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TemaEnergías Renovables (Eólica, Solar)

ÍndiceDescripción del problemaObjetivo GeneralObjetivos EspecíficosAntecedentesJustificaciónMarco TeóricoLeyes LegalesConclusiones

Descripción del problemaLa energía eléctrica genera costos altos para los hogares, por eso es importante implementar nuevas alternativas de energía para nuestro país como lo son las energías renovables. En Europa y Norte América estas anergias son muy comunes y muchas empresas venden los aerogeneradores y los paneles fotovoltaicos, pero para nuestro país comprarlos resultaría demasiado costoso. En Colombia hay algunas empresas que fabrican los paneles pero su precio es algo exagerado, por eso queremos crear estos sistemas con materiales propios de nuestra región para reducir los costos y hacerlos accesibles a todas las personas

Actualmente el precio del KV/H en Colombia es de $267.54 pesos y el gasto promedio es de 190 KV/H, al mes solo el concepto de energía para el hogar tiene un precio aproximado de $50832,6 pesos Definitivamente la gran ganadora con este aparente auge de parques eólicos es la diversificación energética en Colombia. La experiencia ha demostrado, por ejemplo, que ante fenómenos como El Niño no es bueno depender en un porcentaje tan alto de una fuente inestable como la hidráulica que, sin ningún inconveniente, podría ser complementada con más energía proveniente de alternativas limpias como el viento.

Energía eólica ¿vale la pena para Colombia?¿Qué tan fértil es el territorio nacional para las energías alternativas?Jepírachi, en La Guajira, es el único parque eólico en Colombia. Empezó a operar en abril del 2004 y en el 2010 cuenta con una capacidad de generación eléctrica de 19,5 megavatios, que representan el 0,15% del potencial nacional.

Fabio González, catedrático del Departamento de Física de la Universidad Nacional, respalda esta posición: “El Estado debería pagar más alto el kilovatio/hora producido con el viento que el generado a partir de hidroeléctricas. Esto con el fin de hacer más rentables los parques eólicos, ya que el dinero que reciben estos proyectos por certificados de reducción de emisiones de CO2 no es suficiente para mitigar el impacto económico de una inversión tan grande”.

El comercio del CO2 Detrás de dichos certificados se estableció un “negocio” que comenzó con la propuesta brasilera, formulada en la reunión del Protocolo de Kioto, sobre cómo podrían participar los países del llamado “tercer mundo” en el proceso de reducción de emisiones de CO2. Así, a través de proyectos de sustitución de combustibles como carbón por gas natural (con menos emisiones en su proceso de combustión), o parques eólicos, entre otros, se gestiona el certificado que expide la junta ejecutiva del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) de Naciones Unidas. Posteriormente, este “título” se comercializa con las empresas que han adquirido compromisos de reducción de emisiones en países desarrollados.

Parece fácil pero no es así, pues el estímulo económico que se le reconoce a cada iniciativa depende del número de toneladas de CO2 que reduzca el país que tiene el proyecto de sustitución. ¿Y qué pasa si en ese país no hay mucho CO2 para reducir? ¿Le entra poca plata a la iniciativa? En el caso de Colombia, se estima que las emisiones de CO2 que causa un kilovatio/hora están alrededor de 0,3 y 0,6 kilogramos. Lo anterior teniendo en cuenta que es un país “limpio” ya que su energía eléctrica se produce en más de un 60% gracias al agua (cifra que varía por algunos fenómenos como El Niño), lo que hace que las emisiones nacionales sean muy bajas, contrario a lo que ocurre en países como Estados Unidos que generan más del 60% de su energía con carbón mineral.

Al no existir grandes cantidades de CO2 para reducir en el país, se disuelve la espuma de beneficios económicos por certificados que recibiría cualquier proyecto MDL. Así, queda abierta la discusión sobre si el territorio continental colombiano es lugar fértil o no para proponer proyectos de reducción de emisiones “como negocio” o, por el contrario, podría funcionar en la isla de San Andrés, cuya energía proviene de generadores diesel. Jepírachi costó 28 millones de dólares y, según Del Río Duque, se tenían grandes expectativas económicas con los certificados, pero nunca se cumplieron.

Objetivo generalMejorar la calidad de vida disminuyendo los costos de la energía eléctrica, ofreciendo servicios de energía ecológica a todos los sectores urbanos, rurales y veredas lejanas de la población de Caldas, contribuyendo a la preservación del medio ambiente.

Objetivos específicosConocer el desarrollo de la energía eólica como parte del panorama energético actual, sus principales características y las posibilidades de gestión en nuestro entorno.Implementar la energía ambiental en Colombia con bajos precios y materiales de la región Promover la utilización de fuentes alternativas de energía de carácter renovable.Desarrollar la investigación de fuentes de energía renovables con potencial de explotación en el país.

