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El biogás es una energía alternativa producida biodegradando materia orgánica, mediante microorganismos, en dispositivos específicos sin oxígeno, así se genera un gas combustible que se utiliza para producir energía eléctrica.

Capacidad Instalada  en bioenergia (GW), segun subtecnologia en principales paises - 2016

BIOGAS
Alemania registra el 5,1 GW y EE.UU registra el 2,4 GW.

BIOMASA
Brasil registra el 13,7 GW mientras que China registra el 11,8 GW.

BIOCOMBUSTIBLES
Italia registra el 1 GW mientras que Suecia registra el 0,6 GW.

Fuente: IRENA - Elaboracion Camara de Comercio Cali

Generación de electricidad

Generador electrico de ciclo combinado: Consiste en una turbina a gas unida a una de vapor. El gas natural se enciende al ingresar y hace girar los álabes de la turbina a gas, generando gran energía. Los gases calientes que salen de la turbina a gas pasan por una caldera de recuperación, donde se genera vapor de alta presión, el que se expande en la turbina a vapor. Ambas turbinas generan electricidad. La turbina a vapor tiene un condensador tal como en el ciclo Rankine. La eficiencia de este ciclo es superior a la de cada ciclo separado.

Costos Globales:  una central de ciclo combinado de 400 MW tiene un costo aproximado de 600.000  €/MW instalado cuando se construye en modalidad EPC o llave en mano. Esta tecnologia seria importante implementarla en nuestro pais usando el biogas que se produce en el sector agropecuario (bovino y porcino)

En Colombia no existe centrales de ciclo combinado. Recientemente en Puerto Gaitán (Meta) se inauguró una planta de generación de energía con biogás de la Fazenda; esta empresa dedica a la cría, engorde, sacrificio y comercialización de cerdo. Fazenda aprovecha de cierta manera los efluentes porcicolas para la generación del biogás, se estima que la primera fase se genere 0,8 Mw/h, y en un futuro se pretende llegar a 4,3 Mw/h lo que permitirá  a la compañía autoabastecerse en algunos de los núcleos productivos.

Estas iniciativas como la planta que se inaguro en la Fazenda, se deberia replicar en todo el territorio nacional.

Beneficios:

1. Generación de empleo a apartir de la operación y mantenimiento de la planta.

2. Disminuye el consumo de energía eléctrica convencional.

3. Disminuye la emisión de gases de efecto invernadero.

4. Contribuye con el desarrollo sostenible de la empresa.

5. Reduce el uso de combustibles fósiles.

Referencias bibliograficas

Cámara de comercio de Cali (2017). Informes económicos. Recuperado de: https://www.ccc.org.co/file/2017/09/Informe-RC-N12-Centrales-electricas-a-partir-de-biomasa.pdf

Aprende con energía. (s,f.). Generar energía eléctrica. Recuperado de: https://www.aprendeconenergia.cl/generar-energia-electrica/

Vetec, R. (2016). Presupuesto de construcción de una central de ciclo combinado. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=dpJpoi9lB1c

Presidencia de la Republica de Colombia (2021). Nueva planta de generación electrica en el Meta, con base en biogás. Recuperado de: https://idm.presidencia.gov.co/prensa/nueva-planta-de-generacion-electrica-en-el-meta-con-base-en-biogas-es-un-210227

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Por: Cristian Acosta.
Capacidad instalada:

La energía hidroeléctrica aportó la mayor parte de la capacidad mundial, con un total de 1.190 GW. Su aumento de 12 GW fue mínimo (1% más que en 2018) mientras que las fuentes solar y eólica continuaron dominando la expansión de la capacidad renovable. Ambas representaron conjuntamente 90% de toda la capacidad renovable agregada en 2019. La energía solar, con 586 GW, aumentó 20%, mientras que la eólica, con 623 GW, creció 10%.
China agregó 8.540 megavatios (MW) de capacidad, seguida por Brasil y Pakistán con 3.866 MW y 2.487 MW, respectivamente. Turquía ocupa el cuarto lugar a nivel mundial con 1.085 MW de nuevas incorporaciones de capacidad. Angola se ubicó entre los cinco primeros con 668 MW. Datos a 2019.

