La producción de energía renovable en Escocia es un tema que ha pasado a primer plano en términos técnicos, económicos y políticos durante los primeros años del siglo XXI. [2] La base de recursos naturales para la energía renovable es alta para los estándares europeos e incluso globales, siendo las fuentes potenciales más importantes el viento , las olas y las mareas . Las energías renovables produjeron el 97,4% de la electricidad de Escocia en 2020, principalmente a partir de la energía eólica del país . [3]
En 2015, Escocia generó el 59% de su consumo de electricidad a través de fuentes renovables, superando el objetivo del país de un 50% de electricidad renovable para ese año. [4] A principios de 2020, Escocia tenía 11,8 gigavatios (GW) de capacidad instalada de electricidad renovable, que producía aproximadamente el 25% de la generación renovable total del Reino Unido (119.000 GWh). [5] En 2018, Escocia exportó más del 28% de la generación [6] y en 2019 la generación de electricidad renovable representó el 90% del consumo bruto de electricidad. [7] En orden decreciente de capacidad, la generación renovable de Escocia proviene de la energía eólica terrestre, hidroeléctrica , eólica marina, solar fotovoltaica y biomasa. [8]
Las continuas mejoras en ingeniería y economía están permitiendo que se utilicen más recursos renovables . Los temores sobre el cenit del petróleo y el cambio climático han llevado el tema a un lugar destacado en la agenda política. Los planes energéticos del Gobierno de Escocia exigen ahora que el 100% del consumo de electricidad se genere a través de fuentes renovables y que la mitad del consumo total de energía (incluidos el calor y el transporte) se cubra con energías renovables para 2030. [9] [10] [11] Aunque Las finanzas de algunos proyectos siguen siendo especulativas o dependen de los incentivos del mercado. Se ha producido un cambio significativo y, con toda probabilidad, a largo plazo, en la economía subyacente. [12] [13]
Además de los aumentos previstos en la capacidad de generación a gran escala utilizando fuentes renovables, se están investigando varios esquemas relacionados para reducir las emisiones de carbono . [14] Aunque existe un apoyo significativo de los sectores público, privado y liderado por la comunidad, se han expresado preocupaciones sobre el efecto de las tecnologías en el medio ambiente natural. También hay un debate político sobre la relación entre la ubicación y la propiedad y el control de estos recursos ampliamente distribuidos. [15] [16]
Realización del potencial
- Resumen del potencial de recursos de Escocia
La siguiente tabla se basa en cifras disponibles en noviembre de 2019.
Tecnología | Capacidad actual ( GW ) [a] | Capacidad potencial (GW) [b] | Energía potencial ( TWh ) [c] |
---|---|---|---|
Eólica terrestre | 8.091 [8] | 11,50 [23] | 45,0 |
Hydro | 1.653 [8] | 1.2 [24] | 5.52 |
Vientos de la costa | 0,752 [8] | 25,00 [23] | 82,0 |
Biomasa | 0.271 [8] | 1,29 | 13,5 [25] |
Fotovoltaica solar | 0.354 [8] | n / A | n / A |
Gas de relleno sanitario | 0.116 [8] | n / A | 0,6 |
Digestión anaeróbica | 0,046 [8] | n / A | n / A |
Energía de Residuos | 0.020 [8] | 0,07 | 0,6 |
Ola y marea | 0.022 [8] | 25 [26] | 79 |
Digestión de lodos de depuradora | 0,007 [8] | n / A | n / A |
Geotermia | n / A | 1,50 | 7,6 [25] |
Solar térmica | n / A | n / A | 5,8 [25] |
Total | 11,332 GW | 66,53 GW | 236,6 TWh / año |
Además de una capacidad instalada existente de 1,65 gigavatios (GW) de esquemas hidroeléctricos , Escocia tiene un potencial estimado de 36,5 GW de energía eólica y 7,5 GW de energía mareomotriz , el 25% de la capacidad total estimada para Europa y hasta 14 GW. de potencial de energía undimotriz , 10% de la capacidad europea. [19] [18] [27] [28] Debe tenerse en cuenta que la producción de electricidad es solo una parte del presupuesto total de uso de energía. En 2002, Escocia consumió un total de 175 Teravatios-hora (TWh) de energía en todas sus formas, un 2% menos que en 1990. De esta cantidad, solo el 20% fue consumido en forma de electricidad por los usuarios finales, la gran mayoría de la energía utilizada proviene de la quema de petróleo (41%) y gas (36%). [29] [22] No obstante, la capacidad de generación de electricidad renovable puede ser de 60 GW o más, superior a la necesaria para proporcionar la energía existente procedente de todas las fuentes de combustible escocesas de 157 TWh. [17] [19] [30]
Cifras de 2002 utilizadas como referencia en RSPB Scotland et al. (2006) para la producción de electricidad son: gas (34%), petróleo (28%), carbón (18%) y nuclear (17%), con renovables 3% (principalmente hidroeléctricas), previo al crecimiento sustancial de la eólica. Salida de potencia. [19] En enero de 2006, la capacidad total instalada de generación eléctrica de todas las formas de energía renovable era inferior a 2 GW, aproximadamente una quinta parte de la producción eléctrica total . [17] Escocia también tiene cantidades significativas de depósitos de combustibles fósiles , incluidas importantes reservas probadas de petróleo y gas [31] y el 69% de las reservas de carbón del Reino Unido. [18] No obstante, el gobierno escocés ha establecido objetivos ambiciosos para la producción de energía renovable.
