Criterios de selección de tecnologías sostenibles de generación de energía para el riego en invernaderos

Esta tesis desarrolla una metodología para comparar la viabilidad económica de distintas tecnologías de suministro energético para el bombeo de agua de riego en invernaderos tanto en España, Cuba o Pakistán (países con diferentes estados de desarrollo). En concreto, se analiza el bombeo directo eólico, el bombeo solar fotovoltaico, el bombeo con generadores diesel, y mediante conexión a la red eléctrica. El análisis tuvo en cuenta los recursos eólicos y solar, la altura de elevación, el tamaño de invernadero, la distancia al punto de conexión a la red, las necesidades de almacenamiento de agua y las fechas de siembra. Las comparaciones se realizaron usando un criterio técnico-económico basado en el coste normalizado de la energía de cada tecnología. En los tres países, el bombeo directo eólico no sería económicamente recomendable, en el caso de existir una conexión a la red. Allí donde no existe conexión a la red, la distancia a la red y los recursos eólico y solar disponibles son los factores clave a tener en cuenta a la hora de decidir entre las diferentes tecnologías. Por otro lado, la altura del bombeo del agua tiene una gran influencia sobre la viabilidad económica del bombeo directo eólico, mucho más que, por ejemplo, en el caso del bombeo solar fotovoltaico. En general, los resultados revelan que los factores críticos a tener en cuenta a la hora de elegir la solución energética óptima son diferentes en cada uno de los países. En el caso de España, la proximidad a los puntos de conexión de la red eléctrica determina que ésta sea la mejor opción. El limitado potencial eólico es el factor limitante en Pakistán. En Cuba, la altura del bombeo, la distancia al punto de conexión de la red eléctrica y el almacenamiento de agua necesario son los factores críticos para determinar la tecnología más apropiada para el bombeo al disponer de buenos recursos solar y eólico. ABSTRACT This thesis develops a methodology for comparing the economic feasibility of wind pump technology, solar photovoltaic pumping, diesel generators, and connection to the electrical grid to provide energy for pumping irrigation water in commercial greenhouses in Spain, Cuba and Pakistan (countries with different developmental backgrounds). The analysis studied the importance of the wind and solar resource, the water elevation, the greenhouse size, the distance to the grid, the pumping elevation, the water storage tank volume requirements, and the planting dates. Comparisons were made in terms of the levelised cost of energy associated with each technology. For all three countries, if a grid connection was already in place, installing wind pumps would be economically unwise. Where no grid connection exists, the distance to the grid and the wind and solar resources available are key factors to be taken into consideration when deciding between options. Finally, the water elevation has a major influence on the economic feasibility of wind pump technology, much more than, for example, on solar photovoltaic pumping technology. The results reveal that, generally, the critical factors to consider when making energy management decisions differ depending between countries. In Spain, the proximity of the electrical grid makes the connection to it the best option. In Pakistan, scarce wind resources are a serious limiting factor. Cuba, however, has good wind and solar resources; water elevation, distance to the grid, and water storage needed are the critical factors when determining the economic feasibility of wind pumping.

Modelización y simulación de la configuración de un campo solar para centrales termosolares de torre: influencia de la óptica del concentrador sobre la generación de energía