Generación de Electricidad:
Existen diversos tipos de hidroeléctricas generadoras de energía, las cuales pueden generar una  cantidad de energía considerable dependiendo de varios factores, pero en su mayoría están distribuidas las hidroeléctricas de a siguiente manera:

Centrales hidroeléctricas de gran potencia: más de 10MW de potencia eléctrica.

Minicentrales hidroeléctricas: entre 1MW y 10MW.

Microcentrales hidroeléctricas: menos de 1MW de potencia.

Costos Globales:
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. Si bien hay una tendencia general de aumento de los costeo de inversión a medida que aumenta la capacidad, también hay una amplia gama de costos para proyectos de la misma capacidad, dados por la desviación de la línea de tendencia general (azul). Por ejemplo, un proyecto de 100 MW tiene un costo promedio de inversión de USD 200 millones (2000 USD/kW), pero el rango de los costos es de menos de USD 100 millones (1000 USD/kW) y hasta más de USD 400 millones (4000 USD/kW).

Viabilidad de implementación en Colombia:
Una zona que cumple las características necesarias para la implementación de una central hidroeléctrica a media o menor escala es Leticia, Amazonas.
La única falencia es la distancia y el acceso de los materiales, aunque en un implementación a mediano o largo plazo se puede ejecutar el transporte fluvial de los materiales para reducir costos, sin embargo tiene la favorabilidad de tener el rio mas caudaloso del mundo para llevar acabo este proyecto. Otro punto favorable es que la capacidad energética de la región (aproximadamente 18mil kW) no hace necesaria una macro hidroeléctrica.
Top 5 Beneficios Ambientales, Económicos y Sociales:
Beneficios Ambientales: Reducen la independencia energética exterior, Tienen larga vida útil, Disminuyen la emisión de gases de efecto invernadero y reducen la contaminación ambiental, Sustituye fuentes de energías más contaminantes y es la más renovable de todas por el almacenamiento de su ´principal componente (agua).

Beneficios Económicos: Cada kWh producido de energía hidráulica evita un gasto de 220gr de petróleo, Facilita la gestión de la demanda eléctrica, su mantenimiento es muy económico, el embalse de la hidroeléctrica puede rehabilitar económicamente la zona donde se construya, genera nuevos empleos en las zonas.

Beneficios Sociales: Impulsa el turismo de la región, crea conciencia sobre el aprovechamiento del agua, un obra así se puede convertir en un icono de la región, reduce el impacto de las enfermedades causadas por emisiones de otras fuentes de energía y no genera un desplazamiento humano en la región.

Esquema de Generación De Energía:

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Capacidad instalada del tipo de energía seleccionada:

Con un récord de 118 gigavatios construidos, la energía solar superó todas las demás tecnologías en términos de nueva construcción y fue la tecnología más popular desplegada en un tercio de las naciones representando más de dos tercios de los 265GW de nueva capacidad instalada en todo el mundo en 2019, según datos completos y patentados compilados por la empresa de investigación BloombergNEF (BNEF).
El país con mayor aprovechamiento de energía solar es Alemania: 38,250 megavatios seguido de China: 28,330 megavatios y en el tercer puesto Japón: 23, .409 megavatios. Galt Energy (2016).
La tecnología de generación de energía más reciente instalada anual en 2010 vs.2019

Generación de electricidad : Un sistema que disponga de un generador FV de potencia nominal 1 kWp, formado por 5 módulos de 200 Wp, STC, generaría en “ausencia de pérdidas”, 1925 kWh en un año. y el 10% de la misma en un clima nublado). Rubén G. (Cortolima).

Costos globales: Se presentan los costos de los equipos y servicios de instalación asociados al montaje y la adquisición para un proyecto fotovoltaico empresarial.
| Paneles Cantidad 40 | $ 16.744.520
| Inversores   | $ 10.609.817
| Transformador   | $ 2.747.253
| Estructura   | $ 3.049.451
| Instalación  | $ 6.670.000
| Accesorios   | $ 3.000.000
De acuerdo a lo anterior logramos estimar la instalación de un sistema fotovoltaico. Susana M. (2017)

Viabilidad de implementación en Colombia: La radiación media en Colombia es de 4.5 kWh/m2, siendo el área con mejor recurso solar la Guajira con 6kWh/m2 de radiación. El mayor problema con el que se encuentra el país es la compleja región de los Andes donde los climas cambian con frecuencia.
Beneficios de la instalación de la energía fotovoltaica a nivel económico, social y ambiental.
Segun Alfonso a. (2009) Pag. 11
Reduce las emisiones de CO2 lo que tiene consecuencias tanto en el bienestar de la sociedad mitigación del cambio climático como económicas (coste de la tonelada emitida).