AntecedentesColombia tiene 28,1 megavatios de capacidad instalada en energía renovable (excluyendo a las centrales hidroeléctricas), consistente principalmente en energía eólica. El país tiene varios recursos energéticos aún sin explorar como la energía solar, eólica, y centrales mini hidráulicas. De acuerdo con un estudio por el Programa de asistencia para la administración del Sector energético del Banco Mundial, La sola explotación suficiente de energía eólica podría cubrir mas de lo que el país necesita. En el país existe actualmente un parque eólico en Wayuunaiki, Cabo de la Vela.En Colombia actualmente existen empresas dedicadas a la comercialización e instalación de productos para energía solar fotovoltaica estas son: Solpowers, SAECSA

Colombia tiene un potencial estimado de energía eólica de 21GW solamente en el departamento de la Guajira (lo suficiente para satisfacer casi dos veces la demanda nacional de energía). Sin embargo, el país solamente ha instalado 19.5MW en energía eólica, explotando 0.4% de su potencial de energía eólica teórica. Esta capacidad la aprovecha principalmente el Parque de Jepirachí, desarrollado por Empresas públicas de Medellín (EPM) bajo Carbon Finance, un mecanismo anexado al Banco Mundial. También hay varios proyectos bajo consideración, incluyendo un parque eólico de 200MW en Ipapure.

Justificación Las energías renovables poco a poco se van a convertir en las energías del futuro, por los problemas del calentamiento global y los problemas ambientales; además por ser un producto ecológico, mantiene el equilibrio del medio ambiente, reducen los costos de la energía que hay actualmente en el país y puede surtir de fluido eléctrico a los lugares más alejados. Son inmensos los recursos naturales de nuestro país, por esta razón es muy factible la creación e instalación de aerogeneradores y paneles fotovoltaicos.

Esta investigación se hace pensando en mantener el equilibrio ambiental, además es un proyecto innovador y económico para nuestro país.La diferencia de la energía eléctrica en Colombia y la renovable, es que el costo que tiene la energía eléctrica, mientras que la energía renovable solo es el desarrollo del sistema y su instalación.La investigación es necesaria y efectiva ya que se emplearan recursos inagotables como lo son el viento y el sol. mientras que en la actualidad las fuentes de energía renovable en Colombia son las centrales hidroeléctricas, que se están viendo afectadas por la escases de agua.

Caracteristicas Energía eólicaNunca se acabaNo contamina la atmosfera.Es una fuente de energía segura y renovable.No produce emisiones en la atmosfera, ni genera residuos, salvo los de fabricación de los equipos y el aceite de los engranajes.Se trata de instalaciones móviles, cuya desmontaje permite recuperar totalmente la zona.Se construye en muy poco tiempo (< de 6 meses)Su instalación es compatible con otros muchos usos del suelo.Se crean puestos de trabajo.

Marco Teórico ENERGIA EOLICA: la energía eólica es la obtenida mediante corrientes de aire, esta es obtenida mediante molinos de viento. En la actualidad la energía eólica es utilizada para reducir los costos de la energía mediante auto generadores. La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde.

Parque Eólico JepírachiUbicado en Wayuunaik, cabo de la vela, ColombiaParque eólico marítimo Inglaterra

ENERGÍA SOLAR: Se obtiene de la captación de energía solar mediante paneles que la transforman en eléctrica. Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos.

El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos. A mayor escala, la corriente eléctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red eléctrica, operación sujeta a subvenciones para una mayor viabilidad.

La importancia de la garantía en los paneles solares es grande, debido a que las placas solares deben rendir en muchas casos más de los 25 años garantizados.La energía solar es la alternativa a los combustibles fósiles tanto para la generación de electricidad como para el aprovechamiento térmico del sol.

En la ciudad de Manizales la velocidad promedio del viento es de 15 K/h, uno 4.1 M/s, y la temperatura promedio es de 20 grados centígrados. Para que los aerogeneradores funcionen bien debe haber una velocidad promedio del viento de 10 K/h, lo que hace que sea factible la construcción de los aerogeneradores en esta Ciudad. Un aerogenerador con 40 K/h produce 500 vatios, esto sería para las zonas más altas de la ciudad y de las partes rurales. En la ciudad sería un complemento para la energía que recibe actualmente. Este aerogenerador produce suficiente potencia para cualquier aparato común (refrigerador, aire acondicionado, focos, licuadora, plancha, etc.) Independientemente del voltaje producido por el aerogenerador, este factor no será problema, ya que comprando un inversor (dispositivo relativamente barato), podrá adecuar el voltaje producido al deseado, (ya sea a 110v o a y 220v, que es el estándar de los aparatos eléctricos).