Las energías renovables como alternativa a las plantas de producción eléctrica tradicionales que utilizan combustibles fósiles, suponen hoy en día una solución a los problemas de dependencia energética, y emisiones de CO2 no deseadas a la atmósfera, habiéndose producido un fuerte desarrollo en la tecnología especialmente eólica y solar en la última década. Empresas como Abengoa, Acciona, Aries, ACWA, Sener, Brightsource entre otras, están apostando fuerte por la energía solar, y es concretamente dentro de la compañía Abengoa, dónde surge la propuesta de esta tesis doctoral. El estudio aquí realizado surge como resultado del trabajo desempeñado dentro del Departamento de Investigación y Desarrollo de Abengoa Solar New Technologies, y posteriormente dentro de Abengoa Research, empresa creada para concentrar el I+D de toda la compañía. El objetivo final consiste en optimizar las plantas solares termoeléctricas de torre, centrándonos en el campo de heliostatos (espejos) que lo componen y en su influencia sobre la producción eléctrica de la planta pudiendo así facilitar unas pautas de optimización del campo según el tipo de heliostato utilizado, y plantear una alternativa a la configuración de campos de heliostatos ya existente. Para ello, se estudian dos posibles escenarios, en el que se contemplan dos tipos de facetas diferentes, siendo las facetas las diferentes unidades o espejos por los que está constituido el heliostato. Un primer escenario que consiste en un campo de heliostatos con facetas esféricas, y un segundo escenario que consiste en heliostatos con facetas planas, estando dichas facetas en ambos casos canteadas esféricamente, es decir, orientadas su normales adecuadamente para que conformen una superficie “imaginaria”, lo más cercana posible a la esférica...

Análisis de viabilidad de la utilización de biomasa para la generación de energía en la Sede Utopía de la Universidad de La Salle

Tesis (Ingeniero Eléctrico).--Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Eléctrica

Análisis de la viabilidad técnica y financiera de la generación de energía eléctrica a partir del recurso eólico en el municipio de Pereira

La electricidad es un insumo fundamental para el desarrollo actual de la humanidad, es la pieza clave en aspectos que cubren desde necesidades básicas como el acceso a la salud, educación, vivienda y alimentos, hasta hacer parte esencial del desarrollo tecnológico y económico de un territorio -- En Colombia, la cadena productiva de la generación de energía -bajo una matriz predominante hidroeléctrica- tiene asociados impactos ambientales y sociales como la alteración de los regímenes hidrológicos, el transporte de sedimentos, las migraciones ícticas, el desplazamiento de las comunidades, las condiciones de seguridad alimentaria de las poblaciones afectadas aguas abajo y los procesos de erosión remontante asociados con la construcción de represas, entre otros -- El impacto no solo se presenta en la etapa de construcción, puesto que la generación, transmisión, distribución y uso final generan una huella de carbono bastante significativa -- Si bien el sector eléctrico no es el único generador de gases nocivos, dicha plataforma económica genera por sí sola el 40% de emisiones de dióxido de carbono mundiales y por lo menos el 25% del total de todos los gases efecto invernadero, tal como lo afirma el GWEC, Global Wind Energy Council (Sawyer, 2011: 66); por lo que la implementación de una solución de producción de energía limpia implica la reducción sustancial de las emisiones nocivas para el planeta tierra -- Con el propósito de intensificar la aplicación de energías renovables dentro de la matriz energética internacional, la ONU designó el 2012 como el año oficial de las energías renovables -- El resultado se ve reflejado en la iniciativa Energía Sostenible para Todos - SE4ALL, mediante la cual se plantean tres objetivos que deberán ser alcanzados con la participación y contribución de los países miembros de la ONU: 1) Acceso universal a servicios modernos de energía, 2) Mejora en eficiencia energética y 3) Duplicación de la participación de energías renovables en la matriz energética mundial (SE4ALL, 2012) -- Sumado a esto, el desarrollo y aplicación de energías renovables son herramientas importantes para la mitigación y adaptación al cambio climático en la medida en que reducen gases de efecto invernadero (GEI) y diversifican la canasta energética de los países (FEDESARROLLO, 2013) -- Este trabajo evalúa la posibilidad de incrementar la competitividad nacional y regional a partir de la generación local de energía en el municipio de Pereira y las ventajas de la generación distribuida respecto a la generación centralizada en términos de eficiencia energética, evidenciando el potencial eólico del municipio para su utilización en la generación de energía eléctrica -- La energía eólica, fuente autóctona de electricidad, representa una alternativa para la modificación del modelo productivo convencional, siendo una tecnología competitiva no solo dentro de las renovables sino también con respecto a la cogeneración de energía -- La implementación de ella tiene implícito un mejor aprovechamiento del espacio, un impacto ambiental bajo y un desarrollo a nivel de investigación y tecnología importante -- Su implementación no contamina, contribuyendo a la disminución de emisiones de dióxido de carbono, aportando de este modo en la solución de la crisis ecológica mundial y la desaceleración del cambio climático -- La tecnología eólica representa entonces una alternativa a tener en cuenta para la generación de energía limpia, frente a otras formas tradicionales altamente contaminantes o de gran impacto ambiental -- Pese a todos los factores de importancia que ha adquirido el desarrollo en la materia, existe un número muy limitado de investigaciones que aborden la temática de aplicabilidad de estos criterios en Colombia; específicamente en Pereira no existía a la fecha ningún adelanto investigativo -- La importancia de este estudio radica en el potencial descubierto en un entorno que no había sido explorado, llegando a ser determinante para el futuro desarrollo tecnológico en este campo y dando apertura a otras investigaciones que complementen el presente estudio