En 2005, el objetivo era que el 18% de la producción de electricidad de Escocia fuera generada por fuentes renovables en 2010, aumentando al 40% en 2020. [32] En 2007, esta cifra se incrementó al 50% de la electricidad procedente de energías renovables en 2020, con un objetivo provisional. del 31% para 2011. [33] [34] Al año siguiente, se anunciaron nuevos objetivos para reducir las emisiones totales de gases de efecto invernadero en un 80% para 2050 y luego se confirmaron en el Plan de ejecución del cambio climático de 2009. Maf Smith, director de la Comisión de Desarrollo Sostenible en Escocia, dijo que "los gobiernos de todo el mundo están rehuyendo tomar las medidas necesarias. Se debe felicitar al gobierno escocés por su intención de liderar el camino". [35] [36]
La mayor parte de la electricidad en Escocia se transporta a través de la Red Nacional , y la mezcla renovable de Escocia contribuye así a la producción de electricidad de Gran Bretaña en su conjunto. [37] En 2012, más del 40% de la electricidad de Escocia procedía de energías renovables, y Escocia aportó casi el 40% de la producción de energías renovables del Reino Unido. A finales de ese año había 5.801 megavatios (MW) de capacidad instalada de electricidad renovable, un aumento del 20,95% (1.005 MW) con respecto a finales de 2011. La generación de electricidad renovable en 2012 alcanzó un récord de 14.756 GWh, un aumento de 7,3% sobre 2011, el año récord anterior para la producción de energías renovables. [38] En 2015, Escocia generó el 59% de su consumo de electricidad a través de fuentes renovables, superando el objetivo del país de un 50% de electricidad renovable para ese año. [4]
En 2018, Escocia exportó más del 28% de la generación de electricidad al resto del Reino Unido. [6] En 2019, la generación de electricidad renovable fue de 30.528 GWh, más del 90% del consumo bruto de electricidad de Escocia (33.914 GWh) y el 21% del uso total de energía se produjo a partir de fuentes renovables, frente a los objetivos del gobierno escocés del 100% para 2020 y el 50% de 2030 respectivamente. [7] [10] Escocia tiene como objetivo producir el 50% de toda la energía (no solo electricidad) a partir de fuentes renovables para 2030. [11] A principios de 2020, Escocia tenía 11,8 gigavatios (GW) de capacidad instalada de electricidad renovable que producía aproximadamente 25% de la generación renovable total del Reino Unido (119.335 GWh). [5] Sigue siendo una política del Gobierno de Escocia reducir las emisiones a cero neto para 2045. [14]
- Aumento de la capacidad renovable
Fecha proporcionada por scottishrenewables.com [39]
- Electricidad generada por fuente
Fecha proporcionada por gov.scot [40]
La industria de las energías renovables respalda más de 11.500 puestos de trabajo en Escocia, según un estudio de 2013 de Scottish Renewables . [41] Con 13,9 GW de proyectos de energía renovable en trámite, [39] el sector tiene el potencial de crecer rápidamente en los próximos años creando más puestos de trabajo en la región. Glasgow, Fife y Edimburgo son centros clave del desarrollo de la energía eólica marina , y las industrias emergentes de energía de las olas y de las mareas se centran en las tierras altas y las islas. La creación de empleo rural está siendo apoyada por sistemas de bioenergía en áreas como Lochaber , Moray y Dumfries y Galloway . [42] Aunque las finanzas de algunos proyectos siguen siendo especulativas o dependen de los incentivos del mercado, se ha producido un cambio significativo y con toda probabilidad a largo plazo en la economía subyacente. [12] [13]
Una razón importante de esta ambición es la creciente preocupación internacional por el cambio climático inducido por el hombre . La propuesta de la Comisión Real sobre Contaminación Ambiental de que las emisiones de dióxido de carbono deberían reducirse en un 60% se incorporó al Libro Blanco de Energía de 2003 del gobierno del Reino Unido . [19] La Revisión Stern de 2006 propuso una reducción del 55% para 2030. [43] Los informes recientes del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático han aumentado aún más el perfil de la cuestión. [44] [45] [46]
Energía hidroeléctrica
Escocia tiene el 85% de los recursos de energía hidroeléctrica del Reino Unido , [47] gran parte de ellos desarrollados por la Junta Hidroeléctrica del Norte de Escocia en la década de 1950. El "Hydro Board", que trajo "energía de las cañadas", [48] era una industria nacionalizada en ese momento, aunque fue privatizada en 1989 y ahora es parte de Scottish and Southern Energy plc . [49]
La capacidad actual es de 1,651 GW [50] e incluye desarrollos importantes como el esquema Breadalbane de 120 MW [51] y el sistema Tummel de 245 MW . [52] Varias de las plantas hidroeléctricas de Escocia se construyeron para impulsar la industria de fundición de aluminio . [49] Estos se construyeron en varios "esquemas" de estaciones conectadas, cada una de las cuales cubre un área de captación , por lo que la misma agua puede generar energía varias veces a medida que desciende. Numerosos estratos remotos fueron inundados por estos planes, muchos de los cuales involucraron la construcción de túneles a través de montañas y la construcción de represas en ríos. [53] Emma Wood, autora de un estudio de estos pioneros, describió a los hombres que arriesgaron sus vidas en estas empresas como "tigres de túnel". [54] [55]
Se estima que quedan disponibles para explotar hasta otros 1,2 GW de capacidad, principalmente en forma de proyectos de micro y pequeñas centrales hidroeléctricas [24] , como los de Knoydart y Kingussie . [56] [57] [58] En realidad, las limitaciones ambientales y dado que las áreas de captación más fácilmente disponibles ya han sido explotadas, es poco probable que se exploten los 1,2 GW completos. [59] El Proyecto Glendoe de 100 MW que se inauguró en 2009 [60] fue la primera presa a gran escala en casi cincuenta años, pero es probable que sea una de las últimas de su tipo. [61] [62]
También existe un mayor potencial para nuevos sistemas de almacenamiento por bombeo (actualmente utilizados para satisfacer la demanda máxima [63] ) que funcionarían con fuentes de energía intermitentes como el viento y las olas. Los ejemplos incluyen los esquemas de la presa Cruachan de 440 MW y de las cataratas de vestíbulos de 300 MW . [64] Un informe de 2011 calculó que la capacidad hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo podría suministrar 2,8 GW de electricidad durante 5 horas, luego bajar a 1,1 GW y quedarse sin agua en 22 horas. El informe concluyó que incluso con nuevos esquemas proyectados en Loch Ness y Loch Sloy, el almacenamiento por bombeo no podría reemplazar la electricidad eólica durante períodos prolongados sin viento. [63]
