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Capacidad instalada de la energía eólica

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Capacidad instalada de la energía eólica

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La energía eólica es una de las tecnologías más utilizadas en los últimos años en el mundo, nada más en el 2019 alcanzo a los 651 GW, según los registros de la Global Wind Energy Council (GWEC). y sigue siendo una de las energías en progreso, un ejemplo de los países que utilizan estas tecnologías es China, estados unidos, el reino unido, entre otros

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En el transcurso de los años la energía eólica ha venido llevando un proceso en donde los países más constantes han sido China con 148,6 GW (32% de la capacidad mundial), estados unidos con 82,4 GW (18% del total mundial), Alemania con 49,5 GW (9% del total) y india con 28,7 GW (4% del total), teniendo en cuenta que las ráfagas de viento tienen que estar entre 10 a 40 km/h para su eficiencia.

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Es un juego de engranajes que permite multiplicar la velocidad de giro hasta los niveles que el generador necesita.

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Sistema que se compone de un rotor y de un estator en el cual se forma un campo electromagnético con corrientes de tención que van a generar una corriente eléctrica dirigida directamente al sistema eléctrico.

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Este se encarga de suavizar la corriente desde el arrancador, se conecta directamente al transformador elevador y de ahí a la red eléctrica

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Este compensa la potencia reactiva que consume al generar el campo magnético inicial

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Si observamos los componentes de la torre y las aspas son prácticamente el 50% del costo total de un aerogenerador. El cambio continuo de mayores potencias en aerogeneradores está reduciendo el costo por MW instalado, especialmente al analizar los costos BOP. Por lo general cada año disminuyen sus precios y mejoran sus tecnologías, lo que aumenta la utilización de estas energías de manera que los costos dependen del tamaño del proyecto, materiales que se utilizaran en el proyecto, ubicación del proyecto y al país al cual se le compraran las tecnologías.

-en mi opinión en la ciudad de Bogotá debería implementarse este tipo de proyectos especialmente en Monserrate o sus alrededores, el viento es constante y esta zona es muy intervenida el impacto no sería mucho y el beneficio sería muy alto. Porque en Colombia el más conocido es el parque eólico Jepírachi propiedad de empresas públicas de Medellín generando 18,42 MW.

- por otra parte, la energía eólica es inagotable, no contamina el medioambiente, reduce el uso de combustibles fósiles, genera beneficios económicos y contribuye al desarrollo sostenible.

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La biomasa fue la fuente energética más importante para la humanidad hasta el inicio de la revolución industrial, cuando quedó relegada a un segundo lugar por el uso masivo de combustibles fósiles. Se entiende como biomasa toda la materia orgánica susceptible de ser utilizada como fuente de energía. El origen de la energía de la biomasa puede ser tanto animal como vegetal y puede haber sido obtenida de manera natural o proceder de transformaciones artificiales que se realizan en las centrales de biomasa. Esta materia se convierte en energía al aplicarle distintos procesos químicos.

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) ha desarrollado diversos proyectos sobre biomasa a través de su división IEA Bioenergía. La agencia calcula que el 10% de la energía primaria mundial procede de los recursos asociados a esta fuente, incluidos los relacionados con biocombustibles líquidos y biogás.

En la actualidad siete de las diez mayores plantas de biomasa están en Finlandia que tiene instalada una potencia de 1.100 MW, cifra muestra la importancia de este tipo de energía renovable para el país nórdico.

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Finlandia, que es el país con mayor consumo de energía per cápita de Europa, con 1,490 toneladas de biomasa sólida

La planta de biomasa de Ironbridge, con una capacidad de 740 MW, está localizada en SevernGorge, Reino Unido, y es la planta de energía de biomasa pura –
la más grande del mundo. Las instalaciones, que hace años fueron utilizadas como una central eléctrica de carbón con una capacidad instalada de 1.000 MW, fue reconvertida junto a las dos unidades de la central para la generación de energía a partir de biomasa en 2013. La planta es actualmente propiedad de la empresa británica E.ON, quien además es la encargada de su operación empleando pellets de madera para generar energía de biomasa.

