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La energía eólica es aquella que se obtiene a partir de la fuerza del viento.

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La energía eólica se trasmite a través de aerogeneradores que transforma la energía cinética de las corrientes de aire en energía eléctrica, el proceso de extracción se realiza principalmente gracias al rotor, que transforma la energía cinética en energía mecánica, y al generador, que transforma dicha energía mecánica en eléctrica. Hablamos de una energía renovable , eficiente, madura y segura clave para la transición energética y la descarbonización de la economía.

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La energía eólica ofrece numerosos beneficios, tanto para las compañías que apuestan por ella como para la sociedad:

LIMPIA
Al no requerir ningún proceso de combustión, se trata de una energía con unas bajas emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), los principales culpables del calentamiento global.
INAGOTABLE
El viento es un recurso ilimitado, así como su aprovechamiento siempre y cuando haya corrientes de aire suficientes.
ECONOMICO
Tanto el coste por kW producido como su mantenimiento es bastante bajo. En zonas donde el viento sopla más fuerte el beneficio es aún mayor.
BAJO IMPACTO
Los parques eólicos se instalan tras un riguroso proceso de estudio y planificación. Además, se buscan zonas despobladas para evitar el efecto negativo en los habitantes.
EMPLEO
Según la Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA), la energía eólica ya emplea hoy a más de 1,2 millones de personas y el número de empleos verdes no dejará de aumentar.

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Para la obtención de la energía solar se utiliza el sistema fotovoltaico este puede ser híbrido que sería una combinación de la tecnología de la energía solar y la red eléctrica.

La capacidad solar total se ha puesto ya casi al mismo nivel que la capacidad eólica, gracias fundamentalmente a la expansión de Asia (78 GW) en 2020, según los expertos, este 2022 incluso podrían llegar a adicionarse 270 GW, es decir, un 20% más.

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Generación de electricidad y Costos globales 

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Generación de electricidad y Costos globales 

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Tradicionalmente este tipo de energía se utilizaba para el suministro de energía eléctrica en lugares donde no era rentable la instalación de líneas eléctricas. Con el tiempo su uso se ha ido diversificando hasta el punto que actualmente resultan de gran interés las instalaciones solares en conexión con la red eléctrica.

Un panel solar típico puede proporcionar entre 250W y 300W de energía. Sin embargo, es cada vez más habitual ver paneles domésticos de potencia superior, como 500W y también algunos de menor capacidad como pueden ser 150W.

Cada célula es capaz de generar entre 10 y 15 voltios, por lo que la placa más sencilla es capaz de generar 400W, una media de 4 kWh al día y 124 kWh al mes.

Costos:
Los sistemas fotovoltaicos aislados son más costoso en su inversión inicial que el conectado a la red, esto sucede debido a que en este tipo de sistemas son necesarias más baterías y en sistemas a gran escala, el precio de las mismas representa el 46% del costo total de los elementos del sistema, por lo que para el caso de plantas solares los costos que se tratan son de acuerdo a plantas conectadas a la red ya que allí es donde se ve la inversión.

Para una planta de 5 MW de potencia, podemos obtener unos costos de inversión unitarios de 1.593.207 USD. Para plantas de 60 MW, con un costo de inversión de 65.857.350 USD. Ministerio de Energías Bolivia y Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH. 2019.

Para mayores plantas, según el NREL (2016), de una planta de 60 MW a una de 100 MW de potencia, existe una reducción de costo unitario de aproximadamente un 10,5% debido a las economías de escala que se producen.

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La primera granja fotovoltaica fue construida por Celsia.
Su construcción, que cuenta con 35.000 módulos fotovoltaicos instalados y 9 inversores que transforman la energía continua en energía alterna.
Tiene una capacidad instalada de 9,8 MW y generará cerca de 16,5 GWh de energía al año, equivalentes al consumo de 8 mil hogares.

Esta granja:

Evitará la emisión de 160 mil toneladas de CO2 durante 25 años.

El área en la que se construyó, es de 18 hectáreas, que equivale a 16 canchas de fútbol profesional. Celsia (2018).