En abril de 2010 se otorgó permiso para cuatro nuevos proyectos hidroeléctricos por un total de 6,7 MW de capacidad en el Loch Lomond y el Parque Nacional The Trossachs . [65] [66]
Energía eólica
La energía eólica es la tecnología de energía renovable de más rápido crecimiento en el país , con 8.423 MW de capacidad instalada en 2018. [67] El 7 de agosto de 2016, una combinación de viento fuerte y bajo consumo provocó más generación de energía eólica (106%) que consumo. Los aerogeneradores escoceses proporcionaron 39.545 MWh durante las 24 horas de esa fecha, mientras que el consumo fue de 37.202 MWh. Fue la primera vez que se dispuso de mediciones para confirmar ese hecho. [68] [69] [70] La electricidad generada por el viento en noviembre de 2018 fue suficiente para abastecer a casi 6 millones de hogares y la producción eólica superó la demanda total de electricidad en 20 de los 30 días de ese mes. Este último resultado fue descrito por el grupo medioambiental WWF Scotland como "verdaderamente trascendental". [71]
En tierra
El parque eólico Black Law de 54 turbinas tiene una capacidad total de 124 MW. [72] Se encuentra cerca de Forth en South Lanarkshire y fue construido en una antigua mina de carbón a cielo abierto , con una capacidad original de 97 MW de 42 turbinas. Emplea a siete empleados permanentes en el sitio y creó 200 puestos de trabajo durante la construcción. Una segunda fase vio la instalación de otras 12 turbinas. El proyecto ha recibido un amplio reconocimiento por su contribución a los objetivos medioambientales. [73] El parque eólico terrestre más grande del Reino Unido (539 MW) se encuentra en Whitelee en East Renfrewshire . [74]
Hay muchos otros parques eólicos terrestres , incluidos algunos que son de propiedad comunitaria . Tales esquemas incluyen uno en la Isla de Gigha . Heritage Trust creó Gigha Renewable Energy para comprar y operar tres turbinas eólicas Vestas V27. [75] Fueron puestos en servicio el 21 de enero de 2005 y son capaces de generar hasta 675 kW de energía y las ganancias se reinvierten en la comunidad. [76] La isla de Eigg en las Hébridas Interiores no está conectada a la Red Nacional , y tiene un suministro de energía renovable integrado con almacenamiento eólico, hidroeléctrico y solar y de baterías, y un respaldo diesel que rara vez se usa. [77]
La ubicación de las turbinas es a veces un problema, pero las encuestas generalmente han mostrado altos niveles de aceptación de la energía eólica por parte de la comunidad. [78] [79] [80] [81] Se alienta a los desarrolladores de parques eólicos a ofrecer "fondos de beneficio comunitario" para ayudar a abordar las desventajas que enfrentan quienes viven cerca de los parques eólicos. [16] [82] No obstante, la guía del plan de desarrollo local de Dumfries y Galloway concluye que “se considera que algunas áreas han alcanzado la capacidad de desarrollo, debido a los importantes efectos acumulativos ya evidentes”. [83]
Costa afuera
El parque eólico Robin Rigg es un desarrollo de 180 MW completado en abril de 2010, que es el primer parque eólico marino de Escocia , ubicado en un banco de arena en Solway Firth . [84] [85] Once de las turbinas eólicas más potentes del mundo ( Vestas V164 - 8,4 MW cada una) están ubicadas en el Centro europeo de implementación eólica marina frente a la costa este de Aberdeenshire . [86]
Se estima que existen 11,5 GW de potencial eólico terrestre, suficientes para proporcionar 45 TWh de energía. Más del doble de esta cantidad existe en sitios costa afuera [19] donde las velocidades medias del viento son mayores que en tierra. [87] El potencial offshore total se estima en 25 GW, que, aunque más caro de instalar, podría ser suficiente para proporcionar casi la mitad de la energía total utilizada. [19] En enero de 2010 se anunciaron planes para aprovechar hasta 4,8 GW del potencial en el interior de Moray Firth y Firth of Forth . Moray Offshore Renewables y SeaGreen Wind Energy recibieron contratos de desarrollo por parte de Crown Estate como parte de una iniciativa en todo el Reino Unido. iniciativa. [88] [89] También en 2010, se llevaron a cabo discusiones entre el gobierno escocés y Statoil de Noruega con miras a desarrollar un parque eólico flotante de 5 turbinas, posiblemente ubicado frente a Fraserburgh . [90] En julio de 2016, RSPB impugnó el desarrollo en Firth of Forth y Firth of Tay. [91] [92]
El parque eólico marino Moray East recibió el consentimiento para un desarrollo de 1,116 MW en 2014 por parte del gobierno escocés. La 103a y última chaqueta del proyecto se instaló en diciembre de 2020. [93] [94] [95] La matriz Hywind Scotland frente a la costa de Peterhead es el primer parque eólico flotante del mundo. Consta de cinco turbinas de 6 MW que tienen un diámetro de rotor de 154 my tiene como objetivo demostrar la viabilidad de sistemas más grandes de este tipo. [96]
Energía ondulatoria
En la actualidad, se están desarrollando varios sistemas destinados a aprovechar el enorme potencial disponible para la energía de las olas en las costas de Escocia. Pelamis Wave Power era una empresa con sede en Edimburgo cuyo sistema Pelamis se probó en Orkney y Portugal . Sus máquinas P2 Pelamis de segunda generación tenían 180 metros (591 pies) de largo y 4 metros (13,1 pies) de diámetro. Después de pruebas importantes, Pelamis entró en administración en noviembre de 2014. [97]
Otro enfoque fue utilizado por la lapa 500 (Tierra Potencia instalada Energía Marina transformador) convertidor de energía que se instaló en la isla de Islay por Wavegen Ltd . Era una unidad con base en la costa y generaba energía cuando las olas corrían por la playa, creando presión dentro de una columna de agua oscilante inclinada. Esto, a su vez, crea energía neumática que impulsa los generadores gemelos de 250 kW. Islay LIMPET se inauguró en 2001 y fue el primer dispositivo de energía de las olas a escala comercial del mundo. En marzo de 2013, Voith Hydro decidió cerrar Wavegen y decidió concentrarse en proyectos de energía mareomotriz. [98]
El Proyecto Siadar Wave Energy se anunció en 2009. Este sistema de 4 MW fue planeado por npower Renewables y Wavegen para un sitio a 400 metros de la costa de Siadar Bay, en Lewis . [99] Sin embargo, en julio de 2011, el holding RWE anunció que se retiraba del plan y Wavegen está buscando nuevos socios. [100] En mayo de 2010, EMEC lanzó el sistema Pelamis de 750 kW "Vagr Atferd P2" para que lo probara. El dispositivo pesa 1.500 toneladas (1.500 toneladas largas; 1.700 toneladas cortas) y tiene 180 metros (590 pies) de largo. [101]