Estudio de viabilidad técnica de generación de energía eléctrica por medio de energía biomotriz

Bogotá (Colombia) : Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería de Diseño y Automatización Electrónica

Tratamiento de reducción de lodos de productos de la industria olivarera con cogeneración de ciclo combinado y generación de energía eléctrica a partir de biomasa en Puente Genil

En el presente trabajo se describe el diseño de una instalación orujera ubicada en la localidad Puente Genil (Córdoba). Es una planta para el tratamiento de 150.000 toneladas/año de orujo proveniente de las almazaras. La planta objeto de análisis está formada por un ciclo combinado con turbina de gas y turbina de vapor, donde se aprovecha parte de los gases de escape de la turbina de gas para el secado del orujo. Este orujo será la materia prima para la extractora de aceite de orujo. Se genera simultáneamente energía eléctrica por medio de alternadores acoplados a ambas turbinas del ciclo combinado. Además, el orujillo obtenido de la secadora se utiliza como combustible en una caldera de biomasa para la producción de energía eléctrica.

Propuesta de un plan estratégico para la empresa dedicada a la generación de energía eléctrica por medio de biomasa. Caso ilustrativo.

El sector energético es de gran importancia para el desarrollo de la sociedad, siendo pilar del desarrollo industrial en los países, la electricidad juega un papel muy importante en la vida del ser humano. El crecimiento del desarrollo económico depende en gran medida de una demanda creciente de energía, puesto que las fuentes de energía fósil con las que en nuestro país se genera energía eléctrica, se agotan, es inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida, para evitar dicha situación es necesario que se desarrollen nuevos métodos para obtener energía, uno de esos métodos es la generación de energía a través de biomasa. El empleo de las fuentes de energía actuales tales como el petróleo, acarrea consigo problemas como la progresiva contaminación para el medio ambiente, y el alto costo de producción debido a la fluctuación en el mercado de los precios de este combustibles. En El Salvador, en lo referente a la generación de electricidad a partir de biomasa actualmente se ha avanzado, incrementando su aporte al mercado energético debido al interés en producir energía limpia, reduciendo así la dependencia de combustibles fósiles y contribuyendo a crear un medio ambiente más limpio; con la tecnología y la organización adecuada, el costo de concebir energía con biomasa es competitivo en comparación con las fuentes convencionales. Sin embargo, todavía no existe una promoción adecuado que informe a la población de los beneficios que este tipo de generación de energía proporciona, además la tecnología utilizada requiere gran inversión y no existen en el país políticas de bosques energéticos que contribuyan a la generación de energía, por ello se consideró que sería un aporte importante para la empresa EGI HOLDCO EL SALVADOR, S.A. DE C.V., la propuesta de un plan estratégico aprovechando las oportunidades y fortalezas con las que cuenta para lograr sus metas a corto y largo plazo e identificar debilidades y amenazas para poder anticiparse a ellas. La presente investigación se diseñó con el fin de elaborar un plan estratégico para la empresa EGI HOLDCO, empresa generadora de energía eléctrica por medio de biomasa, con el objetivo de permitirle mejorar su eficiencia y competitividad, contar con una orientación adecuada de sus acciones, que le permitan incrementar el aporte de energía a la red nacional pero sin contaminar el medio ambiente. Se elaboraron instrumentos de investigación como el cuestionario y la entrevista para conocer a fondo la situación actual de la empresa por medio de las opiniones de los Gerentes y de los habitantes de la zona donde está ubicada la empresa. En base a la información obtenida se diseñó la propuesta que ofreciera una solución viable a cada problemática que fue encontrada, tal como se detalla a continuación: Por el alto costo de los equipos que solo se encuentran en el extranjero EGI HOLDCO se ha visto en la necesidad de recurrir a financiamiento para la compra de estos, o la necesidad de promocionar a la sociedad este tipo de generación de energía para darse a conocer, la empresa no cuenta con una herramienta administrativa que le ayude a orientar sus acciones y recursos de manera que pueda solventar estas situaciones y volverse más competitiva en el mercado.

