una estimación muy, muy aproximada, pero aún sugiere por qué nadie construyó este cuadrado hasta ahora.
Puede que sea demasiado caro en comparación con la producción de electricidad por otros medios. En el lado positivo, la cifra no es del todo disparatada (comparada, por ejemplo, con la deuda nacional del orden de los 14 billones).
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