Wave Energy Scotland es un organismo de desarrollo tecnológico creado en 2014 como una subsidiaria de Highlands and Islands Enterprise por el gobierno escocés para facilitar el desarrollo de la energía de las olas. [102] Sin embargo, aunque Escocia tiene "más dispositivos de olas y mareas desplegados en nuestras aguas que en cualquier otro lugar del mundo", la producción comercial de la energía de las olas se ha desarrollado lentamente. [103]
Poder de las mareas
A diferencia del viento y las olas, la energía de las mareas es una fuente inherentemente predecible. [104] Sin embargo, la tecnología está en su infancia y numerosos dispositivos se encuentran en las etapas de prototipo. Hoy se sabe que una torre tubular alta con tres palas unidas a ella es el perfil típico de una turbina eólica, pero en las primeras etapas del desarrollo de la tecnología se estaban probando una amplia variedad de sistemas diferentes. [105] La energía de la corriente de las mareas captura la energía del flujo de las mareas, a menudo utilizando una planta submarina que se asemeja a una pequeña turbina eólica, aunque las turbinas pueden ser horizontales, verticales, abiertas o con conductos. [106] Un ejemplo es el dispositivo Marine Current Turbines SeaGen de 1,2 MW en Strangford Lough en Irlanda del Norte, que es la turbina de corriente de marea más grande del mundo. [107] Hasta la fecha, las dos únicas plantas de energía mareomotriz instaladas de tamaño notable son la central eléctrica mareomotriz del lago Sihwa en la provincia de Gyeonggi , Corea del Sur [108] y la central eléctrica mareomotriz Rance en Bretaña , Francia , con una potencia de 254 MW y 240 MW respectivamente. . [109]
El Pentland Firth entre Orkney y Escocia continental ha sido descrito como la " Arabia Saudita del poder de las mareas" [110] y puede ser capaz de generar hasta 10 GW [21] aunque una estimación más reciente sugiere un límite superior de 1,9 GW. [111] En marzo de 2010, Crown Estate arrendó un total de diez sitios en el área, capaces de proporcionar una capacidad instalada de 1,2 GW de generación de mareas y olas. [112] En el archipiélago de las Orcadas existen varios otros sitios de mareas con un potencial considerable. [113] Las carreras de mareas en la costa oeste de Kylerhea entre Skye y Lochalsh , el Perro Gris al norte de Scarba , el Dorus Mòr frente a Crinan y el Golfo de Corryvreckan también ofrecen perspectivas importantes. [21]
El "primer generador de energía mareomotriz propiedad de la comunidad del mundo" entró en funcionamiento en Bluemull Sound frente a Yell, Shetland a principios de 2014. Este dispositivo Nova Innovation de 30 kW se alimenta a la red local, [114] [115] y se conectó una turbina mareomotriz de 100 kW en agosto de 2016. [116] En el extremo opuesto del país, un informe de consultores de 2010 sobre la posibilidad de un esquema que involucre la construcción de un Solway Barrage, posiblemente al sur de Annan , concluyó que los planes "serían costosos y ambientalmente sensibles. " [117] En 2013, se propuso un esquema alternativo que utiliza el convertidor de energía marina espectral VerdErg Renewable Energy para un plan que implica el uso de un puente a lo largo de la ruta de una línea ferroviaria abandonada entre Annan y Bowness-on-Solway . [118]
En octubre de 2010 , MeyGen , un consorcio de Morgan Stanley , Atlantis Resources Corporation e International Power , recibió un arrendamiento operativo de 25 años de Crown Estate para un proyecto de energía mareomotriz de 400 MW en Pentland Firth . [119] Sin embargo, en 2011 los planes estaban en dificultades después de que los socios noruegos Statkraft se retiraran del proyecto. [100] En septiembre de 2013, el gobierno escocés otorgó permiso a Meygen para el inicio del "proyecto de energía mareomotriz más grande de Europa" y el desarrollador anunció la instalación de una turbina de demostración de 9 MW y luego una matriz mareomotriz de 86 MW. [120] La producción comercial comenzó en noviembre de 2016 y MeyGen tiene la intención de desarrollar el sitio hasta su capacidad de red actual de 252 MW. [121] [122]
Bioenergía
Biodiesel
Se han realizado varios experimentos con biodiésel a pequeña escala . Por ejemplo, Westray Development Trust operaba un vehículo de biodiesel alimentado por los aceites vegetales residuales de los puntos de venta de pescado y patatas fritas del archipiélago de las Orcadas . [123] A mayor escala, la planta de Argent Energy en Motherwell recicla sebo y aceite de cocina usado para producir 50.000 m 3 (13 millones de galones estadounidenses) de biodiesel por año. [124]
Solo hay suficiente aceite vegetal usado en el Reino Unido para contribuir a una pequeña fracción de la demanda actual de combustible para carreteras e incluso si toda la tierra cultivable en el Reino Unido se dedicara a cultivos de biocombustible, esto solo satisfaría el 22% de los requisitos existentes para el transporte por carretera. Se han planteado serias preocupaciones con respecto a la ética del cultivo de biodiésel en los países en desarrollo y la importación del combustible a Europa con el argumento de que pueden reemplazar los cultivos alimentarios que tanto se necesitan. [125] [126]
Debido a la temporada de crecimiento relativamente corta de los cultivos productores de azúcar , el etanol no se produce comercialmente como combustible en la actualidad. [127] Es posible que los avances en la descomposición celulósica permitan utilizar cultivos de pastos o árboles con este fin en el futuro con emisiones netas de carbono relativamente bajas. [128] [129]
Biogás, digestión anaeróbica y gas de vertedero
El biogás , o gas de vertedero , es un biocombustible producido a través de la etapa intermedia de la digestión anaeróbica que consiste principalmente en un 45-90% de metano y dióxido de carbono producidos biológicamente . A principios de 2007, se puso en servicio una instalación de digestión anaeróbica termófila en Stornoway, en las islas occidentales . La Agencia de Protección Ambiental de Escocia (SEPA) ha establecido un estándar de digestión para facilitar el uso de salidas sólidas de digestores en tierra. [130] Se han planificado instalaciones de digestión anaeróbica y tratamiento biológico mecánico en varios otros lugares, como Westray . [131]
Se ha reconocido que el biogás (principalmente metano), producido a partir de la digestión anaeróbica de materia orgánica, es potencialmente una materia prima valiosa y prolífica. Se estima que 0,4 GW de capacidad de generación podrían estar disponibles a partir de residuos agrícolas. [19] Los vertederos tienen potencial para otros 0,07 GW [19] con sitios como el Vertedero de Avondale en Falkirk ya utilizando su potencial. [132]
