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La biomasa es la energía más antigua del mundo y los países que más hacen uso de ella son Reino Unido y países nórdicos de Europa como Polonia y Finlandia.

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Capacidad instalada:

Reino Unido es el país que tiene la planta de biomasa más grande del mundo, la cual se llama Ironbridge y tiene una capacidad instalada de 740MW.

Los métodos termoquímicos: Estos consisten en el uso del calor para transformar la biomasa los materiales que más sirven son los de menor humedad como la madera, pajas, cascaras entre otros. Este método puede servir para cocinar alimentos o secar productos agrícolas, también sirve para generar vapor para la industria en cuestión o energía.

Los métodos bioquímicos: Estos se usan en la biomasa con alto contenido de humedad y principalmente se usa para la producción de combustibles tales como el biogás el cual es básicamente para obtener metano, ya que es muy útil para aplicaciones térmicas en el sector agrícola y ganadero para suministrar electricidad y calor. Otro combustible que se puede obtener son los biocombustibles como una alternativa para el transporte, estos biocombustibles son el bioetanol que remplaza la gasolina y el biodiesel el cual remplaza el gasoil.

Generación de electricidad:

La generación de energía de la biomasa puede llegar a producir 600Kwh de electricidad por tonelada de desechos.

Costos globales:

El costo de instalación de una planta de biomasa puede variar según la tecnología empleada, el tipo de biomasa empleada, la potencia instalada y el lugar de instalación.

En Europa una planta equipada con una caldera de parrilla de unos 10MW de potencia puede llegar a costar 2,5 millones de euros por cada MW, por lo cual en total serian 25 millones de euros con costes incluidos como los permisos y licencias de construcción, ingeniería del proyecto, el suministro de equipos y montaje de los mismos y la puesta en marcha de la planta.

Las zonas más adecuadas para la implementación de plantas de biomasa en Colombia seria en las zonas de la costa atlántica, la región de Santander y los llanos orientales, ya que son las zonas que más producen residuos como los bagazos de caña con una producción de 1,5 millones de toneladas anuales y las cascarillas de arroz con una producción de 457 mil toneladas anuales.

Beneficios:

-La biomasa es una fuente de energía que puede remplazar otras fuentes como el carbón, el cual es mucho más contaminante que la biomasa.

- Es una fuente de energía muy abundante ya que en todo el mundo hay una gran cantidad de madera, residuos o basura orgánica.

- La biomasa ayuda también en la limpieza de bosques, esto hace que se evite la degradación e incendios forestales.

- La instalación de una central de biomasa en zonas rurales como pueblos ayuda a generar empleo para los mismos, ya que en estas zonas es donde existen más residuos como madera, residuos agrícolas y animales.

- Es una fuente de energía  económica si se compara con el petróleo o el carbón, ya que la biomasa puede costar un tercio de la que cuestan estas materias primas.

-Provienen de emisiones de vertederos y rellenos sanitarios como una gran alternativa de energía sostenible aprovechando la cantidad que se genera de estos.

Fuentes de consulta:
(2021, 11 mayo). Energía biomasa: ventajas y desventajas como fuente de energía. Ingenieros Asesores. https://ingenierosasesores.com/actualidad/energia-biomasa-ventajas-y-desventajas-como-fuente-de-energia/

Garrido, S. G. (2015, 4 julio). Presupuesto de planta de biomasa. Renovetec. http://energia.renovetec.com/centrales-de-ciclo-combinado/300-presupuesto-de-planta-de-biomasa

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Esquema del funcionamiento de una Hidroeléctrica

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La energía hidroeléctrica es una de las energías alternativas más populares en el mundo, se basa en la transformación de la fuerza del agua que permite el movimiento de las turbinas de un generador eléctrico, proceso que se conoce como la transformación de la energía cinética en energía mecánica de rotación, teniendo como resultado final energía electrica.

Capacidad instalada de la energía Hidráulica

La energía hidráulica es por mucho la energía alternativa más usada en el mundo, esto quedo demostrado en el informe del año 2020 presentado por la IHA por su siglas en ingles Asociación Internacional de Energía Hidroeléctrica, la capacidad hidroeléctrica instalada aumentó en un 1,6 por ciento a 1.330 gigavatios (GW), 2020 fue el año en el que el sector generó un récord de 4.370 teravatios hora (TWh) de electricidad limpia, frente al récord anterior de 4.306 TWh alcanzado en 2019. Esto es aproximadamente equivalente a todo el consumo anual de electricidad de los Estados Unidos. Estados.

