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Capacidad instalada de energía eólica

Según la Asociación Empresarial Eólica (AEE) “La energía eólica instalada en el mundo creció un 53% en 2020, hasta situarse en 743.000 MW, según datos del Global Wind Energy Council (GWEC). 2020 ha sido, hasta el momento, el mejor año de la historia para la industria eólica mundial con 93.000 MW de nueva capacidad instalada. China, Estados Unidos, Alemania, India y España son los primeros productores mundiales”

China cuenta con una capacidad instalada de 236.000MW, Estados Unidos con 105.000 MW, Alemania con 61.000MW, India con 38.000MW, España con 26.000MW, Reino unido con 24.000MW, Francia con 17.000MW, Brasil con 15.000MW, Canadá con 13.000MW y el Resto del mundo con 115.000MW.

Generación de electricidad.

El potencial de la energía eólica se calcula de acuerdo a la distribución y velocidad del viento. Como afirma Generadoras de Chile (2017), Los aerogeneradores situados en sitios donde las medias de velocidad del viento son de 8 metros por segundo en la altura del eje del rotor producen entre el 75% y el 100% más de electricidad que aquellas donde el viento sopla a una media de 6 metros por segundo. Un aerogenerador de 1,8 MW situado a un buen emplazamiento produce más de 4,7 millones de kWh (unidades de energía eléctrica) cada año. Esto es suficiente para satisfacer las necesidades de más de 1.500 hogares.

Costos globales

Los costes de la energía eólica se dividen en:

-Costes de desarrollo: Corresponde a la evaluación del recurso eólico, realización del proyecto, tasas, pagos, impuestos y proyectos de línea eléctrica; todos estos costes representan el 5% aproximadamente del proyecto en general, el mayor coste lo representa la ingeniería mediante la realización de los proyectos.

-Costes de construcción: Corresponde a obras civiles (caminos, cimentaciones para aerogeneradores, plataformas, zanjas para cableado), instalaciones eléctricas (líneas de interconexión, subestación de transformación, líneas de evacuación, conexión a la subestación receptora), aerogeneradores (potencia en KW de 850, 1.500 y 2.000), dirección de obra (técnicos especialistas en obras eléctricas y coordinador de seguridad), pago de licencias (licencias de obra); todos estos costes representan el 95% del total del proyecto, el coste mayor lo representa los aerogeneradores con un 80%.

Zona colombiana para posible implementación de energía eólica

Según el IDEAM, menciona en el Atlas de viento y Energía eólica de Colombia que los lugares, Cap. 4 la distribución horaria de la velocidad del viento en zonas con mayor aprovechamiento de potencia eólica, las zonas son: Galerazamba -Bolívar, Gachaneca -Boyacá y las Islas de San Andrés; en estos sitios los vientos son persistentes y superiores a 5m/s durante todo el año, también estas zonas como Legiosa –Huila, Isla de Providencia y Riohacha –Guajira; con vientos persistentes y con una velocidad entre rango de 4 a 5 m/s, del mismo modo, existen más zonas como Villacarmen -Boyacá, Obonuco -Nariño, Santa Marta -Magdalena, Bucaramanga -Santander, Anchique –Tolima Cúcuta y Ábrego -Norte de Santander, Urrao -Antioquia, Soledad –Atlántico, sin embargo en esas zonas no es persistente la velocidad de los vientos. Por lo tanto, donde se podría implementar la energía eólica en Colombia seria zonas como Galerazamba -Bolívar, Gachaneca -Boyacá y las Islas de San Andrés por las condiciones de viento, de tal forma que se aprovecharía el potencial eólico.

Colombia cuenta con 7 proyectos eólicos en zonas como: Uribia -Guajira con una capacidad propuesta de 378MW “Andrea Jusayu”, Macao-Guajira con una capacidad propuesta de 325MW “Guajira II”, Maicao-Guajira con una capacidad propuesta de 212MW “Alpha”, Uribia -Guajira con una capacidad propuesta de 201MW “EO200i”, Piojo-Atlántico con una capacidad propuesta de 200MW “San Martin Energy Green”, Uribia -Guajira con una capacidad propuesta de 195MW “Carrizal” y Uribia -Guajira con una capacidad propuesta de 180MW “Casa Eléctrica”, todos los anteriores proyectos se encuentran en fase de estudios de viabilidad.

Beneficios de la instalación de la energía eólica a nivel económico, social y ambiental.

Reducción de huella de carbón

Bajos precios en cuanto a la demanda de mercado eléctrico

Generación de empleo directo e indirecto a la comunidad

Minimización de uso de combustibles fósiles

Mejor desarrollo social y calidad de vida

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ENERGIA SOLAR
La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía renovable que se obtiene directamente de la radiación solar mediante un panel solar que a su vez la transforma en energía eléctrica.