Servicio de Energía Eléctrica (BE)El consumo de energía eléctrica promedio para Manizales en el mes de enero de 2007, según la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios fue de 27.758,57 Mw. /hora (CE). La capacidad de distribución de energía eléctrica para el Departamento de Caldas es de 1.162 Mw. /hora (CDE) (25) ) . La biocapacidad del departamento para el servicio energía eléctrica para el mes de enero de 2004 fue:

Consumo de Energía en ManizalesBiocapacidad servicio energía eléctrica (BE) = CDE – CE = 1.162 - 27.758,57 = -26.596,57 Tabla 5. Consumo, capacidad y déficit energético de Manizales. 2009

Leyes LegalesLEY 69703/10/2001Mediante la cual se fomenta el uso racional y eficiente de la energía, se promueve lautilización de energías alternativas y se dictan otras disposiciones.El Congreso de Colombia.

Artículo 1°. Declarase el Uso Racional y Eficiente de la Energía (URE) como un asunto de interés social, público y de conveniencia nacional, fundamental para asegurar el abastecimiento energético pleno y oportuno, la competitividad de la economía colombiana, la protección al consumidor y la promoción del uso de energías no convencionales de manera sostenible con el medio ambiente y los recursos naturales.

Artículo 2°. El Estado debe establecer las normas e infraestructura necesarias para el cabal cumplimiento de la presente ley, creando la estructura legal, técnica, económica y financiera necesaria para lograr el desarrollo de proyectos concretos, URE, a corto, mediano y largo plazo, económica y ambientalmente viables asegurando el desarrollo sostenible, al tiempo que generen la conciencia URE y el conocimiento y utilización de formas alternativas de energía.

Artículo 3°. Definiciones. Para efectos de interpretar y aplicar la presente ley se entiende por 1. URE: Es el aprovechamiento óptimo de la energía en todas y cada una de las cadenas energéticas, desde la selección de la fuente energética, su producción, transformación, transporte, distribución, y consumo incluyendo su reutilización cuando sea posible, buscando en todas y cada una de las actividades, de la cadena el desarrollo sostenible.

Artículo 4°. Entidad responsable. El Ministerio de Minas y Energía, será la entidadresponsable de promover, organizar, asegurar el desarrollo y el seguimiento de los programas de uso racional y eficiente de la energía de acuerdo a lo dispuesto en la presente ley, y cuyo objetivo es: 1. Promover y asesorar los proyectos URE, presentados por personas naturales o jurídicas de derecho público o privado, de acuerdo con los lineamientos del programa de Uso Racional y Eficiente de la Energía y demás formas deenergía no convencionales (PROURE), estudiando la viabilidad económica, financiera,tecnológica y ambiental

2. Promover el uso de energías no convencionales dentro del programa de Uso Racional y Eficiente de la Energía y demás formas de Energía no Convencionales (PROURE), estudiando la viabilidad tecnológica, ambiental y Económica

Artículo 5°. Estímulos y sanciones. 1. Para la investigación: El Gobierno Nacional propenderá por la creación de programas de investigación en el Uso Racional y Eficiente de la Energía a través de Colciencias, según lo establecido en la Ley 29 de 1990 y el Decreto 393 de 1991. 2. Para la educación: El Icetex beneficiará con el otorgamiento de préstamos a los estudiantes que quieran estudiar carreras o especializaciones orientados en forma específica a aplicación en el campo URE. 3. Reconocimiento Público: El Gobierno Nacional creará distinciones para personas naturales o jurídicas, que se destaquen en el ámbito nacional en aplicación del URE; las cuales se otorgarán anualmente.

Artículo 8°. Divulgación. El Ministerio de Minas y Energía en coordinación con las entidades públicas y privadas pertinentes diseñara estrategias para la educación y fomento del Uso Racional y Eficiente de la Energía dentro de la ciudadanía, con base en campañas de información utilizando medios masivos de comunicación y otros canales idóneos. Las empresas de servicios públicos que presten servicios de Energía eléctrica y gas deberán imprimir en la carátula de recibo de factura o cobro, mensajes motivando, el Uso racional y Eficiente de la Energía y sus beneficios con la preservación del medio ambiente.

ConclusionesLas Energías renovables son aplicables como un complemento a la energía recibida actualmente.La implementación de la energía renovable genera un alto costo, recuperable con el ahorro de la energía normal.En zonas donde no llega el fluido eléctrico es factible la construcción de un parque eólico y solar, pero estas zonas no cuentan con presupuesto para su implementación.El sector comercial es otro de los beneficiados con las energías renovables ya que implica costos mas bajos y se puede aprovechar mas .

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