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Esquema de un sistema solar y su función 

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Esquema de un sistema solar y su función 

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Para la obtención de la energía solar se utiliza el sistema fotovoltaico este puede ser híbrido que sería una combinación de la tecnología de la energía solar y la red eléctrica en donde se integra de la mejor manera ambas fuentes de energía, cuando la  energía producida a través de generadores fotovoltaicos es suficiente para el consumo de los hogares, el inversor utiliza la energía fotovoltaica y la carga de los excedentes a la batería; Del mismo modo, si el consumo es superior a la energía fotovoltaica, el inversor tomara de la energía que le falte desde la red eléctrica publica, En ausencia de sol, el inversor, según el consumo de energía, usara energía exclusivamente a partir de las baterías o podrá tomar energía de la red pública. Sopelia plataforma solar de América Latina y el mundo. 2020.

Capacidad instalada de la energia solar:

La energía solar es la cuarta más importante del mundo, por detrás de los 2,1 TW que genera el carbón en el planeta, los 1,8 TW del gas y los 1,2 TW que genera las hidroeléctricas. Bloomberg. 2020.

La energía solar agregó recientemente 118 gigavatios con nuevas plantas, lo cual le permitió alcanzar una capacidad total de 651 GW, siete más que las 644 GW de energía eólica. Bloomberg. 2020.

Según la Agencia Internacional de las Energías Renovables IRENA, China es líder en instalaciones solares con más del 35% de la capacidad mundial y le sigue EE. UU. con el 10.6%,  donde ya está casi al mismo nivel que la capacidad eólica, la expansión de Asia (78 GW) en 2020, registro importantes incrementos de capacidad en China (49 GW) y Vietnam (11 GW), en Japón también sumó más de 5 GW y la India y la República de Corea ampliaron su capacidad solar en más de 4 GW y Estados Unidos de América agregó 15 GW. Irena. 2020.

También se encuentra el informe de la empresa noruega de investigación energética Rystad Energy, en los 12 meses transcurridos de ejercicio se ha instalado el récord de 227 (GW) de capacidad en todo el mundo, un 4,7% más que el año anterior. Y, según los expertos, este 2022 incluso podrían llegar a adicionarse 270 GW, es decir, un 20% más.
Pérez, Alba . 2022.

En Colombia: La capacidad instalada para la generación de energía solar tuvo un incremento constante en el periodo de 2015 a 2020 en Colombia. En 2020, se alcanzaron los 107 megavatios, lo que representó un crecimiento de cerca del 18,9% en relación al año previo. Statista Research Department, (2021).

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El ahorro significativo en la factura eléctrica durante aproximadamente 25 años, luego de la inversión inicial.

La energía solar fotovoltaica trae consigo la reducción de la huella de carbono, ya que reduce el uso de combustibles fósiles.

La instalación de las celdas fotovoltaicas aprovecha espacio como tejados que son superficies que por lo general no se utilizan

Aprovechamiento del sol como recurso renovable y a costo cero

Está disponible para todo lugar, por lo que se convierte en la mejor forma de proveer electricidad a lugares aislados, donde el costo de instalar líneas de distribución de electricidad sería más altos que los costos de una planta solar aislada.

Genera empleo en las zonas donde se instalan las plantas de energía solar.

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·         Bloomberg. 2020. La energía solar y eólica alcanzó el 67% de la capacidad nueva de energía eléctrica agregada a nivel mundial en 2019. Recuperado de: https://www.bloomberg.com/latam/blog/la-energia-solar-y-eolica-alcanzo-el-67-de-la-capacidad-nueva-de-energia-electrica-agregada-a-nivel-mundial-en-2019/

·         Castro, África. 2014. Fundación Gas Natural Fenosa. Almacenamiento energía Hidrógeno. Recuperado de: http://www.fundacionnaturgy.org/wp-content/uploads/2015/12/%C3%81frica-Castro.pdf

·         Escobar Mejía,  Andrés, & Holguín Londoño, Mauricio (2011). Sistemas de almacenamiento de energía y su aplicación en energías renovables. Scientia Et Technica, XVII (47),12-16.[fecha de Consulta 22 de Abril de 2022]. ISSN: 0122-1701. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=84921327004

·         Irena. 2020. Nuevo récord mundial de capacidad energética renovable en 2020 recupeado de: https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Press-Release/2021/Apr/IRENA-Capacity-Stats-2020_Press-Release_Spanish.pdf?la=en&hash=3B4B1961FE5181FED7E09B4DCC2AC3F3E852F722

·         Mendoza Medellín, Aurelio (2006). El hidrógeno y la energía. CIENCIA ergo-sum, Revista Científica Multidisciplinaria de Prospectiva, 13 (1),99-104.[fecha de Consulta 22 de Abril de 2022]. ISSN: 1405-0269. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=10413113