Analisis De Mercados De Energía Eléctrica Competitivos Con Participación De Energía Eólica. Competitive Electricity Markets Analisis with Wind Power Generation.

La utilización de energía eólica es un hecho cada vez más común en nuestro mundo como respuesta a mitigar el creciente aumento de demanda de energía, los aumentos constantes de precio, la escasez de combustibles fósiles y los impactos del cambio climático, los que son cada día más evidentes.Consecuentemente, el interés por la participación de esta nueva forma de generación de energía en sistema eléctrico de potencia ha aumentado considerablemente en los últimos años. La incorporación de generación de origen eólico en el sistema eléctrico de potencia requiere de un análisis detallado del sistema eléctrico en su conjunto, considerando la interacción entre parques y unidades de generación eólica, plantas de generación convencional y el sistema eléctrico de potencia. La integración de generación de origen renovable en el sistema eléctrico de potencia convencional presenta nuevos desafíos los que pueden ser atribuidos a características propias de este tipo de generación, por ejemplo la fluctuación de energía debido a la naturaleza variable del viento, la naturaleza distribuida de la generación eólica y las características constructivas y método de conexión de los distintos modelos de turbinas eólicas al sistema.La finalidad de este proyecto de investigación consiste en investigar el impacto sobre un mercado de sistema eléctrico competitivo causado por el agregado de generación de origen eolico. Como punto de partida se pretende realizar modelos de plantas de generacion eolica para luego incorporarlos a los modelos de sistemas eléctricos y realizar estudios de de despacho económico, flujo de cargas, análisis transitorio y estudios dinámicos del sistema.

Posibles políticas de cooperación bilateral con Venezuela para internacionalizar el comercio de energía eléctrica de Colombia

La presente Monografía, trata específicamente de las posibles políticas de cooperación que puede haber entre el Estado colombiano y venezolano para internacionalizar el mercado de la energía eléctrica de Colombia, con el propósito de brindar una integración efectiva en la Región Latinoamericana. Además, se demuestra que desde el año 1989 hasta la actualidad, la cooperación se ha mantenido constante a pesar de las dificultades que se han presentado a lo largo de sus relaciones binacionales. Por otra parte, se resalta la capacidad energética de estos dos países, los cuales representan para Latinoamérica una fuente rica en recursos hídricos para desarrollar proyectos de generación de energía eléctrica, que a su vez servirán de despensa energética para la región, convirtiendo a Colombia, por medio de la cooperación con Venezuela en un cluster energético y estratégico para la comercialización de la energía eléctrica no solo de Colombia, sino también la de otros países de dicha región.