Biomasa sólida
Un informe de 2007 concluyó que el combustible de madera excedía a la hidroeléctrica y la eólica como la mayor fuente potencial de energía renovable. Se pronosticaba que los bosques de Escocia, que constituían el 60% de la base de recursos del Reino Unido, [133] podrían proporcionar hasta 1 millón de toneladas de leña al año. [134] Se pronosticaba que el suministro de energía de biomasa alcanzaría los 450 MW o más, (principalmente de madera), y las centrales eléctricas necesitarían entre 4.500 y 5.000 toneladas secas en horno por año por megavatio de capacidad de generación. [133] Sin embargo, un informe de seguimiento de la Comisión Forestal de 2011 y el gobierno escocés concluyó que: "... no hay capacidad para respaldar más plantas de biomasa de generación de electricidad a gran escala a partir del recurso de fibra de madera nacional". [135] Un plan para construir en Edimburgo una planta de biomasa de 200 MW que habría importado el 83% de su madera, [136] fue retirado por Forth Energy en 2012 [137] pero la empresa de energía E.ON ha construido una planta de biomasa de 44 MW central eléctrica en Lockerbie utilizando cultivos de origen local. [138] Un artículo de 2007 de Renew Scotland afirmó que las calderas automáticas de pellets de madera podrían ser tan cómodas de usar como los sistemas de calefacción central convencionales. Estas calderas podrían ser más baratas de operar y, al utilizar leña de producción local, podrían intentar ser lo más neutrales en carbono posible utilizando poca energía para el transporte. [134]
También existe un potencial local para los cultivos energéticos , como el sauce o el monte bajo de álamo de rotación corta , el pasto energético de miscanto , los desechos agrícolas como la paja y el estiércol, y los residuos forestales. [134] [139] Estos cultivos podrían proporcionar 0,8 GW de capacidad de generación. [19]
Incineración
Hay una exitosa planta de incineración de residuos a energía en Lerwick en Shetland que quema 22.000 toneladas (24.250 toneladas) de residuos cada año y proporciona calefacción urbana a más de 600 clientes. [140] Aunque estas plantas generan emisiones de carbono a través de la combustión del material biológico y los desechos plásticos (que se derivan de los combustibles fósiles), también reducen el daño causado a la atmósfera por la creación de metano en los vertederos. Este es un gas de efecto invernadero mucho más dañino que el dióxido de carbono que produce el proceso de combustión, [141] aunque otros sistemas que no implican calefacción urbana pueden tener una huella de carbono similar a la degradación directa de los vertederos. [142]
Energía solar
Fuente: Apricus [143] |
La radiación solar tiene una fuerte estacionalidad en Escocia como resultado de su latitud. En 2015, la energía solar fotovoltaica contribuyó con un 0,2% al consumo de energía final de Escocia. En un escenario 100% renovable para 2050, se estima que la energía solar fotovoltaica proporcionaría el 7% de la electricidad. [144] El recurso viable del Reino Unido se estima en 7,2 TWh por año. [22]
A pesar del nivel relativamente bajo de horas de sol en Escocia, [145] los paneles solares térmicos pueden funcionar eficazmente, ya que son capaces de producir agua caliente incluso en días nublados. [146] [147] La tecnología se desarrolló en la década de 1970 y está bien establecida con varios instaladores; por ejemplo, AES Solar, con sede en Forres, proporcionó los paneles para el edificio del Parlamento escocés . [148]
Energía geotérmica
La energía geotérmica se obtiene a partir de la energía térmica generada y almacenada en la Tierra. La forma más común de sistemas de energía geotérmica en Escocia proporciona calefacción a través de una bomba de calor de fuente terrestre . Estos dispositivos transfieren energía desde el depósito térmico de la tierra a la superficie a través de tuberías poco profundas, utilizando un intercambiador de calor. Las bombas de calor de fuente terrestre generalmente alcanzan un coeficiente de rendimiento de entre 3 y 4, [149] lo que significa que por cada unidad de energía en, se producen de 3 a 4 unidades de energía térmica útil. La intensidad de carbono de esta energía depende de la intensidad de carbono de la electricidad que alimenta la bomba.
Los costos de instalación pueden variar de £ 7,000 a £ 10,000, y las subvenciones pueden estar disponibles a través de la iniciativa CARES operada por Local Energy Scotland . [150] Hasta 7,6 TWh de energía están disponibles anualmente a partir de esta fuente. [25]
También se están explorando sistemas geotérmicos de agua de mina, utilizando la temperatura ambiente constante de la tierra para elevar la temperatura del agua para calentarla haciéndola circular a través de melodías de mina no utilizadas. El agua generalmente requerirá más calentamiento para alcanzar una temperatura utilizable. Un ejemplo es el proyecto de Glenalmond Street en Shettleston , que utiliza una combinación de energía solar y geotérmica para calentar 16 casas. El agua en una mina de carbón a 100 metros (328 pies) por debajo del nivel del suelo se calienta mediante energía geotérmica y se mantiene a una temperatura de aproximadamente 12 ° C (54 ° F ) durante todo el año. El agua calentada se eleva y pasa a través de una bomba de calor, lo que eleva la temperatura a 55 ° C (131 ° F), y luego se distribuye a las casas proporcionando calefacción a los radiadores. [151]
También existe potencial para la producción de energía geotérmica a partir de campos de gas y petróleo desmantelados. [152]
Tecnologías complementarias
Está claro que si se quieren reducir las emisiones de carbono, se requerirá una combinación de una mayor producción a partir de energías renovables y un menor consumo de energía en general y de combustibles fósiles en particular. [153] La Energy Technology Partnership proporciona un puente entre la investigación académica en el sector de la energía y la industria y tiene como objetivo traducir la investigación en impacto económico. [154] (La energía renovable como concepto generalmente excluye la energía nuclear [155] [156], aunque esta postura ha sido cuestionada. [157] [158] )
Gestión de la red
Los patrones de demanda están cambiando con la aparición de los vehículos eléctricos y la necesidad de descarbonizar el calor. [159] El gobierno escocés ha investigado varios escenarios para el suministro de energía en 2050 y en uno llamado "Un futuro eléctrico", "el almacenamiento de energía eléctrica está ampliamente integrado en todo el sistema" y "la flota de vehículos eléctricos funciona como un gran almacén de energía distribuida, capaz de soportar el equilibrio energético local y nacional "y" edificios mejor aislados significan que la demanda de energía doméstica ha caído significativamente ". [160]