Durante 2020, se pusieron en funcionamiento proyectos hidroeléctricos por un total de 21 GW, por encima de los 15,6 GW de 2019. Casi dos tercios de este crecimiento provino de China, que registró 13,8 GW de nueva capacidad. Entre otros países que agregaron nueva capacidad, solo Turquía (2.5 GW) contribuyó con más de 1 GW.

China es el líder mundial con respecto a la capacidad total instalada de energía hidroeléctrica con más de 370 GW. Brasil (109 GW), EE. UU. (102 GW), Canadá (82 GW) e India (50 GW) componen el resto de los cinco primeros. Japón y Rusia están justo detrás de India, seguidos de Noruega (33 GW) y Turquía (31 GW).

Colombia como país de Sur América, es uno de los principales en generación hidroeléctrica, con una capacidad efectiva de 27.76 GW a agosto del 2020.

Generación de electricidad:

En Colombia las hidroeléctricas representan el 68% de la electricidad del país con una oferta de 11834,57 MW (2019) Las plantas despachadas centralmente se caracterizan por tener una capacidad neta mayor o igual a 20 MW, mientras que las no despachadas centralmente abarcan menos de 20 MW.

Hoy en día, se encuentran en funcionamiento 28 plantas hidroeléctricas despachadas centralmente y 115 no despachadas centralmente. En las primeras, la capacidad neta asciende a 10.974 MW, mientras que el segundo grupo llega a 860,57 MW.

Costos Globales

La realización de un proyecto de hidroeléctrica tiende a ser de los más costosos en comparación con la generación de energía por otro sistemas alternativos, se puede decir que no hay un precio fijo sobre la construcción de una presa hidroeléctrica ya que depende de muchas variables, como la ubicación, el caudal de entrada, el sistema optimo, la mano de obra del país, los materiales más adecuados, el tamaño, entre otros, un ejemplo de ello es la central hidroeléctrica de Belo Monte la cuarta más grande del mundo cuya inversión fue de $US 4.46 mil millones, para el abastecimiento de una población de 60 millones de personas, por otro lado se esta realizando la construcción de una presa en Costa Rica con una inversión inicial de $US 1.21 mil millones, y un ejemplo no tan lejano es hidroituango en Antioquia, Colombia proyecto que lleva un inversión superior a $US 2 mil millones.

Por otro lado en Colombia La energía hidroeléctrica en Colombia cuesta en promedio $COP 40/Kwh un precio muy competitivo en comparación con otros sistemas de energía como la termoeléctrica a base de carbón la cual tiene un costo de $COP 1407/Kwh, por ello la hidroeléctrica se ve como una de las mejores alternativas para la generación de electricidad.

Las Hidroeléctricas en Colombia

La energía hidroeléctrica se ha tomado Colombia en las ultimas décadas y no es para menos de ellas se obtiene la mayor oferta de energía del país, según el ministerio de energía a 2019 Colombia contaba con más de 50 pequeñas hidroeléctricas como la Hidroeléctrica Juan Garcia en Antioquia, Central hidroeléctrica Intermedia en Caldas, Hidroeléctrica Bioenergy Meta entre otras más y seis grandes hidroeléctricas como la Central Hidroeléctrica de Chivor, Hidroituango en Antoquia entre otras.

Beneficios de la energía Hidroeléctrica

- Reducción de la dependencia de energías convencionales o compra de energía.

- Disminuye de manera considerable la huella de carbono en la producción de energía.

- Es uno de los sistemas de energía alternativa más estable, al trabajar con el cause del agua donde en tiempos secos se almacena mediante un embalse disminuyendo las posibilidades de posible agotamiento.

- Bajos costos de operación, aunque su construcción representa unos altos costos de inversión su operación es una de las más económicas comparadas con otro tipo de energía y puede beneficiar a millones de personas.

- Es flexible y adaptable ya que se permite regular  el flujo de agua y las turbinas generan la cantidad de energía necesaria para cada momento.