·         Ministerio de Energías Bolivia y Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH. 2019. Estudio de determinación de Costos de Operación, Mantenimiento y Administración Fijos de Generación con base en Energías Alternativas TOMO I: GENERACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA

·
Pérez,  Alba . 2022. La capacidad renovable mundial podría sumar 270 GW en 2022, un 20% más. Recuperado de:  https://www.eleconomista.es/energia/noticias/11554481/01/22/La-capacidad-renovable-mundial-podria-sumar-270-GW-en-2022-un-20-mas.html

·         Recuperado de: energypedia.info/images/e/e2/Estudio_Costos_Fijos_OMA-Generacion_SOLAR_FV.pdf

·         Solorza-Feria, Omar, & Vázquez-Huerta, Gerardo, & Dávila-Gómez, José Ángel, & Hernández-Rojas, María Elena (2012). DESARROLLO DE UNA CELDA DE COMBUSTIBLE TIPO PEM ALIMENTADA CON OXÍGENO DEL AIRE E HIDRÓGENO PARCIALMENTE PURIFICADO. Revista Cubana de Química, XXIV (3). 212-214.[fecha de Consulta 22 de Abril de 2022]. ISSN: 0258-5995. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=443543727002

·         Sopelia plataforma solar de América Latina y el mundo. 2020. Dimensionado de un sistema fotovoltaico conectado a red. Recuperado de: https://www.energiasolar.lat/dimensionado-de-un-sistema-fv-conectado-a-red/

·         Statista Research Department, (2021). Capacidad instalada de energía solar en Colombia de 2015 a 2020. Recuperado de: https://es.statista.com/estadisticas/1238176/capacidad-instalada-energia-solar-colombia/

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La energía hidráulica, es aquella en la que se emplea por medio de la fuerza cinética del movimiento del agua, generando así energía.
Esta alternativa es totalmente ecológica, no presenta  emisiones de algún tipo, ni acciones negativas para el medio ambiente. Otras funciones importantes aparte de la generación de la energía son la utilización de riego y el consumo humano.

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La energía hidráulica es utilizada en un gran porcentaje de países, pero china se destaca  al poseer la planta con mayor capacidad total de energía con unos 370 GW, en segundo lugar tenemos a Brasil con unos 109 GW.

A su ves presenta Máxima generación registrada rompiendo el récord para el año 2014 con unos 98,8 TWh

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El agua del rio  es almacenada de forma artificial para así crear el embalse, esta debe estar en forma de caída o cascada para producir el mayor movimiento y fuerza dentro de la turbinas, la misma fuerza del agua hace mover las turbinas, allí entra en funcionamiento el generador el cual esta conectado a las turbinas por medio de engranajes, lo que activa el movimiento de las aspas transformando la energía potencial del agua en energía eléctrica.
Esta se convierte en una corriente alterna y es transportada por cables de alta tensión a una estación para allí darle su distribución correspondiente.

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Los costos para la implementación de una central  hidroeléctrica son elevados, la selección del terreno, las obras civiles, el personal, la maquinaria, y los mantenimientos de los diferentes equipos necesarios, conllevan a un alto costo de inversión, como ejemplo, la central eléctrica de las tres gargantas en china, es la de mayor capacidad de carga del mundo, su costo inicial fue de 18.000 millones de euros.

Colombia presenta algunas centrales eléctricas que abastecen un porcentaje de población, principalmente ubicadas en la ciudad de Medellín y Bogotá, la eficacia de estas son de gran ayuda e importancia, pero a sus altos costos de implementación no es posible que estas no estén ubicadas en mayor distribución a lo largo del territorio colombiano.

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Beneficios

Energía económica derivada de la central hidroeléctrica

Energía limpia y sostenible, no contribuye a la generación de residuos peligrosos, y disminuye en gran manera las emisiones de CO2

Agua casi limitada y reutilizada

Utilización y reutilización de los recursos hídricos

Sostenibilidad en el tiempo

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1. Geologiaweb. (2019). Como funciona la energía hidroeléctrica https://geologiaweb.com/recursos-naturales/como-funciona-energia-hidroelectrica/
2. El periódico de la energía. (2021). Las 10hidroelectricas mas grandes del mundo. https://elperiodicodelaenergia.com/las-10-centrales-hidroelectricas-mas-grandes-del-mundo/