En 2007, Scottish and Southern Energy plc, junto con la Universidad de Strathclyde, comenzaron la implementación de una "Zona de energía regional" en el archipiélago de las Orcadas. Este esquema innovador (que puede ser el primero de su tipo en el mundo) implica una 'gestión activa de la red' que hará un mejor uso de la infraestructura existente y permitirá otros 15 MW de nueva producción de 'generación no firme' a partir de energías renovables. en la red. [161] [162]
En enero de 2009, el gobierno anunció el lanzamiento de un "Plan Espacial Marino" para mapear el potencial de las costas de Pentland Firth y Orkney y acordó participar en un grupo de trabajo que examina opciones para una red costa afuera para conectar proyectos de energía renovable en el Mar del Norte. a las redes nacionales en tierra. [163] Se ha descrito que el potencial de tal esquema incluye actuar como una "batería de 30 GW para la energía limpia de Europa". [164]
En agosto de 2013, Scottish Hydro Electric Power Distribution conectó una batería de iones de litio de 2 MW en la central eléctrica de Kirkwall . Esta fue la primera batería a gran escala del Reino Unido conectada a una red de distribución de electricidad local. [165] Se están desarrollando otras iniciativas de gestión de la demanda. Por ejemplo, Sunamp, una empresa con sede en East Lothian , aseguró una inversión de £ 4,5 millones en 2020 para desarrollar sus baterías, que almacenan energía que luego se puede utilizar para calentar agua. [166]
Secuestro de carbón
También conocida como captura y almacenamiento de carbono , esta tecnología implica el almacenamiento de dióxido de carbono (CO 2 ) que es un subproducto de los procesos industriales a través de su inyección en los campos petroleros. No es una forma de producción de energía renovable, pero puede ser una forma de reducir significativamente el efecto de los combustibles fósiles mientras se comercializan las energías renovables. También puede ser un paso intermedio hacia una 'economía del hidrógeno' (ver más abajo), que podría permitir un mayor desarrollo renovable o posiblemente superarlo. La tecnología ha sido pionera con éxito en Noruega . [167] Todavía no existen proyectos a escala comercial en Escocia, aunque en 2020 el gobierno del Reino Unido asignó 800 millones de libras para intentar crear grupos de secuestro de carbono para 2030 con el objetivo de capturar las emisiones de dióxido de carbono de la industria pesada. [168]
Hidrógeno
Aunque el hidrógeno ofrece un potencial significativo como alternativa a los hidrocarburos como portador de energía, ni el hidrógeno en sí ni las tecnologías asociadas a las pilas de combustible son fuentes de energía en sí mismas. Sin embargo, la combinación de tecnologías renovables e hidrógeno es de considerable interés para quienes buscan alternativas a los combustibles fósiles . [169] Hay varios proyectos escoceses involucrados en esta investigación, apoyados por la Scottish Hydrogen & Fuel Cell Association (SHFCA). [170]
El proyecto PURE en Unst en Shetland es un centro de formación e investigación que utiliza una combinación de los amplios suministros de energía eólica y pilas de combustible para crear un sistema de hidrógeno eólico . Dos turbinas de 15 kW están conectadas a una celda de combustible 'Hypod', que a su vez proporciona energía para los sistemas de calefacción, la creación de hidrógeno líquido almacenado y un innovador automóvil impulsado por celdas de combustible. El proyecto es propiedad de la comunidad y forma parte de Unst Partnership, el fideicomiso de desarrollo de la comunidad . [171]
En julio de 2008, la SHFCA anunció planes para un "corredor de hidrógeno" desde Aberdeen hasta Peterhead. La propuesta implica el funcionamiento de autobuses propulsados por hidrógeno a lo largo de la A 90 y cuenta con el apoyo de Aberdeenshire Council y Royal Mail . [172] La Universidad de Glasgow , entre otros, está investigando la aplicación práctica y económica de los vehículos de hidrógeno . [173] En 2015, la ciudad de Aberdeen se convirtió en el sitio de la primera estación de producción de hidrógeno y repostaje de autobuses del Reino Unido [174] y el ayuntamiento anunció la compra de otros 10 autobuses de hidrógeno en 2020. [175] La "Oficina de hidrógeno" en Methil tiene como objetivo demostrar los beneficios de la eficiencia energética mejorada y los sistemas de energía renovable y de hidrógeno. [176]
Un informe de estado sobre la producción de hidrógeno en Shetland, publicado en septiembre de 2020, declaró que el Consejo de las Islas Shetland (SIC) se había "unido a varias organizaciones y proyectos para impulsar planes para establecer el hidrógeno como una fuente de energía futura para las islas y más allá". Por ejemplo, era miembro de la Scottish Hydrogen Fuel Cell Association (SHFCA). El proyecto Orion, para crear un centro energético previsto para utilizar electricidad limpia en el desarrollo de "nuevas tecnologías como la generación de hidrógeno azul y verde". [177]
La producción de hidrógeno a través de la electrólisis estaba muy avanzada a principios de 2021 en Orkney, donde las fuentes de energía limpia (viento, olas, mareas) producían un exceso de electricidad que podría usarse para crear hidrógeno que podría almacenarse hasta que se necesitara. [178] En noviembre de 2019, un portavoz del Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) hizo este comentario: "Ahora estamos mirando hacia el desarrollo de una economía del hidrógeno en las Orcadas". [179] A finales de 2020, se hizo un plan para probar aquí el primer ferry del mundo alimentado con hidrógeno. Un informe sugirió que, "si todo va bien, los transbordadores de hidrógeno podrían navegar entre las islas Orkney en seis meses". [180] [181] En ese momento, se estaba llevando a cabo un plan en el aeropuerto de Kirkwall para agregar un sistema de motor de combustión de hidrógeno al sistema de calefacción con el fin de reducir las emisiones significativas que se crearon con la tecnología más antigua que calentaba edificios y agua. Esto fue parte del plan formulado por el gobierno escocés para que Highlands and Islands "se convierta en la primera región de aviación neta cero del mundo para 2040". [182]