Referencias

Economía Semana. (2015). ¿Por qué es tan cara la energía eléctrica en Colombia? Obtenido de Revista Semana: https://www.semana.com/pais/articulo/costos-energia-colombia/212216/

EL TIEMPO Y PORTAFOLIO. (2021). Hidroituango: cuánto dinero le han pagado a EPM por la contingencia. Obtenido de Revista Portafolio: https://www.portafolio.co/negocios/empresas/hidroituango-cuanto-dinero-le-han-pagado-a-epm-por-la-contingencia-560009

ENEL Green Power. (2021). Energías renovables. Obtenido de Energías renovables: https://www.enelgreenpower.com/es/learning-hub/energias-renovables/almacenamiento/mas-alla-del-litio

IBERDROLA. (2019). ¿Sabes cómo funcionan las centrales hidroeléctricas? Obtenido de IBERDROLA: https://www.iberdrola.com/sostenibilidad/que-es-energia-hidroelectrica

MINENERGIA. (2019). Agua, fuente de energía. Obtenido de Ministerio de Minas y Energía: https://www.minenergia.gov.co/historico-de-noticias?idNoticia=24094573#:~:text=De%20acuerdo%20con%20Acolgen%2C%20en,y%20seis%20de%20mayor%20escala.

Montes, S. (2019). Las plantas hidroeléctricas representan 68% de la oferta energética en Colombia. Obtenido de Diario La Republica: https://www.larepublica.co/especiales/efecto-hidroituango/las-plantas-hidroelectricas-representan-68-de-la-oferta-energetica-en-colombia-2829562#:~:text=Hoy%20en%20d%C3%ADa%2C%20se%20encuentran,llega%20a%20860%2C57%20MW.

Murillo, Á. (2016). Costa Rica abre la planta hidroeléctrica más grande de Centroamérica. Obtenido de Diario el País: https://elpais.com/internacional/2016/06/18/america/1466201396_672957.html

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· Capacidad instalada del tipo de energía eólica  :La energía eólica instalada en el mundo creció un 53% en 2020, hasta situarse en 743 GW, 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 GW de nueva capacidad instalada. China, Estados Unidos, Alemania, India y España son los primeros productores mundiales.

·  Generación de electricidad
La capacidad global de energía eólica alcanza los 100.000 MW
En Colombia hay 18,42 MW   de potencia eólica instalados
·Costos globales

· Costo de Inversión (CAPEX): 2,2 millones de dólares por MW (sin IVA).

·Costos de Operación y Mantenimiento (OPEX): 2% del monto de inversión por año.

·Impuesto a las Ganancias: 35%.

·Amortización de activos para Impuesto a las Ganancias: lineal en cinco años.

·Créditos por Reducción de Emisiones: 20 dólares/ton de CO2 con un factor de emisión de 0,6 ton-CO2/MWh.

·Sin inflación y sin “apalancamiento financiero”: 100% fondos propios.

· No se consideran los efectos financieros del IVA ni otros impuestos internos.
·  Proyectos   de energía eólica en Colombia
En Colombia hay 16 parques que cuentan con energía eólica y existen 7 proyectos   eólicos los cuale son:

1. Andrea Jusayu (conocido anteriormente como Cerrito)

Propietario: Desarrollos Eólicos Uribia

Capacidad propuesta: 378MW

Ubicación: Uribia, La Guajira

Fase del proyecto: estudios de viabilidad

Finalización prevista: diciembre de 2023

2. Guajira II

Propietario: Isagén

Capacidad propuesta: 325MW

Ubicación: Macao, La Guajira

Fase del proyecto: prefactibilidad, estudios técnicos.