Análisis de la cadena de abastecimiento de la energía eléctrica en Colombia

El sector eléctrico es considerado como uno de los sectores con mayor importancia y sensibilidad en temas económicos, sociales y ambientales, ya que este es impulsado por el crecimiento de las industrias y desarrollo de las ciudades, lo que a su vez, genera impactos de gran magnitud en cada uno de estos ámbitos. El sector se ha convertido en uno de los referentes institucionales y regulatorios para otros servicios públicos. La contextualización de las generalidades del sector, el análisis de los eslabones de la cadena de abastecimiento y el análisis del potencial eléctrico Colombiano, hacen posible un conocimiento amplio de sus condiciones, fortalezas y debilidades, que permiten dar un pronóstico aproximado de la viabilidad de llevar a cabo los proyectos de expansión e internacionalización que se han propuesto.

Estudio del impacto ambiental del uso del bagazo como fuente de energía en centrales azucareros en Cuba. Estudio de caso "Melanio Hernández"

This work was carried out to study the environmental impacts produced by power generation from biomass (bagasse) in sugar mills in Cuba. For this purpose, with the collaboration of the Center for Energy and Industrial Processes (CEEPI), the University Center of Sancti Spiritus and using different research methods and techniques, conducted an environmental survey of the area. Gaseous emissions were characterized and the suspended solid particles, allowing knowing that these concentrations do not exceed the maximum emission limit set by the cubana Standard. In addition, the dispersion model applied DISPER allowed us to obtain information in crisis conditions of air emissions from sugar mill and distillery associated and concluded that emissions from the distillery are the pollutants that contribute more the atmosphere. The correlating emissions with respiratory diseases, (acute respiratory infections or subacute (IRA) and ASMA), concurrent Asthma Crisis (CAB) is the most affected. The calculated costs associated in these diseases, amounting to $ 119 599.23 per year. In order to minimize the negative alternatives are proposed to be implemented in industry and community.

Evaluación del costo - beneficio de energía eléctrica no servida en el sistema eléctrico ecuatoriano durante el período 2007-2008

Los sistemas eléctricos son planificados y operados con criterios de seguridad, calidad y confiabilidad, sin embargo en ausencia de los recursos suficientes, estos criterios son vulnerados, como ocurre a menudo en el sistema eléctrico ecuatoriano. La calidad del servicio de energía eléctrica se determina a través de los parámetros eléctricos frecuencia, voltaje y continuidad de servicio. La falta de continuidad del servicio de energía eléctrica afecta al bienestar de los consumidores, teniendo impactos económicos negativos, siendo los consumidores industriales los que mayores pérdidas económicas experimentan con la interrupción del servicio, por lo que se estima que todo este grupo de consumidores están dispuestos a pagar por la continuidad del servicio. En el sistema eléctrico ecuatoriano, aproximadamente el 60% de los consumidores residenciales son beneficiarios de la tarifa de la dignidad (tarifa subsidiada por el Gobierno Nacional), quienes no estarían dispuestos a pagar por la continuidad del servicio de energía eléctrica. Aproximadamente el 27% de los consumidores comerciales no serían afectados por la interrupción del servicio eléctrico, quienes tampoco estarían dispuestos a pagar por la continuidad de servicio. Con la recaudación por el pago por continuidad de servicio, se debe establecer los mecanismos de compensación económica y seguros, a aquellos consumidores que han experimentando la interrupción de servicio. Al conocer el costo de energía no servida, el planificador es capaz de determinar bloques de demanda de energía eléctrica por tipo de consumidor a ser interrumpida, al presentarse escasez en la oferta o altos costos de generación de energía eléctrica.

Evaluación de las externalidades ambientales de la generación termoeléctrica en México

Incluye Bibliografía

La economía del cambio climático en Centroamérica: dos casos de impactos potenciales en la generación de hidroelectricidad: serie técnica 2012

Incluye Bibliografía