En diciembre de 2020, el gobierno escocés publicó una declaración de política de hidrógeno con planes para incorporar hidrógeno azul y verde para su uso en calefacción, transporte e industria. [183] El gobierno escocés también planeó una inversión de £ 100 millones en el sector del hidrógeno "para el Fondo de Tecnologías de Energía Emergente de £ 180 millones". [184] El Consejo de las Islas Shetland tenía previsto obtener más detalles sobre la disponibilidad de financiación. El gobierno ya había acordado que la producción de hidrógeno "verde" a partir de energía eólica cerca de la terminal Sullom Voe era un plan válido. Una actualización de diciembre de 2020 declaró que "la extensa terminal también podría usarse para el reabastecimiento directo de buques propulsados por hidrógeno" y sugirió que el cuarto embarcadero en Sullom Voe "podría ser adecuado para la exportación de amoníaco". [185]
Preocupaciones locales vs nacionales
Una característica importante del potencial renovable de Escocia es que los recursos están en gran parte distantes de los principales centros de población. Esto de ninguna manera es una coincidencia. El poder del viento, las olas y las mareas en las costas norte y oeste y el agua en las montañas crea un paisaje espectacular, pero a veces condiciones de vida duras. [186]
Esta casualidad de la geografía y el clima ha creado varias tensiones. Claramente, existe una diferencia significativa entre una instalación de producción de energía renovable de tamaño modesto que proporciona a una comunidad insular todas sus necesidades energéticas y una central eléctrica a escala industrial en la misma ubicación que está diseñada para exportar energía a ubicaciones urbanas lejanas. Por lo tanto, los planes para uno de los parques eólicos terrestres más grandes del mundo en la isla de Lewis de las Hébridas han generado un debate considerable. [187] Un problema relacionado es la línea eléctrica de alto voltaje Beauly-Denny que lleva electricidad de proyectos renovables en el norte y oeste a las ciudades del sur. [15] El asunto pasó a una investigación pública y ha sido descrito por Ian Johnston de The Scotsman como una "batalla que lanza a los ambientalistas contra los conservacionistas y las compañías energéticas gigantes contra los terratenientes aristocráticos y los jefes de clanes ". [188] En enero de 2010, Jim Mather , el ministro de Energía, anunció que el proyecto seguiría adelante, a pesar de las más de 18.000 objeciones recibidas. [189] 53 km de la línea de 132 kV dentro del parque fueron desmantelados y no reemplazados. [190] La línea Beauly - Denny recibió energía en la Navidad de 2015. [191]
Existe un apoyo considerable para proyectos de energía a escala comunitaria. [192] Por ejemplo, Alex Salmond , el entonces Primer Ministro de Escocia , ha declarado que "podemos pensar en grande entregando productos pequeños" y aspiraba a tener "un millón de hogares escoceses con acceso a su propia generación renovable o comunitaria en diez años". . [110] El John Muir Trust también ha declarado que "las mejores opciones de energía renovable en las tierras silvestres son a pequeña escala, ubicadas de manera sensible y adyacentes a las comunidades que se benefician directamente de ellas", [193] aunque incluso los esquemas de propiedad comunitaria pueden resultar controvertidos . [194]
Un tema relacionado es la posición de Escocia dentro del Reino Unido. Se ha alegado que las estructuras de precios de transmisión del Reino Unido se comparan con el desarrollo de las energías renovables, [195] [196] [197] un debate que destaca el contraste entre el norte escasamente poblado de Escocia y el sur y este de Inglaterra altamente urbanizados. Aunque las huellas ecológicas de Escocia e Inglaterra son similares, la relación entre esta huella y las biocapacidades de los respectivos países no lo es. La biocapacidad de Escocia (una medida del área biológicamente productiva) es de 4,52 hectáreas globales (ha) por habitante, un 15% menos que el efecto ecológico actual. [198] En otras palabras, con una reducción del 15% en el consumo, la población escocesa podría vivir dentro de la capacidad productiva de la tierra para sustentarla. Sin embargo, la huella ecológica del Reino Unido es más de tres veces la biocapacidad, que es de solo 1,6 gha cabeza, entre las más bajas de Europa. [199] [200] Por tanto, para lograr el mismo fin en el contexto del Reino Unido, el consumo debería reducirse en aproximadamente un 66%.
La economía del mundo desarrollado depende en gran medida de los combustibles fósiles de "fuente puntual". Escocia, como país relativamente escasamente poblado con importantes recursos renovables, se encuentra en una posición única para demostrar cómo se puede emprender la transición a una economía energética baja en carbono y ampliamente distribuida. Será necesario lograr un equilibrio entre apoyar esta transición y proporcionar exportaciones a las economías de las regiones densamente pobladas en el Cinturón Central y en otros lugares, mientras buscan sus propias soluciones. Por lo tanto, la tensión entre las necesidades locales y nacionales en el contexto escocés también puede manifestarse en el escenario más amplio del Reino Unido y Europa. [201]
Promoción de renovables
Las crecientes preocupaciones nacionales sobre el pico del petróleo y el cambio climático han llevado el tema de las energías renovables a un lugar destacado en la agenda política. Se han creado varios organismos públicos y asociaciones público-privadas para desarrollar el potencial. El Foro para el Desarrollo de Energías Renovables en Escocia (FREDS) es una asociación entre la industria, la academia y el gobierno que tiene como objetivo permitir que Escocia capitalice sus recursos de energía renovable. El Scottish Renewables Forum es una importante organización intermediaria para la industria, que organiza los premios anuales Green Energy Awards . Community Energy Scotland proporciona asesoramiento, financiación y financiación para proyectos de energía renovable desarrollados por grupos comunitarios. Aberdeen Renewable Energy Group (AREG) es una asociación público-privada creada para identificar y promover oportunidades de energía renovable para empresas en el noreste. [202] En 2009, AREG formó una alianza con North Scotland Industries Group para ayudar a promover el norte de Escocia como un "centro internacional de energía renovable". [203]
La Comisión Forestal participa activamente en la promoción del potencial de la biomasa. El Grupo de Ejecución de Empresas de Cambio Climático tiene como objetivo actuar como una forma para que las empresas compartan las mejores prácticas y aborden el desafío del cambio climático. Numerosas universidades, desempeñan un papel en el apoyo a la investigación energética en el marco del programa Supergen, incluyendo pila de combustible de investigación en St. Andrews , tecnologías marinas en Edimburgo , sistemas de energía distribuida en Strathclyde [138] y los cultivos de biomasa en el Millennium Institute ICU 's Orkney College . [204]