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Existen diferentes tipos de energías utilizadas actualmente; la energía solar cuenta con la capacidad de ser tanto renovable y limpia, cabe mencionar que es energía resultante de reacciones nucleares generadas en el interior del sol, las cuales llegan a atmosferas y superficie terrestre la cual es denominada como partículas de fotones; y su intensidad depende parcialmente de la época del año, hora del día.

Esta energía se aprovecha principalmente por su capacidad para calentar la cual se utiliza como energía solar térmica y de uso directo en donde con los dispositivos conocidos como paneles o módulos solares se transforma la energía solar fotovoltaica para la generación de electricidad

Capacidad

La energía solar de ha convertido en un implemento a nivel mundial sustituyente y evitando contaminación ambiental lo cual hace que los países generen apropiación de esta herramienta y la instalación de las mismas “a finales de 2010, la potencia acumulada en el mundo era de aproximadamente 40000 MWp según datos de fabricación de la European Photovoltaic Industry Association (EPIA), de los cuales cerca de 29000 MWp, un 72%, se localiza en la Unión Europea. Para los próximos años se espera que el continuo crecimiento de la última década a nivel mundial se mantenga ”

La aplicación e implementación de energías renovables se hace con fines de impulso a Colombia, mediante la ley 1715 del 13 de Mayo del 2014; Y contando que la aplicación actual se ha centrado en la diferencia de zonas para su aplicabilidad y que en zonas que son interconectadas como centros comerciales, hospitales y hoteles, no se requieren de estos sistemas; pero en zonas que son rurales; la aplicabilidad de un sistema garantiza un suministro tanto de día como de noche.

Generación de electricidad .

Los paneles, celdas solares también conocidos módulos fotovoltaicos conocidos pueden proporcionar entre 250W y 300W de energía. La salida de la conexión de la energía generada presenta una tensión de 6 voltios, 12 voltios, 24 voltios sucesivamente. Cabe mencionar lo habitual que se ha convertido en paneles domésticos.

Cabe resaltar que Colombia genera 6 MW lo cual esquívale aproximadamente a 78000 paneles solares distribuido en aplicaciones rurales, torres de comunicación y señalización de transito

Costos

La energía solar a pesar de ser una energía como recurso finito en nuestro planeta, cabe resaltar que sus altos costos hacen que sea implementadas un número mínimo de población; pero su costo se compensa a través del tiempo ya que su costo está dirigido al sistema fotovoltaico que a su mantenimiento; ya que si correcta instalación prevalece un óptimo funcionamiento el donde su mantenimiento es mínimo ya que se debe verificar partes; una casa domestica el cual no cuente con recurso de energía, al ser implementado se vuelve auto eficiente por abastar el consumo energético de dicha casa su valor radica entre el millón de pesos hasta los dieciséis millones.

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

La energía de solar tiene múltiples utilidades tanto urbanas, rurales, domésticas y agrícolas; en el departamento de Boyacá donde la temperatura es templada a un promedio de 25 °C se pueden conocer muchos municipios en donde su actividad es el café; una actividad la cual se ha ido implementando mayormente en el municipio de San José de Pare, la actividad desde sus inicios se ha implementado bajo procesos de secado en donde se utiliza como fuente de energía el sol, pero, en proceso como el despulpado se hace uso de maquinaria electica en donde la implementación de un sistema fotovoltaico generaría disminución de energía publicas habiendo aún más auto eficiente y ecológico el proceso del café. Cabe resaltar que este sistema se ha implementado en el eje cafetero.

Beneficios de la instalación

· Abastecer mayormente el consumo energético en procesos que se generan en el café.

· Iluminación en zonas precisas de los procesos mencionados anteriormente.

· Disminución de costos.