Contribuyen a la diversificación de las fuentes de energías mediante recursos energéticos propios que garantizan el suministro energético y permiten reducir las importaciones citando la excesiva dependencia exterior.

Hacen posible el suministro energético en emplazamiento sin acceso a las redes eléctricas de distribución

Crean 5 veces más puestos de trabajo que las convencionales estos puestos de trabajo son especializados y estables.

Potencian el desarrollo de tecnologías propias

Elaboración de un esquema en donde se identifique cada parte del sistema y la función que tiene para generar energía :

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Oviedo-Salazar, L., Badii, H., Guillen, A., y Serrato, L. (2015). Historia y Uso de Energías Renovables. (Spanish). Revista Daena (International Journal of Good Conscience), 10(1), 1–18. https://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login?url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=edo&AN=116304991&lang=es&site=eds-live&scope=site

Arias Ávila, N. (2013). Cartilla para la enseñanza de las energías renovables. Editorial Universidad de Burgos. https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/59476

Jarauta Rovira, L. (2015). Las energías renovables. Editorial UOC. https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/57883

Umbarila, P., Alfonso, L., y Rivera, C. (2015).  Importancia de las energías renovables en la seguridad energética y su relación con el crecimiento económico. https://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login?url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=edsdnp&AN=edsdnp.5628790ART&lang=es&site=eds-live&scope=site

people.cn, S. (09/07/2019). Cómo ha conseguido China ofrecer electricidad a 1.400 millones de personas. Spanish. people.cn, http://spanish.peopledaily.com.cn/n3/2019/0709/c31621-9595849.html
Pérez, M. A. (3 de julio de 2014). Algunos beneficios no evidentes de la energía solar. Blogthinkbig.com, https://blogthinkbig.com/beneficios-de-la-energia-solar
Guerrero Pérez, R. (2016) Edificación y eficiencia energética en los edificios (UF0569). IC Editorial. https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.co/es/Ic/unad/titulos/43901

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Energía eolica                        por: diana silva                                            

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Energía eolica                        por: diana silva                                            

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Es la que se aprovecha de la fuerza del viento para producir electricidad gracias a aerogeneradores, enormes dispositivos compuestos por palas, ejes y generadores.

Capacidad instalada del tipo de energía seleccionada

RTA:/ La energía eólica suministra actualmente más del 3% del consumo mundial de electricidad, la Agencia Internacional de la Energía prevé que la energía del viento pueda cubrir el 9% de la demanda eléctrica mundial. Entre el 1% y el 2% de la radiación solar que absorbe el planeta termina convertida en viento.

•Eficiencia energética.

RTA:/ Las aplicaciones de la energía eólica son muy diversas, dependiendo de su tamaño y ubicación: Se emplean para generar electricidad a gran escala o para suministro eléctrico de viviendas o servicios aislados de red, para bombear agua, para sistemas de telecomunicaciones, para desalinizar agua de mar, etc.

España ha sido uno de los países pioneros y líderes en el aprovechamiento del viento para producir electricidad. España sigue siendo, con unos 23.000 MW instalados al cierre de 2015, el segundo país europeo por potencia eólica operativa después de Alemania (43.723 MW), y el quinto del mundo, tras China (138.060 MW), EE.UU. (71.000 MW) e India (25.219 MW),

• Generación de electricidad

RTA:/ El proceso comienza cuando el aerogenerador se posiciona para aprovechar al máximo la energía del viento, usando los datos registrados por la veleta y anemómetro y girando sobre su torre. Después, el viento hace girar las palas que se conectan a un rotor que a su vez se conecta a una multiplicadora que eleva la velocidad de giro a miles de revoluciones por minuto. Esta energía cinética se transfiere al generador que la convierte en energía eléctrica que es conducida por el interior de la torre hasta su base, luego sigue por la subestación para que eleve su tensión y continúa hasta la red eléctrica para su posterior distribución. La potencia eólica instalada en el mundo al cierre de 2015 superó los 400.000 MW instalados

• Elaboración de un esquema en donde se identifique cada parte del sistema y la función que tiene para generar energía.

