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La energía geotérmica es un tipo de energía renovable e incuantificable, que se obtiene mediante el aprovechamiento del calor almacenado en el interior de la tierra,que se transmite a través de los cuerpos de roca caliente o conducción y convección, donde se suscitan procesos de interacción de agua subterránea y rocas, dando origen a los sistemas geotérmicos. (Servicio geológico colombiano, 2019)

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Fotografía del Campo CELSIA SOLAR YUMBO (CELSIA, 2017)

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La energía solar puede categorizar según el aprovechamiento de la radicación solar, una térmica que usa la radiación solar para calentar un fluido y generar aumento temperatura y la energía solar fotovoltaica que convierte directamente la radiación solar en energía eléctrica mediante celdas solares. (Madridsolar, 2006)

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Nota: incremento de capacidad instalada 2015 a 2020 (Statista, 2021)

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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, 2021)
Actualmente, Colombia genera acerca de 700 megavatios de capacidad instalada de Energías Renovables No Convencionales, superando en un promedio de 25 veces la capacidad que tenía en 2018, cuando generaba 28 megavatios. (Infobae, 2021)

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- CELSIA. (2017). Entra en operación la primera granja de energía solar de Colombia. Obtenido de https://www.xataka.com.co/ecologia-y-naturaleza/entra-en-operacion-la-primera-granja-de-energia-solar-de-colombia
- Ingfocol Ltda, Hidroenergía. Obtenido de https://www1.upme.gov.co/Energia_electrica/Atlas/Atlas_p25-36.pdf.
- Infobae. (2021). La capacidad instalada de energías renovables en 2021 ya supera 25 veces lo que tenía Colombia en 2018. Obtenido de https://www.infobae.com/america/colombia/2021/12/22/la-capacidad-instalada-de-energias-renovables-en-2021-ya-supera-25-veces-lo-que-tenia-colombia-en-2018/
- Madridsolar. (2006). Guía de la Energía Solar. Obtenido de http://www.agenergia.org/wp-content/uploads/2018/05/1234202074_GuiaEnergiaSolarCajaMadrid06.pdf

- Statista. (2021). Colombia: capacidad instalada de energía solar 2015-2020. Obtenido de https://es.statista.com/estadisticas/1238176/capacidad-instalada-energia-solar-colombia/
-Roca, J.A. (2021). Las 10 hidroeléctricas más grandes del mundo: China ya alberga cinco centrales del top 10. obtenido de https://elperiodicodelaenergia.com/las-10-centrales-hidroelectricas-mas-grandes-del-mundo/
-Universidad católica de Chile, (2012). Evolución de costos ERNC. Obtenido de https://hrudnick.sitios.ing.uc.cl/alumno12/costosernc/C._Hidro.html.
https://www.factorenergia.com/es/blog/eficiencia-energetica/energia-eolica/

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La energía hidroeléctrica se genera a través de la transformación de la energía potencial del agua a energía cinética y posteriormente con el uso de turbinas y generadores, en energía eléctrica (Ingtocol Ltda).

Este tipo de energía alternativa se produce en zonas con alta disponibilidad del recurso hídrico, donde se construyen las centrales hidroeléctricas.

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De acuerdo con Ingfocol Ltda la energía hidráulica es la energía renovable mas utilizada en el mundo, representando la quinta parte de la electricidad.

Por su parte, Enel Green Power indica que a nivel mundial se produce cerca de 1.172 GW, siendo China el líder en producción con 21,85 GW. En Colombia, la energía hidráulica representan el 98.2% del consumo total de energía, con una capacidad de 15,489 MW en el año 2014.

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Obtenido del El Periódico de la Energía (2015)

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Según la clasificación de hidroeléctricas realizada por Ingfocol Ltda, las picocentrales tienen una capacidad de 0.5 a 5 KW, por su parte las microcentrales de 5 a 50 KW, minicentrales de 50 a 500 KW, la hidroeléctrica (PRH) 500 y 20.000 KW y las centrales eléctricas son capaces de producir mas de 20.000 KW.

Por su parte, Roca (2021) indica que la central hidroeléctrica que posee la mayor generación de energía se encuentra en China y es denominada Central Hidroeléctrica de las tres gargantas con una producción de 22,500 MW.