· Proceso que puede ser implementado en personas con un proceso productivo mínimo.

· La implementación del sistema al proceso genera la accesibilidad de ser usada la energía recolectada para uso doméstico.

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Capacidad instalada entre 500 y 20.000 kW, operación a filo de agua, aplicable a zonas no interconectadas y zonas interconectadas (sin posibilidad de participar en el despacho eléctrico, menores a 500 kW, y con posibilidad de hacerlo las mayores a 10.000 kW).

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Siempre se ha dicho que es importante que la electricidad y el agua no entren en contacto, pero la una nutre a la otra; la fuerza y el movimiento del agua de ríos o mares se usa para generar electricidad, es decir, energía hidráulica. Esta electricidad se obtiene en las centrales hidroeléctricas, las cuales embalsan agua de los ríos en presas y esta es liberada de forma controlada, haciendo que mueva una turbina y generando electricidad. Algunas presas funcionan sobre todo el caudal del río mientras que otras desvían parte de su corriente.

La energía hidráulica es la energía que se obtiene a partir del agua de los ríos. Es una fuente de energía renovable y supone el 7% del consumo mundial de energía primaria. De forma indirecta tiene al Sol como origen. La radiación solar en forma de calor evapora el agua de los mares formando las nubes, que a su vez se transformarán en lluvia o en nieve, asegurando así la perennidad del ciclo. Luego, el efecto de la gravedad terrestre permite aprovechar los caudales de agua descendentes gracias a las presas que se construyen para retenerla en embalses o pantanos artificiales. Estos constituyen grandes depósitos energéticos o de abastecimiento.

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Esquema de función de la generación de electricidad

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Esquema de función de la generación de electricidad

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1.    La presa, situada en el cauce habitual del rio, acumulada agua para formar el embalse. Eso permite que el agua adquiera una energía potencial que después se transformara en electricidad.

2.    El agua situada detrás de la presa discurre a través de una entrada y es conducida a través de una tubería forzada.

3.    La energía potencial se va transformando en energía cinética a medida que el agua circula por la conducción.

4.    Al llegar a las salas de maquinas, el agua actúa sobre las paletas de la turbina transformando su energía cinética en mecánica de rotación.

5.    El agua, una vez que ha cedido su energía, es conducida rio abajo a través del canal de desagüe.

6.    El eje de la turbina esta unido al del generador eléctrico, que al girar convierte energía rotatoria en electricidad.

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Básicamente, hay dos grupos principales de costos de inversión en proyectos de energía hidroeléctrica: a) los costes de construcción civil, que normalmente son los mayores costos del proyecto de energía hidroeléctrica, y b) el costo de los equipos electromecánicos para la transformación de la energía. Además, los costos de inversión incluyen los costos de planificación, análisis de impacto ambiental, concesión de licencias, la mitigación de la pesca y vida silvestre, la mitigación de recreación, mitigación histórica y arqueológica, y monitoreo de la calidad del agua. Los costos de construcción civil siguen la tendencia de los precios del país donde el proyecto se va a desarrollar. En el caso de los países con economías en transición, los costos de construcción civil son generalmente más bajos que en los países desarrollados, debido a la utilización de mano de obra materiales de construcción locales. Los costos de construcción civil dependen siempre del sitio específico, debido principalmente a las características propias de la topografía, las condiciones geológicas y el diseño de la construcción del proyecto. Esto podría conducir a costes de inversión y LCOE diferentes incluso para los proyectos de la misma capacidad.

