ENERGÍAS RENOVABLES, RETO PARA EL DESARROLLO EN COLOMBIA

ENERGÍAS RENOVABLES, RETO PARA EL DESARROLLO EN COLOMBIA ING. ESP. DIDIER CHINCHILLA Bogotá, D.C., 7 de Abril de 2014 CO-F-006 V.1

Contenido 1. Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios 2. Qué son las energías renovables? 3. Estado de las energías renovables en el mundo 4. Estado de las energías renovables en Colombia 5. Retos de las energías renovables en Colombia 2

1. Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios - SSPD 3

La Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios es un organismo de carácter técnico. Creado por la Constitución de 1.991 para que, por delegación del Presidente de la República, ejerza el control, la inspección y la vigilancia de las entidades prestadoras de servicios públicos domiciliarios. Misión La Superintendencia protege y promueve los derechos y los deberes de los usuarios y prestadores de los servicios públicos, para contribuir al desarrollo sostenible del país y a la calidad de vida de sus habitantes. La Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios como ente supervisor de la prestación de los servicios públicos en Colombia, cuenta con la Superintendencia Delegada para Energía y Gas Combustible como el área encargada del análisis, dirección, evaluación, formulación y orientación de políticas y planes concernientes al accionar, desarrollo e implementación de los aspectos técnicos, jurídicos y financieros de las empresas prestadoras de los servicios de energía, gas natural y gas licuado de petróleo (gas de pipeta), con presencia en todo el país. 4

2. QUE SON ENERGÍAS RENOVABLES? 5

Energías Renovables se denomina al aprovechamiento de energéticos diferentes a los convencionales (petróleo, carbón, etc.). La mayoría de estos tipos de energías se denomina renovables ya que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales. 6

TIPOS DE ENERGÍAS RENOVABLES Energía solar Energía eólica Energía de la biomasa Energía hidráulica Energía de los océanos Energía de la geotermia Cada tipo de energía implica diferentes tipos de tecnologías con las cuales se obtiene energía en forma de electricidad, fuerza motriz, calor o combustible. 7

Energía Solar Fotovoltaica Se denomina energía solar fotovoltaica a una forma de obtención de energía eléctrica, a través de la transformación de la energía acumulada en la luz solar (fotones), por medio de células fotovoltaicas. Panel solar es un conjunto de células fotovoltaicas conectadas en serie que producen tensiones entre 6 y 48 voltios, convenientemente ensamblados y protegido contra los agentes externos. 8

- Sistemas Off Grid - Sistemas On Grid PANELES SOLARES RED ELÉCTRICA CONTADOR DE ENERGÍA TABLERO DE DISTRIBUCIÓN CARGAS DEL SISTEMA INVERSOR PARA INTERCONEXIÓN 9

La energía solar térmica o energía termosolar consiste en el aprovechamiento de la energía del Sol para producir calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos o para la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico o industrial, ya sea agua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía mecánica y a partir de ella, energía eléctrica. Energía Solar Térmica 10

Tipos De Captadores Solares Térmicos: Captadores de baja temperatura: Captador Solar Plano Panel de tubos de vacío Colectores de plástico Captadores de alta temperatura: Concentrador solar Espejos planos o lentes fresnel 11

Uso Industrial De La Energía Solar Térmica: El sistema consiste en dos calentadores de agua de alimentación (Ver figura). El primero para precalentar el agua de alimentación con energía solar hasta una temperatura intermedia T i y el segundo corresponde a un precalentador convencional que eleva la temperatura del agua hasta la temperatura de diseño requerida en la caldera. El sistema consiste en un calentador solar que precalienta el aire que entra al calentador (Ver Figura). El aire se calienta desde la temperatura ambiente, T a, hasta una temperatura intermedia T i en el calentador solar. 12

El sistema utiliza colectores solares para proveer la mayor cantidad de calor de entrada al sistema, sin embargo, se requiere sistemas de calentamiento convencional para respaldar aquellas situaciones de falta de recurso solar. Un esquema generalizado del sistema se presenta en la figura, en donde se puede observar el colector de placa plana, el tanque de almacenamiento y el sistema auxiliar de calentamiento con vapor u otra fuente. El intercambio de calor entre fluidos de trabajo es la operación unitaria mas común en los proceso industriales. De allí la necesidad de utilizar la energía solar como el medio para calentar el fluido de trabajo, para que éste, luego transfiera esa energía del sol a otros medios. 13

Energía Eólica La energía eólica es una forma indirecta de la energía solar, este movimiento de las masas de aire se origina por diferencia de temperatura causada por la radiación solar sobre la tierra. Cuando el aire se calienta, su densidad se hace menor y sube, mientras que las capas frías descienden, así se establece una doble corriente de aire. 14

Energía De La Biomasa La biomasa es cualquier material de tipo orgánico proveniente de seres vivos que puede utilizarse para producir energía. Se produce al quemar biomasa, como madera o plantas. Una ventaja de la biomasa residual es que puede ser utilizada para producir alcohol, metanol, y metano. 15

Energía De Los Océanos Los océanos pueden proveernos de energía mediante tres maneras: el movimiento de las olas, las mareas y la diferencia de temperatura entre las capas del océano. La energía cinética de las olas y de las mareas puede ser utilizada para mover una turbina y generar electricidad. Según la UPME, en los 3000km de costa que posee Colombia, se podría generar un potencial energético de 30GW. 16