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Esquema de producción de energía hidráulica

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Esquema de producción de energía hidráulica

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Autor: propio.

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De acuerdo con UC(2012) el mayor costo está en la inversión de construcción civil y los equipos electromecánicos, lo que indica que para una central hidroeléctrica con capacidad instalada mayor a 10.000 MW el costo supera los 10.000.000 millones de dólares.

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Implementación de centrales hidroeléctricas en Colombia

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Implementación de centrales hidroeléctricas en Colombia

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En virtud de las condiciones para la implementación de centrales que produzcan energía hidráulica en Colombia, se indica que el departamento del Huila, es uno de los departamentos opcionado para ello, siendo este rico en el recurso hídrico, el Río Magdalena.

En el departamento del Huila, se cuentan hasta el momento de dos centrales hidroeléctricas: Betania (540,9 MW) y el Quimbo.

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1. Contribución a la lucha contra el cambio climático debido a que es energía renovable e inagotable.
2. Huella ambiental muy pequeña.
3. Fuente más económica en términos absolutos.
4. Instalaciones flexibles que no necesitan grandes cantidades de agua para su funcionamiento.
5. Emisiones indirectas escasas.

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Definición: La  energía eólica, que transforma en electricidad la fuerza de un recurso inagotable como el viento, es una apuesta sostenible y de valor para el futuro. El aprovechamiento del viento requiere de la instalación de parques eólicos, ya sea en tierra o en alta mar, con decenas de aerogeneradores.

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Definición: La  energía eólica, que transforma en electricidad la fuerza de un recurso inagotable como el viento, es una apuesta sostenible y de valor para el futuro. El aprovechamiento del viento requiere de la instalación de parques eólicos, ya sea en tierra o en alta mar, con decenas de aerogeneradores.

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El biogás es una energía alternativa compuesta, principalmente, por dióxido de carbono y metano generados por la biodegradación de biomasa, obtenida de la materia orgánica en un ambiente desprovisto de oxígeno.

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La capacidad de generación eléctrica de energía renovable se mide como la capacidad de generación neta máxima de las centrales eléctricas para producir electricidad, estos  datos reflejan la capacidad instalada y conectada al final del año calendario obtenidos  de una variedad de fuentes, incluyendo el cuestionario de IRENA, estadísticas nacionales oficiales, informes de asociaciones industriales, otros informes y artículos de noticias. (IRENA, 2021)

Entre las energías renovables, la generada a partir de biomasa al año 2020 representó 13% del consumo mundial, según cifras de REN21,  de la cual el 25% de la generación mundial de electricidad, la energía a partir de biomasa registró una participación de 2% En particular, la generación mundial de bioelectricidad en 2016 fue 535 Twh y registró una variación de 3,8% frente a 2015. (electricas, 2020)

Según (electricas, 2020) los países  donde se encuentran la mayor capacidad instalada de Biogás son: Europa representó 38,7% de la generación total de bioenergía en el mundo, seguido por Asia (28,4%) y Norteamérica (18,3%), según Enerdata. En, Norteamérica fue la región con mayor crecimiento en la generación mundial de bioenergía (11,2%), seguido por Latinoamérica (5,7%) y la Comunidad de los Estados Independientes 2 (CIS, por sus siglas en inglés) (4,3%). (usac, 2020)

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segun (scielo, 2011) La producción de biogás depende directamente de las condiciones de mantenimiento y manejo del biodigestor y del residuo.
La producción de biogás fue estimada en 670.760,5 m³.año. El biogás producido fue utilizado directamente en el sistema de conversión de energía eléctrica, que opera durante 10,5 horas.día, en media, excepto los domingos y feriados. De esta manera, fue estimado un período de 26 días por mes y 312 días de operación por año, que resultó en 3.276 horas de operación por año. El consumo de biogás fue de 72.072 m³. año. Este consumo representó aproximadamente 10,74% del volumen de biogás producido por la planta. El conjunto motor-generador opera, en media, desde las 7:00 hasta las 17:30h. De esa manera fue considerada la tarifa cobrada en el horario fuera de punta que es de R$ 0,165.kW, conforme datos de la propiedad. El beneficio con la generación de energía eléctrica fue estimado considerando el consumo medio de energía eléctrica en función del número de horas de operación del grupo generador. Conforme los datos obtenidos a través de las mediciones realizadas por el analizador de red, el consumo medio diario fue de 17,1 kW.h.