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La biomasa recibe un proceso antes ser llevada a la caldera es secada, molida para modificar su granometria en algunos casos es triturada artillarla y molerla a veces pasar por un proceso de filtración para separar cualquier partícula como piedras o metales ajena  al proceso

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la caldera es un elemento clave e indefensable para una planta de biomasa de igual manera es el más complicado para su proceso es responsable de la parte en proceso en la planta de biomasa sin demeritar su precio en mercado internacional que oscila 2, 5 millones de euros por MW instalados

de igual manera es el encargado de liberar la energia quimica  contenidad en la biomasa  y mezclarlo con un componente y producir una energia termica en forma de humos  que salen  a una temperatura derterminada

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en la propia caldera una vez liberada la energía térmica  se va producir un segundo cambio de energía  va pasar  a un circuito de agua vapor

el agua que se un introduce en la caldera se transformo finalmente en  vapor a una temperatura y presión determinada con que la energía química   inicial contenida en el combustible va pasar primer lugar en energía térmica  y el segundo cambio es energía potencial  en forma de vapor

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Introduciremos la energía potencial en una turbina de vapor se convertirá el vapor en energía cinética vamos acelera va pasar su energía a un rotor de manera que la energía cinética se convertirá en una energía mecánica rotativa en forma de velocidad y par de fuerza en un  eje
se utiliza un  generador  normalmente el síncrono

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Es la energía transportada por la olas del mar, las mareas, la salinidad y la diferencia de temperatura en el Océano, también conocida como energía mareomotriz.

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Los países que actualmente tienen capacidad instalada para producir energía mareomotriz son Corea del Sur, la de mayor capacidad con 254MW, le sigue Francia con 240 MW, Canadá con 20MW, Reino Unido con 2.1MW y Noruega con 0,3MW.

1.1. Eficiencia Energética

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Según la IEA (Agenda Internacional de Energía) para 2050 el aprovechamiento de la energía Oceánica tendría potencial de implementar mas de 300 gigavatios de capacidad instalada a nivel mundial.

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En la siguiente figura se muestra podemos ver los costos a una tasa de descuento del 10% y superan los 200US/MWh en el mejor de los casos.

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Se muestran costos de mantenimiento y el factor planta en Euros, Construir una infraestructura  en el mar es costoso en conjunto con los altos costos de construir la línea de transmisión para llevar la anergia a la red.

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En Colombia no existen proyectos de energía Oceánica, ya que hay pocos estudios y la tecnología para ello es costosa, sin embargo, en todas las costas se podrían llevar a cabo proyectos tales como:

Se pueden emplear proyectos en Barranquilla o Santa Martha, ya que poseen buenos valores de energía de oleaje. Así mismo, en las poblaciones  de Nuquí, Bahía y El valle en el Choco.

Gracias al potencial energético de la Mareas, podría aprovecharse en la bahías de Tumaco y Buenaventura, aunque la baja velocidad de estas hace la operación comercialmente inviable.

Existen puntos específicos próximos a la Sierra Nevada de Santa Martha y en San Andrés, que por sus condiciones insulares son los mayores potenciales de este recurso en el país.

En las desembocaduras del Golfo de Urabá, Bahía Barbacoas y Canal de Dique, es factible la técnica "Gradiente de Salinidad" que requiere la mezcla de agua dulce y salada en la menor distancia posible, para la generación de energía.

A corto plazo podrían estarse implementando pruebas piloto cerca a Santa Martha y en un futuro de país podría convertirse en proveedor de energías alternativas marinas.

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6.1. Económicos:

1. La vida útil de su infraestructura es alta.

2. Es posible generar energía en cualquier momento del año.

3. Materia prima de bajo costo.

4. Es predecible en la naturaleza.

5. El 85% de la energía solar se encuentra almacenada en el océano, por lo cual resulta aprovechable una explotación mas intensiva de la misma.

6.2. Ambientales

1. No produce contaminación.

2. Es silenciosa y sus turbinas no causan fuerte impacto acústico.

3. No requiere combustión que produzca CO2

4. No produce Emisiones atmosféricas.

5. Es una energía autorenovable.

6.3. Sociales.

1. No es riesgoso para la población.

2. Genera empleos a la comunidad costera.

3. Tienen un servicio continuo.

4. No produce Residuos.

5. Mejora la economía en la zona.

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