Energía Geotérmica La energía almacenada en estas rocas se conoce como energía geotérmica. La exploración de esta fuente de energía se realiza perforando el suelo y extrayendo el agua caliente. Si su temperatura es suficientemente alta, el agua saldrá en forma de vapor y se podrá aprovechar para accionar una turbina. 17

3. ESTADO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN EL MUNDO 18

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Crecimiento de las energías renovables en los últimos 3 años 20

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4. ESTADO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN COLOMBIA 25

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Energía Solar Fotovoltaica SISTEMA INTERCONECTADO A RED INCOLMOTOS GIRARDOTA/ANTIOQUIA SISTEMA OFF GRID POLICIA ANTINARCOTICOS PTO. ESTRELLA/GUAJIRA SISTEMA OFF GRID BACK UP EQUION CHINGAZA SISTEMA OFF GRID BOMBEO DE PISCINA PRIVADO LA MESA/ CUNDINAMARCA ILUMINACION PUBLICA SOLAR PACIFIC RUBIALES PTO GAITAN/META BOMBEO DE AGU SOLAR PRIVADO LORICA/CORDOBA 28

Energía Solar Térmica CALENTAMIENTO DE AGUA SOLAR HOTEL SAN ANDRES ISLAS CALENTAMIENTO DE AGUA SOLAR CIUDAD TUNAL BOGOTA D.C. CALENTAMIENTO DE AGUA SOLAR EEB BOGOTA D.C. CALENTAMIENTO DE AGUA SOLAR PRIVADO BOGOTA D.C. 29

Energía Eólica En Colombia la zona norte cuenta con las mejores potencialidades para generar este recurso. Por ejemplo, en la Alta Guajira, Empresas Publicas de Medellín (EPM) puso en funcionamiento el primer parque eólico, Jepirachí, con 15 aerogeneradores que aportan 19.5 megavatios al Sistema Interconectado Nacional. 30

La potencial anual de energía de biomasa en Colombia esta distribuido así: 658 MWh/año de biodiesel 2.640 MWh/ año de bioetanol 11.828 MWh/ año de residuos de la agricultura 442 MWh/ año de residuos de bosques plantados 698 MWh/ año de los residuos de bosques naturales Energía De La Biomasa Se estima que los depósitos de basura de las cuatro principales ciudades en Colombia (Bogotá, Medellín, Cali y Barranquilla) tienen el potencial de proveer una capacidad instalada de 47 MW (ISAGEN S.A.2005). 31

Energía Geotérmica El Atlas Geotérmico de Colombia destaca como zonas de mayor potencialidad los volcanes Chiles - Cerro negro, el volcán Azufral en el departamento de Nariño, El Parque Nacional de los Nevados y el Área Geotérmica de Paipa Iza Boyacá. 32

5. Retos de Colombia Frente a Las Energías Renovables 33

1. Conocimiento 2. Regulación 3. Capacitación 4. Mercado 5. Cultura 6. Integración 34

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Bibliografía Alcor, E. (2002). Instalaciones Solares Fotovoltaicas, Sevilla: Progensa N. Navas, P. Castellanos, D. Rivera (2009). Es viable la energía solar térmica en Colombia?, Bogotá D.C.: Universidad Autónoma de Colombia. Instituto Superior de Pedagogía. British Petroleum [BP], (2013), BP Statistical Review Of World Energy, Londres Inglaterra: Autor Centro De Estudios De La Energía Solar [CENSOLAR] (2005), La Energía Solar, Aplicaciones Prácticas - Cuarta Edición, Sevilla - España: Autor Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones Energéticas [IPSE] (2008, Noviembre). Experiencia En El Desarrollo De Proyectos De Energía Solar y Eólica. Informe presentado en el Foro De Normalización y Contexto Nacional de Energía Solar y Eólica, realizado por ICONTEC y UPME, Bogota, Colombia. Paolo Lugari Castrillon (2000). Una Nueva Forma De Ver El Desarrollo Regional. Presentación el los Martes Del Planetario, realizado por la Sociedad Geográfica De Colombia, Bogota, Colombia. Unidad De Planeamiento Minero Energética [UPME}, (2010), www.si3ea.gov.co, Sistema de Información de Eficiencia Energética y Energías Alternativas Unidad De Planeación Minero Energética [UPME], (2007). Consultaría Para La Formulación Estratégica Del Plan De Uso Racional De La Energía y De Fuentes No Convencionales de Energía 2007 2025, Bogotá D.C.: Autor Unidad de Planeación Minero Energética [UPME], (1998). Energías Renovables: descripción, tecnologías y usos finales. Bogotá D.C.: Autor Unidad De Planeación Minero Energética [UPME], (2003). Plan Energético Nacional: Estrategia Energética Integral, Visión 2003-2020, Bogota D.C.: Autor Unidad De Planeación Minero Energética [UPME], (2005). Atlas De Radiación Solar En Colombia. Bogotá D.C.: Autor Renowable Energy Policy Network for the 21st Century [REN21], (2013), Renowable 2013 Global Status Report. Paris Francia: Autor 36

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