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En Colombia, segun (Dialnet. 2021) se encuentran algunos digestores de tipo industrial en rellenos sanitarios, en muchos casos el gas es quemado en antorcha como medio de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. En las zonas rurales de Colombia, se han implementado pequeños proyectos por iniciativa de los agricultores o de agencias de cooperación.

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imagen obtenida del (tecno parque yamboro)

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en el municipio de Pitalito, en la vereda yamboro se tiene un biodigestor, en donde se hace uso del estiércol de cerdo para generar gas para el tecno parque yamboro sena.

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1. se hace uso de los desechos  organicos.
2.se limita la produccion y emision de metano,  que es  más contaminante que el CO2.
3.disminuye el uso de combustbles fosiles.
4.si se implementa esta técnica en las zonas rurales y urbanas en donde con los mismos desechos de las fincas y viviendas poder producir el gas.
5.disminuye los niveles de contaminación

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Biogas. (2017). factorenergia. Obtenido de actorenergia: https://www.factorenergia.com/es/blog/eficiencia-energetica/energias-alternativas-biomasa-biogas/

electricas, c. (2020). centrales electricas . Obtenido de https://www.ccc.org.co/file/2017/09/Informe-RC-N12-Centrales-electricas-a-partir-de-biomasa.pdf

usac. (2020). biblioteca.usac.edu.gt. Obtenido de biblioteca.usac.edu.g: http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0614_EA.pdf

Pitalito, A. m. (10 de 2015). Ruta de cambio de Pitalito. Obtenido de Consciente y comprometido con el cambio climático: https://alcaldiapitalito.gov.co/publicaciones/Ruta_Cambio_Pitalito2030.pdf

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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. Se ha estimado en nada menos que unos 42 millones de megavatios (MW) es el poder flujo que viene desde el centro de la tierra.(Energyavm, 2018).
Estados Unidos cuenta  con una potencia geotérmica instalada de aproximadamente 2.600 megavatios. De esta forma, se posiciona como el principal mercado del mundo en lo que respecta a este tipo de energía renovable. (Geoplat,2021).

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La energía geotérmica para generación eléctrica o generación eléctrica y térmica en una misma instalación, aprovecha recursos geotérmicos de alta temperatura (superior a los 100 ºC), que en general se encuentran en forma de fluidos subterráneos calientes, para generar electricidad y cogenerar.  Para generar la energía geotérmica, “se requieren cuatro factores: primero, una fuente de calor; segundo, un fluido como el agua para transportarlo; tercero, una roca permeable a través de la cual pueda circular el fluido, y, por último, una capa sello (roca impermeable) que no deje escapar el agua. (Ávila, 2011)

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La geotermia tiene los mayores costos de capital por MW instalados. Los proyectos geotérmicos suelen tener altos costos de inversión iniciales debido a  la necesidad de perforar pozos y construir plantas de energía, y los costos operacionales relativamente bajos. Los costos operativos varían dependiendo de la capacidad de la planta, los pozos de restauración (pozos nuevos para reemplazar los pozos fallidos y restaurar la pérdida de producción o la capacidad de inyección) y / o los requisitos de pozos de inyección, y la composición química de los fluidos geotérmicos.(UPME, 2015)

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Colombia cuenta con una posición geográfica privilegiada y una geología favorable, para la implementación de la energía Geotérmica, dado  a que el territorio colombiano se encuentra en el cinturón de fuego del pacífico, zona donde el gradiente de temperatura natural del subsuelo es bastante alto, por ello se evidencia este potencial geotérmico en zonas adyacentes a los volcanes y zonas de explotación petrolera.(Marzolf, , 2017).
Los tres primeros proyecto que empezaron a trabajarse para Colombia, fueron dos en Pasto, el Chiles – Cerro Negro, y el Azufral, el primero es el de mayor nivel de avance, porque se realizó un proyecto binacional con Ecuador y la zona de Tufiño, por la cercanía de los pozos y la alta entalpia que permite generar energía.  (Corpoema, S.f).