Para el diseño de un generador eólico su estructura básica consta de un rotor, unas palas, y un sistema de aprovechamiento de energía, que depende de la aplicación que se le vaya a dar: generador eléctrico, bomba hidráulica, etc. Se precisa valorar determinados parámetros. En primer lugar, hay que determinar la ubicación; es necesario tener en cuenta que la potencia obtenida varía con respecto al cubo de la velocidad del viento. Por tanto, el mayor rendimiento se obtendrá en los lugares de mayor velocidad (aunque una velocidad constante mejora ese rendimiento). Además, la velocidad aumenta con la altura, mientras que las zonas con obstáculos interfieren y alteran su potencia y dirección.

Otro punto de importancia radica en la estabilidad que presente el viento; dado que se pueden presentar situaciones de variaciones imprevistas que harían arrancar y parar el molino alternativamente, se diseñan con ciertas características de aprovechamiento, que dependen del régimen máximo y mínimo de rotación. Por ello, por debajo del régimen mínimo el sistema dejará de generar energía,

pues podría darse el caso que la que generase fuese inferior a la que consumiese, dando un rendimiento negativo.

Fuente: tomado de https://natureduca.com/energias-alternativas-energia-eolicaintroduccion.php

• Costos Globales

RTA:/ Se espera que su costo de generación sea competitivo con el de combustibles fósiles a partir de 2020, cuando se alcance una capacidad instalada a nivel global superior a 650 GW.

Costos: Los costos de la energía eólica se estiman entre un rango de 1200 a 1700 US$/kW instalado

En los últimos 10 años se ha vivido un boom por la demanda de energía eólica, siendo una de las alternativas más usadas en el mundo.

Los aerogeneradores (turbinas de viento) de menos de 100 kilovatios cuestan aproximadamente $ 3.000 a $ 8.000 por kilovatio de capacidad. Una máquina de 10 kilovatios (el tamaño necesario para alimentar un hogar grande) podría tener un costo de instalación de $ 50,000 - $ 80,000 (o más).

• 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.

RTA:/ los   aerogeneradores  también se les conoce como molinos de viento  y  cada día son más comunes  en los paisajes  del departamento del vichada  la cual hoy día se encuentra lejos de los ojos de quienes manejan  nuestro país,  en otras palabras abandonados y aunque el promedio  de la velocidad del viento en esta región de la Orinoquia  no es  la apropiada para generar electricidad  sus vientos si son ideales para el bombeo  de agua con  estos molinos de vientos fabricados  para estas condiciones,  siendo así tanto  las personas como  los animales se han  beneficiado  a un bajo costo.

Por ser de esta región me parecía importante un proyecto de esta clase, pero veo que no es el adecuado para (puerto Carreño) ya que la condición no seria las más adecuadas aquí sería bueno un proyecto de energía solar ya que las condiciones si serían las más convenientes

Dejo el siguiente dato de brillo solar de la región.

Brillo Solar El nivel más alto de brillo solar se presenta en enero con 260.7 horas, es decir con un promedio de 8.4 horas diarias de brillo solar. El nivel más bajo se presenta en junio, con 114.5 horas lo que significa un promedio de 3.82 horas diarias de brillo solar. La posición astronómica del lugar garantiza alrededor de 12 horas diarias de luz difusa y un promedio de 6 horas diarias de luz directa, garantizando la fotosíntesis y la maduración de los frutos.

Además, que contamos con un ejemplo de proyecto solar El Centro de Formación e Investigación en Energías Renovables de la Amazonia y Orinoquia CINER, que empezó como tal, pero hoy día terminó siendo una biblioteca.

A lo cual veo que si sería una buena opción para este departamento.
• Top de 5 beneficios de la instalación de la energía seleccionada a nivel económico, social y ambiental

AMBIENTAL:
-Energía que se renueva.

-Inagotable.

-No contaminante.
-Reduce el uso de combustibles fósiles.
-Reduce las importaciones energéticas.
ECONOMICO:
-el coste de la materia prima es nulo

- Generación de empleo

- Ingresos y Genera riqueza y empleo local.

- ventaja diferencial para las economías locales

-  Proporciona diversificación rural y empleo local,
SOCIAL:
- Contribuye al desarrollo sostenible.