El proceso comienza cuando la luz solar cae sobre una de las caras de una célula fotoeléctrica, que componen los paneles solares, y se produce un diferencial de potencial eléctrico entre ambas caras haciendo que los electrones salten de un lugar a otro, generando así corriente eléctrica que luego se transporta hasta la red de distribución para llegar hasta los puntos de consumo. (Twenergy, 2019)

Capacidad instalada del tipo de energía seleccionada

En Colombia el uso de la energía solar se ha convertido en una alternativa que cada vez tiene más adeptos, sobre todo para generar electricidad. Estadísticas de la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) evidencian que de las iniciativas radicadas, el 88, 3% tienen que ver con energía solar, en donde 9 de cada 10 propuestas para generar energía, usarán paneles solares. Lo que representa un crecimiento del 32%. El país que más genera energía solar en el mundo es China  con un consumo de 205.493 MW de energía fotovoltaica.
Generación de electricidad.

Producción del panel solar al día viendo las horas pico del sol que recibe nuestra área diariamente. Una hora pico de sol se traduce en una hora de 1.000 vatios por metro cuadrado de luz solar. Por ejemplo, si nuestra zona recibe 3 horas pico de sol al día, quiere decir que por cada 100Wp de paneles instalados, se van a producir unos 300W de energía al día, o sea 300Wh/día. Se tiene que tener en cuenta que las horas solares pico dependen de la zona y de la época del año.

·         Costos globales

Los principales componentes de un sistema de energía solar son:

– Paneles solares.

– Inversor.

– Baterías (Opcional para sitios sin red eléctrica o para cuando es necesario o deseado no tener cortes de energía).

– Controlador de carga (Sólo cuando hay baterías).

– Cableado, tuberías y accesorios.

Un sistema básico conectado a la red desde dos paneles solares inicia entre unos  $25.000.000. millones de pesos para  vivienda familiar, el precio varía según el tamaño de las instalaciones.

El precio de un panel solar depende principalmente de la potencia y del tipo de material. Los precios van desde $190.000 para paneles de 100W.

Inversor para energía solar cuesta un promedio de 415.000 mil pesos cada una

Batería cuesta 780.000 mil pesos cada una

Control de cargo 87.000 mil pesos cada uno

El resto de accesorio varía según la capacidad de la instalación de energía fotovoltaica

(costos, 2012)

Zona de Colombia, para posible  implementacion de energia solar

La implementación de la energía solar fotovoltaica en Colombia, para mi personalmente  creo que la mejor zona y la que más falta le hace es en la región de la Guajira ya que esta zona es una de las más pobres y la que tiene el mayor problema de electricidad, ya que la gran mayoría de la zona  rural no cuenta con energía.

Por  esta razón comenzó un proyecto en esa zona llamado Planta Solar Cuestecitas, La Guajira de 600MW.

Es el proyecto solar más emblemático de Colombia y será considerado el más grande por ahora del América.  La potencia nominal de este parque solar es de 600 MW con conexión a la red de 500 kv en la subestación de Cuestecitas a una distancia de 1 km. Esta planta solar contará con 2.130.000 de paneles solares instalados en un área de 1800 hectáreas.  El calculo estimado de la energía generada es de 1500 GWh/año aproximadamente. La construcción se realizará en 3 fases de 200 MW iniciando a finales de 2023.

Este proyecto estará coordinado y construido conjuntamente con la población local del departamento de la Guajira y con sus comunidades étnicas. Mejorando la calidad de vida de los habitantes de este departamento. Desarrollaremos sociedades y progreso para la región desde todos los puntos de vista, social, cultural, académico (solar, s.f.)

Beneficios de la instalación de la energía solar a nivel económico, social y ambiental.

La energía es más barata

Beneficios sociales de la energía solar

Es silencioso y son respetuosos con el medio ambiente.

Subvenciones

Cuando empezó a implantarse, se ofrecían grandes subvenciones para fomentar esta iniciativa.

Es muy ventajosa para el planeta por eso se pretende estimular su uso.

Ayuda el medio ambiente

Es una energía respetuosa para el medio ambiente. No causa contaminación, pero sí se filtran restos durante el transporte o instalación de las placas solares, de todas formas es muy poco en comparación con las fuentes de energía convencionales. Contribuye a la lucha contra el cambio climático.

Disponibilidad global

El sol brilla en todos los lugares del mundo, por lo tanto, si hay sol hay energía solar en mayor o menor medida

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-Capacidad instalada, potencia instalada (MW).

Según Think GeoEnergy la capacidad instalada de generación de energía geotérmica a finales de 2020 se situó en 15.608 MW, la mayor capacidad instalada se encuentra en Estados Unidos con (3,676 MW). seguido por Indonesia con (2,133 MW) y Filipinas (1,918 MW), también está Turquía con (1,526 MW), Nueva Zelanda ocupa un quinto lugar con (1,005 MW), seguido de México con (962.7 MW) luego encontramos a Italia (944 MW) e Islandia (755 MW). otro país que ha logrado instalar una capacidad considerable es Kenia con (861 MW), y por ultimo encontramos a Japón (601 MW), que está en proceso de desarrollando esta energía.