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Mejora de la gestionabilidad del sistema, al ser ecológica y muy segura.

Creación de un sector industrial sostenible de difícil o imposible deslocalización.

Reducción de la dependencia energética de combustibles fósiles y reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

Ahorro económico a largo plazo y mantenimiento mínimo.

Es inagotable y de larga vida útil

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Ávila, C. (Sep. 10 de 2011). Sacarán energía de suelos volcánicos. Recuperado de: http://www.unperiodico.unal.edu.co/uploads/media/UNPeriodico148.pdf.

Geoplat. (S.f).Energía geotérmica. Recuperado de: https://www.geoplat.org/energia-geotermica/

Geraldyn Arias Marín, Ana María Acevedo Sánchez. (2017).Estado Actual de la Producción de Energía Geotérmica en Colombia.Universidad nacional abierta y a distancia UNAD. Recuperado de: https://repository.unad.edu.co/bitstream/handle/10596/13221/1087995573.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Servicio geologico colombiano. (2019).Geotermia en colombia. Recuperado de: https://www2.sgc.gov.co/Publicaciones/Cientificas/NoSeriadas/Documents/geotermia-en-colombia.pdf
UPME, (2015). Integración de las energías renovables no convencionales en Colombia. Recuperado de: http://www.upme.gov.co/Estudios/2015/Integracion_Energias_Renovables/INT EGRACION_ENERGIAS_RENOVANLES_WEB.pdf

Natacha C. Marzolf. Banco Interamericano de Desarrollo Convenio ISAGEN – BID/JC. Colombia.(2017). Emprendimiento de la energía geotérmica en colombia.Recuperado de:
https://publications.iadb.org/publications/spanish/document/Emprendimiento-de-la-energ%C3%ADa-geot%C3%A9rmica-en-Colombia.pdf

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Nota: Elaboración propia a partir de (Ramírez, et. al., s.f.)

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1. El irradia energía en forma de fotones
2. La energía del sol se convierte en electricidad
3. El inversor transporta la energía a las baterías, donde carga y descarga según la necesidad.
4. El inversor o cargador de energía.
5. La energía es entrega y usada en la vivienda.
6. Medidor de la energía consumida cuando corresponde a energía no alternativa o uso comercial.
7. Transportadora de energía.

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Colombia consta de un gran potencial de energía solar fotovoltaica frente a otros lugares del mundo, donde en su mayoría se evidencia un promedio de radicación solar alto, por tanto alrededor del 84% (y hasta el 90% en el caso de Silicio no cristalino o amorfo) de la energía solar incidente sobre un módulo fotovoltaico se pierde en forma de calor: Aproximadamente un 16% de la energía solar es transformada en energía eléctrica en el módulo solar. Es por ello que se precisan grandes superficies de módulos fotovoltaicos para conseguir potencias elevadas  (Ramírez, et. al., s.f.)

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Según reportes de 2019 la tarifa por cliente en zonas residual tienda a una tarifa promedio $500 kilovatio hora (Kwh) y los clientes comerciales o Industriales (No Regulados) aproximadamente $350 kWh, cuando un proyecto de autogeneración solar puede involucrar un valor de venta de $260 Kwh en un contrato APP de 20 años. (Portafolio, 2019)
Y de acuerdo a reporte de marzo de 2020 el precio promedio de la energía rondará 120 dólares por MWh en Colombia. (Energía estratégica, 2020)

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De acuerdo con la implementación en muchos lugares de Colombia es posible implementarse la energía solar, por el potencial de radiación solar, es posible considerarse en construcción de más granjas de energía solar en el norte del Tolima, actualmente se consta de el proyecto de Celsia en Honda instalando 74 celdas solares.

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1. Reduce la huella de carbono, lo cual mitiga la generación de gases de efecto invernadero.
2. Es una energía renovable y sostenible.
3. La energía es muy económica y se recupera muy rápido la inversión inicial.
4. Es abundante en Colombia y es de fácil acceso y viabilidad en esta zona geográfica.
5. La energía solar  disminuye la necesidad de combustibles fósiles y ayuda a conservar los recursos naturales
(La fundación del agua, s.f.)