Finalización prevista: diciembre de 2022

3. Alpha

Dueño: Vientos del Norte

Capacidad propuesta: 212MW

Ubicación: Maicao, La Guajira

Fase del proyecto: estudios de viabilidad

Finalización prevista: junio de 2022

4. EO200i

Propietario: Empresas Públicas de Medellín

Capacidad propuesta: 201MW

Ubicación: Uribia, La Guajira

Fase del proyecto: estudios de viabilidad

Finalización prevista: febrero de 2023

5. San MartIn Energy Green

Propietario: San Martin Energy Green

Capacidad propuesta: 200MW

Ubicación: Piojo, Atlántico

Fase del proyecto: estudios de viabilidad

Finalización prevista: enero de 2022

6) Carrizal

Propietario: Jemeiwaa Kai

Capacidad propuesta: 195MW

Ubicación: Uribia, La Guajira

Fase del proyecto: estudios de viabilidad

Finalización prevista: febrero de 2023

7. Casa Eléctrica

Propietario: Jemeiwaa Kai

Capacidad propuesta: 180MW

Ubicación: Uribia, La Guajjra

Fase del proyecto: estudios de viabilidad

Finalización prevista: febrero de 2023

Bnamericas Publicado: viernes, 10 julio, 2020

https://www.bnamericas.com/es/noticias/los-principales-proyectos-eolicos-de-colombia

·   Beneficios de la energía eólica

1.    Fuente de energía inagotable

2.    Es una energía limpia

3.    Contribuye a la reducción de la huella de carbono así ayuda a la conservación del medio ambiente

4.    Aporta beneficios socioeconómicos

5.    La energía eólica es autóctona

6.    Su instalación es fácil y rápida

BIBLIOGRAFÍA

Capacidad de energía eólica https://aeeolica.org/sobre-la-eolica/potencia-instalada-y-generacion/

Costos globales http://www.apie.com.ar/Boletines/boletin-20/energa_elica_en_argentina_cecilia_giral.pdf

Bnamericas Publicado: viernes, 10 julio, 2020

https://www.bnamericas.com/es/noticias/los-principales-proyectos-eolicos-de-    colombia

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La energía geotérmica o geotermia, es aquella que se obtiene mediante el aprovechamiento del calor interno de la Tierra.
Capacidad instalada
A la fecha existen 13.270 MW de capacidad geotérmica instalada, distribuidos en 24 países alrededor del mundo, para generación de electricidad. Con los proyectos en desarrollo, la capacidad podría aumentar hasta 14.165 MW
Generación de electricidad.
En el 2019 la capacidad de energía geotérmica se incrementó en 682 MW, un aumento ligeramente superior al del 2018. Turquía volvió a liderar la expansión, con 232 MW, seguida de Indonesia (+185 MW) y Kenia (+160 MW),  y a finales de 2020 se situó en 15.608 MW generado .
Costos globales
El costo inicial de la exploración y la perforación de entre tres y cinco pozos geotérmicos oscila entre 20 y 30 millones de dólares. Un costo promedio de los EE.UU. de 25 USD/kWh. en términos de capacidad instalada, oscilan entre 152 y 187 USD/kW por año, dependiendo del tamaño de la planta de energía.

En Colombia se han identificado zonas potenciales para extraer la energía de la Tierra (como también se le conoce a la energía geotérmica), una de ellas es el volcán Azufral. Esta estructura geológica se encuentra al sur del país, específicamente en la región andina.

La Universidad Nacional de Colombia, junto a diversas organizaciones del país, llevan meses explorando los alrededores de otro volcán colombiano: el Nevado del Ruiz. En él se está realizando un ambicioso proyecto que busca aprovechar este valioso recurso natural como fuente renovable y limpia de energía.
beneficios de la instalación de la energía geotérmica

-Minimiza la dependencia energética, la energía almacenada en un kilómetro cúbico de roca caliente a 250ºC equivale a 40 millones de barriles de petróleo.

-Una energía respetuosa con el Medio ambiente: mínimo impacto medioambiental. La utilización de esta fuente energética no sólo no produce prácticamente residuos, sino que, además, reduce drásticamente el consumo de combustibles fósiles y, por tanto, de emisiones de CO2.

-En condiciones adecuadas, puede tener un costo competitivo en relación con el carbón o el gas natural, lo que significa que los países pueden pasar a depender menos de los combustibles importados y ampliar su seguridad energética.

-beneficios de la energía geotérmica es su carácter gestionable, que permite aportar seguridad de suministro y por lo tanto estabilidad al sistema eléctrico

-incremento de la aportación de energía renovable con una disminución paralela del consumo de energía primaria.