En 2010, los Festivales de Estudiantes de Freshers de Scotcampus celebrados en Edimburgo y Glasgow fueron impulsados íntegramente por energía renovable en un intento por crear conciencia entre los jóvenes. [205]
En julio de 2009, Friends of the Earth , la Real Sociedad para la Protección de las Aves , el Movimiento de Desarrollo Mundial y el Fondo Mundial para la Naturaleza publicaron un estudio llamado "El poder de Escocia renovado". Este estudio argumentó que el país podría satisfacer todas sus necesidades de electricidad para 2030 sin el requisito de instalaciones alimentadas con combustibles fósiles o nucleares. [206] En 2013, una encuesta de energía de YouGov concluyó que:
Una nueva investigación de YouGov para Scottish Renewables muestra que los escoceses tienen el doble de probabilidades de favorecer la energía eólica que la nuclear o el gas de esquisto. Más de seis de cada diez (62%) personas en Escocia dicen que apoyarían proyectos eólicos a gran escala en su área local, más del doble de los que dijeron que estarían generalmente a favor del gas de esquisto (24%) y casi el doble que en energía nuclear ( 32%). La energía hidroeléctrica es la fuente de energía más popular para proyectos a gran escala en Escocia, con una abrumadora mayoría (80%) a favor. [78]
Los planes energéticos del gobierno escocés han exigido que el 100% del consumo de electricidad se genere a través de fuentes renovables y que para 2030 la mitad del consumo total de energía (incluida la calefacción y el transporte) se cubrirá con energías renovables. [9]
Panorama político
La política energética en Escocia es una cuestión " reservada ", es decir, la responsabilidad recae en el gobierno del Reino Unido. La primera ministra de Escocia y líder del SNP , Nicola Sturgeon, los ha acusado de tener una "total falta de visión y ambición sobre las tecnologías energéticas del futuro" y comparó esto con su opinión de que el gobierno escocés "ya es un líder mundial" en la lucha contra la asunto. [207] El apoyo del SNP a las energías renovables se reflejó durante el referéndum sobre la independencia de Escocia en 2014, cuando los recursos energéticos de Escocia fueron un tema importante. [208] El Partido Verde de Escocia también apoya firmemente la "energía baja en carbono para todos". [209]
Los laboristas escoceses (que es una sección del Partido Laborista del Reino Unido ) también apoyan lo que ellos llaman una "Revolución Industrial Verde". [210] La política del partido de los Conservadores Escoceses (que son una rama del Partido Conservador del Reino Unido ) es apuntar a "asegurar que el 50 por ciento de la energía de Escocia provenga de energías renovables para 2030". También apoyan la producción adicional de energía nuclear, [211] a lo que se opone el gobierno del SNP. [212] Los demócratas liberales escoceses tienen un "compromiso de que el 100% de la electricidad escocesa sea de fuentes renovables". [213]
La Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático de 2021 (COP26) está programada para celebrarse en Glasgow del 1 al 12 de noviembre de 2021 bajo la presidencia del Reino Unido . [214]
Ver también
Global
- Consumo energético mundial
- Lista de proyectos de almacenamiento de energía
- Lista de temas de energía renovable por país
- Desarrollo de energías renovables
- Economía de hidrógeno
- Energía renovable por país
notas y referencias
Notas
- ^ Fuentes de la tabla: La capacidad total de todas las fuentes en 2006 se estimó en 10,3 GW [17] y 9,8 GW. [18] Es estimado por RSPB Scotland et al. (Febrero de 2006) [19] que la producción de electricidad disminuiría del total actual de 50 TWh por año a aproximadamente un tercio de esta cifra para 2020 debido al desmantelamiento de la capacidad no renovable existente si no se instala nueva capacidad. En 2006, la demanda total de energía fue de 177,8 TWh. [20] La electricidad representa el 20% del uso total de energía, pero alrededor de 15 TWh se exportan o se pierden en la transmisión. [19]
- La fuente principal asume que la capacidad de la red está disponible. Sin esto, el potencial se reduce significativamente a alrededor de 33 TWh.
- El potencial de marea del Pentland Firth solo se estima en otros lugares en más de 10 GW. [21]
- La capacidad potencial geotérmica se estima a partir de la producción potencial.
- Se estima que la microgeneración (incluida la solar) tiene el potencial de producir hasta el 40% de la demanda eléctrica actual para 2050, es decir, alrededor de 14 TWh. [22] Las cifras anteriores suponen un 12% para 2020.
- ^ Nota sobre 'capacidad instalada' y 'energía potencial'. El primero es una estimación de la producción máxima de una determinada tecnología o estación de generación individual en un solo momento. Este último tiene en cuenta la probable intermitencia del suministro de energía y es una medida de la producción durante un período de tiempo. Así, por ejemplo, los aerogeneradores individuales pueden tener un 'factor de capacidad' de entre el 15% y el 45% dependiendo de su ubicación, con un factor de capacidad más alto que da una mayor producción de energía potencial para una capacidad instalada determinada. La columna de 'energía potencial' es, por lo tanto, una estimación basada en una variedad de supuestos, incluida la capacidad instalada. Aunque la 'energía potencial' es de alguna manera un método más útil para comparar la producción actual y el potencial futuro de diferentes tecnologías, su uso requeriría explicaciones engorrosas de todos los supuestos involucrados en cada ejemplo, por lo que generalmente se utilizan cifras de capacidad instalada.
- ^ Un gigavatio (GW) es una medida de capacidad productiva. Los teravatios-hora (TWh) miden la producción real. Por tanto, una central eléctrica de 8 GW que funcione diez horas al día producirá 8x10 equivalentes a 80 TWh de electricidad. Siempre que sea posible, este artículo se refiere a las predicciones de producción máxima en GW. El uso de producciones de energía en TWh podría ser más útil de alguna manera, pero tendería a ocultar los supuestos subyacentes a menos que cada referencia incluyera una medida para la producción máxima, el factor de capacidad y la producción supuesta, lo que podría resultar engorroso.
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enlaces externos
- Foro escocés de energías renovables
- Centro Europeo de Energía Marina — EMEC
- PURO
- Utilice leña
- Noticias escocesas de energías renovables