• Generación de electricidad.

Según el Banco mundial ,el potencial de generación de energía geotérmica a nivel mundial es de entre 70 GW y 80 GW. Sin embargo, solo el 15 % de las reservas geotérmicas conocidas en todo el mundo se explota para la producción eléctrica, lo que genera solo 13 GW.

El Complejo Geotérmico Geysers situado a unos 121 kilómetros al norte de San Francisco, California, se compone de 18 plantas de energía que la convierten en la instalación geotérmica más grande en el mundo. El complejo cuenta con una capacidad instalada de 1.517 MW y una capacidad de producción activa de 900 MW.

En Latinoamérica, México es el cuarto país del mundo con mayor producción de energía geotérmica, con una capacidad instalada de 958 megawatts (MW) que aportan 7%  de toda la producción mundial de esta fuente.

• Costos globales

La energía geotérmica, suele presentar altos costos en cuanto a la inversión inicial esto por lo que representa el perforar pozos y la construcción e instalación de las plantas de energía, sin embargo, en cuanto a los costos de operación estos son menores

Por ejemplo para el 2016 según el banco mundial el costo inicial de la exploración y la perforación de entre tres y cinco pozos geotérmicos en américa latina oscila entre 20 y 30 millones de dólares, aunque sería una suma baja a comparación con el costo total de un desarrollo general de energía geotérmica , pues solo para encontrar y confirmar la disponibilidad de recursos energéticos se tarda de dos a tres años. Y luego, toma otros tres a cinco años realizar las perforaciones adicionales con el fin de garantizar el suministro de vapor de agua y la construcción de la planta de energía.

Por otra parte, y según IRENA ,en 2019, los costos de generación de energía se situaron en torno a 73 USD/kWh en el caso de la energía geotérmica.

• De acuerdo con las condiciones que requiere la implementación de la energía geotérmica , zona de Colombia donde se podría implementar , proyectos de tal naturaleza.

Nuestro país presenta un gran potencial, para generar energía geotérmica, cuenta con unas características geológicas importantes y con la presencia de 13 volcanes activos donde existen elevadas temperaturas que representan un tesoro en bruto para ser explotado.Existen 3 volcanes importantes que se vienen estudiando para obtener energía eléctrica atraves del proceso geotérmico estos son fronterizos con ecuador y se propone un proyecto en conjunto , los volcanes son:  chiles, tufiño y cerro negro, pero además de estos existen otros posibles potenciales el volcán Azufral, al sur del país, el volcán Nevado de Santa Isabel, otro foco importante es el volcán Nevado del Ruiz, situado en la Cordillera Central y considerado uno de los más activos del planeta con sus 5.321 metros de altura, la universidad nacional de Colombia  junto con otras organizaciones han estudiado un ambicioso proyecto que busca aprovechar este valioso recurso natural como fuente renovable y limpia de energía, Si el proyecto es viable, el siguiente paso será la construcción de una planta de generación de energía eléctrica, operada por la compañía Isagen.

En Colombia ,existe la primera unidad de energía geotérmica,utilizando fluidos coproducidos de la producción de petróleo , se aprovechar la energía térmica y de hidrocarburos en conjunto. Es  un proyecto conjunto de Parex, la Universidad Nacional de Colombia-Medellín y el gobierno nacional a través del Ministerio de Minas y Energía, ya esta trabajando una unidad de generación de energía geotérmica de pequeña escala de 100 kW capaz de generar hasta 72.000 kWh / mes, esta ubicada en el campo las Maracas en Casanare, Colombia.

• Beneficios de la instalación de la energía seleccionada a nivel económico, social y ambiental.

1.       su principal beneficio es al medio ambiente, al ser una energía renovable, produce residuos mínimos que ocasionan un menor impacto ambiental, por esto es considerada  una energía limpia.

2.       Con la generación de energía eléctrica a partir de la energía geotérmica se va a presentar un sistema de gran ahorro, tanto económico como energético, si bien la primera etapa es algo costosa después su costo de operación va a ser mínimo.

3.       La instalación de una planta geotérmica no necesita de grandes áreas, ni de grandes construcciones pues no se requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de conducciones (gasoductos u oleoductos) ni de depósitos de almacenamiento de combustibles

4.       Es un recurso de energía inagotable, por esto va a presentar beneficios ilimitados, nunca se presentará problemas por abastecimiento

5.       su precio no es global, es decir no está sujeto a precios internacionales, sino que es manejado nacionalmente

Danirza Alarcón Oicata

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Capacidad instalada de la energía mareomotríz

Según lo indicado por la fundación educar de Chile, los países que actualmente poseen la capacidad instalada para producir energía mareomotriz son Corea del Sur, la de mayor capacidad con 254 MW, le sigue Francia con 240 MW, Canadá con 20 MW, Reino Unido con 2,1 MW y Noruega con 0,3 MW.