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                                                                          ENERGIA SOLAR                                    CAPACIDAD INSTALADA                                                                                      

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La tendencia de capacidad instalada Ranking mundial para el 2019 nos muestra que los países que toman la vocería con respecto a la energía solar fotovoltaica son China con una capacidad instalada de 205.072,165 MW, seguido por Japón 61.840,000 MW, Estados Unidos de América 60.539,900 MW, Alemania 49.116,000 MW, India 34.831,384 MW, Italia 20.900,000 MW Reino Unido 13.616,000 MW Australia 13.250,000 MW, Francia 10.562,0250 MW y Corea 10.505,102 MW

Para el 2018 de mantuvo el Ranking, en 2017 se puede evidenciar que son los mismos países, pero ya varia el orden de capacidad instalada así China, Japón Alemania EEUU Italia India Reino Unido Francia Australia Y Corea.

Fuente: Datos tomados de la Agencia Internacional de las Energías Renovables IRENA.

GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

El kWp es la unidad de potencia fotovoltaica, Colombia es un país privilegiado por estar en el trópico, la mayor parte del territorio recibe entre los 4.5 y 5 kW-h/m2

Un  sistema con 4 paneles solares de 250 wp generan 1800 kW-h al año y ocupa un espacio aproximado de 7m²

Generación anual de  1800 kWh
Valor= 7'250.000 pesos

ESQUEMA

El regulador de carga sirve fundamentalmente para preservar a los acumuladores de un exceso de carga por el generador fotovoltaico y de la descarga por exceso de uso ambas condiciones son nocivas para la correcta funcionalidad y duración de los acumuladores.

Ya que la potencia requerida por el usuario no es proporcional a la radiación solar y por consiguiente a la producción eléctrica de un sistema fotovoltaico una parte de la energía producida por el campo fotovoltaico tiene que ser almacenada para poder ser reutilizada cuando el usuario  la necesite y esta es la utilidad del sistema de acumulación o baterías, el cual está compuesto por un conjunto de acumuladores recargables dimensionado de forma que garantice la suficiente autonomía de alimentación de la carga eléctrica.

Las baterías que se utilizan con esta finalidad son acumuladores de tipo estacionario y solo en casos muy especiales es posible usar baterías de tipo automoción.

La finalidad del inversor en los sistemas aislados.

Es la de transformar la corriente continua (CC) producida por el campo fotovoltaico en corriente alterna (CA)necesaria para la alimentación  directa de los usuarios, el inversor tiene que estar dimensionado para poder alimentar directamente la carga que se le quiere conectar , en este tipo de instalaciones  de sistemas aislados no es un componente fundamental.

COSTOS GLOBALES

Tendencias globales de inversión en energía solar.

Para la energía solar en el año 2019 se tuvo un costo de inversión a nivel mundial de 141 billones de dólares, para 2017 un valor de 180.8 billones de dólares , para 2015 un gasto de 176.6 billones de dólares y para 2011 una inversión de 160.1 billones de dólares, estos son los años más destacados en cuanto inversión en los últimos años.

Fuente: Datos tomados de la Agencia Internacional de las Energías Renovables IRENA.

ENERGÍA SOLAR EN COLOMBIA

En Colombia la capacidad instalada de energía solar fotovoltaica Antes del año 2017 era menor al 1,52 MW, para el año 2017 la capacidad instalada es 11.32 MW, En 2018 la capacidad instalada es 86.39 MW, 2019 89.52 MW.

Fuente: Datos tomados de la Agencia Internacional de las Energías Renovables IRENA.

BENEFICIOS

1.    Mejora la calidad de vida de personas Garantizando el aseguramiento energético de la población que habita en zonas aisladas y no tienen acceso a la energía.

2.    Facilidad de construcción a cualquier escala.

3.    Reduce y resuelve problemática ambiental generada por las energías tradicionales.

4.    Según la Ley 1715 de 2014 La generación y uso de estas energías renovables en Colombia genera reducción en el impuesto de renta y excepción del IVA para los productos y servicios necesarios para los proyectos.

5.    No genera ningún tipo de emisión al medio ambiente produce Sostenibilidad y conservación del medio ambiente para las futuras generaciones ya que Cada 5 KW evita la emisión de 2 toneladas de CO₂ a la atmosfera.