Sin embargo, en la actualidad solo es permitido aprovechar las carreras de la mares las cuales correspondan a 5 metros, ya que menores a esta no son convenientes por su baja eficiencia, los países que se destacan por sus mareas altas son Severn River (Reino Unido), Kimberleys (Australia), Cabo Tres Puntas (Argentina), Passamaquoddy (U.S.A.) y la bahia Fundy (Canada) (Charlier, 2002).

Generación de electricidad.

La capacidad total de la energía marina en el Reino Unido es de 27,5 GW en 2050, esta tendrá la capacidad de abastecimiento a más de una de una quinta parte de la demanda actual de electricidad, es por esto que se podrían generar alrededor de 17 TWh/año, con una capacidad efectiva instalada de 7,8 GW.

Por otro lado, dadas las investigaciones realizadas se conoció que la fuente de energía de las mareas es abundante en China, y que la cantidad total eficiente desarrollada podría ser de algo más de 20 millones de KW.

En México ha sido implementada una planta de energía mareomotriz, donde el potencial de generación de energía se estima que podrá generar hasta 18,200 MWh al año.

Costos globales

En cuanto a los costos de implementación de plantas de energía mareomotriz, estos pueden superar los 200 US$/MWh en el mejor de los casos, de igual manera existen tecnologías las cuales son más económicas y asequibles, sin embargo, su producción es menor.

Los costos de implementación varían notablemente según el tipo de tecnología aplicada, de igual manera se puede ver evidenciado que la energía mareomotriz tiene costos bastante similares a los de la producción e instalación de la energía eólica
Estos costos corresponden principalmente al sistema de convención de potencia, elementos estructurales, cableado submarino, las instalaciones de turbinas, toda la conexión al sistema el cual está interconectado, el costo de operación y mantenimiento, asimismo, los seguros que deben ser pagados, los operarios de todo tipo de maquinaria que se necesita,  de igual manera la maquinaria misma

De acuerdo con las condiciones que requiere la implementación de la energía seleccionada, el estudiante debe mencionar en que zona de Colombia, la misma podría ser implementada y mencionar si existen proyectos de tal naturaleza.

El lugar ideal para la implementación de la energía mareomotriz en Colombia está en las zonas costeras pertenecientes a la región Caribe, donde pueda ser aprovechada la subida y bajada de marea contante esto producto de la acción gravitacional del sol y la luna.

Colombia es considerado uno de los países potenciales para adquirir la energía mareomotriz, sin embargo hasta la fecha no ha sido implementado, ya sea por falta de recursos financieros ya que es una energía costosa, o por la falta de financiación.

Top de 5 beneficios de la instalación de la energía seleccionada a nivel económico, social y ambiental.

Los beneficios que pueden ser obtenidos al usar la energía mareomotriz son principalmente:

· Son reducidas notablemente las emisiones de carbono, evitando la generación de gases de efecto invernadero.

· Esta energía proviene de una fuente inagotable, proporcionando energía ilimitada a la comunidad.

· La contaminación por la implementación de este tipo de energías es nula.

· Aún cuando las mareas no son tan intensas, se produce electricidad capaz de abastecer y satisfacer las necesidades existentes en la zona.

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Esta energía utiliza la fuerza del agua, teniendo en cuenta la inclinación y la velocidad de esta. Da una utilidad del 7% mundialmente.

* Generación de electricidad

Da un utilidad del 7% mundialmente; la oferta de las compañías hidroeléctricas es de 11.834,57 megavatios (MW), en Colombia según el operador del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y administrador del Mercado de Energía Mayorista.

* Costos globales
El costo de esta energía es muy bajo, ya que la forma en la que se produce es muy fácil, tiene un costo de 3 a 5 céntimos de dólar por kilovatio-hora.

* Se implementa en:
Una de las presas más grandes de Colombia se encuentra en el río Magdalena, Colombia cuenta con 45 plantas hidroeléctricas, de las cuales 43 están en funcionamiento.

* Beneficios de la instalación de la energía seleccionada a nivel económico, social y ambiental:
Una de los principales beneficios que tiene la energía hidráulica es que económicamente se reduce la dependencia de la energía tradicional.
De forma ambiental tiene la ventaja de que se pueden sustituir otras fuentes generadoras de energías.
Socialmente tiene como beneficio el futuro que se le deja a las generaciones siguientes, ya que es renovable, es limpia y genera estabilidad a la sociedad.

Brenda Lorena Rojas Martin