prospectiva fotoceldas

19

Upload: carolina-rojas

Post on 26-Mar-2016

221 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

ENERGIA FOTOCELDAS

TRANSCRIPT

Page 1: PROSPECTIVA FOTOCELDAS
Page 2: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

OBJETIVO La energía solar es la energíaradiante del sol recibida en la tierra,su naturaleza inagotable, renovableIdentificar el desarrollo y

la implementación de

¿CUAL ES LA PROSPECTIVA DE LAENERGIA FOTOVOLTAICA EN LA CIUDADDE BOGOTA PARA EL AÑO 2030?

su naturaleza inagotable, renovabley su utilización libre de polución;debido a esto nace la necesidad detransformarla a otra forma deenergía, empleando sistemasfotovoltaicos.

la implementación detecnología en las viviendasurbanas de Colombia parael ahorro de energía parael año 2030.

Page 3: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

ENERGIA FOTOVOLTAICA Son dispositivosformados por metales sensibles a la luz quedesprenden electrones cuando los fotonesinciden sobre ellos. Convierten energíaluminosa en energía eléctrica.La energía solar

fotovoltaica se basaen la captación deenergía solar y sutransformación entransformación enenergía eléctrica pormedio de módulosfotovoltaicos.

Page 4: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

•Las aplicaciones térmicas en Colombia datan de mediadosdel siglo pasado, en Santa Marta fueron instaladoscalentadores solares en las casas de los empleados de lasbananeras, calentadores que aún existen aunque nooperan.•En los años sesenta, en la Universidad Industrial deSantander se instalaron calentadores solares domésticos deorigen Israelí para estudiar su comportamiento.•Hacia finales de los setenta y estimulados por la crisis delpetróleo de 1973, instituciones universitarias (laUniversidad de los Andes, la Universidad Nacional enBogotá, la Universidad del Valle, entre otras) y fundaciones(como el Centro Las Gaviotas) sentaron las bases para(como el Centro Las Gaviotas) sentaron las bases parainstalar calentadores solares por medio de celdasfotovoltaicas, domésticos y grandes sistemas decalentamiento de agua para uso en centros de servicioscomunitarios (como hospitales y cafeterías).•Estos desarrollos tuvieron su máxima expresión amediados de los ochenta en la aplicación masiva decalentadores en urbanizaciones en Medellín (Villa Valle deAburrá) y Bogotá (Ciudad Tunal, Ciudad Salitre) en dondefueron instalados miles de calentadores, desarrollados yfabricados por el Centro Las Gaviotas; el Palacio de Nariño,en Bogotá, también tuvo uno de estos grandescalentadores.

Page 5: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

A mediados de los ochenta surgieron variascompañías nacionales en Bogotá,Manizales y Medellín que fabricaron einstalaron miles de calentadores solares dediversas capacidades en esas ciudades.Muchas instituciones religiosas montaroncalentadores solares en sus conventos ytambién alguna cadena hotelera (HotelesDann).

Hacia finales de los 80, el programaPESENCA (Programa Especial de Energía dela Costa Atlántica), un proyecto realizadopor CORELCA (Corporación de EnergíaEléctrica de la Costa Atlántica), el ICA(Instituto Colombiano Agropecuario) y la

dado origen a las normas existentes en elpaís sobre tales dispositivos.

Si bien los calentadores solares para unapequeña familia costaban ya a mediados delos ochenta y noventa el equivalente aUS$1000 por sistema (tanque de 120 litros,2 m2 de colectores solares) yrepresentaban una inversión inicialmedianamente alta, instituciones como elantiguo Banco Central Hipotecario, al hacerun análisis valor presente neto,comprendieron que era más económicoemplear calentadores solares que emplearelectricidad para calentar agua y obvió lainversión que harían los usuarios dotando a(Instituto Colombiano Agropecuario) y la

GTZ (Sociedad Alemana de CooperaciónTécnica), introdujo calentadores solares enla Costa Atlántica y desarrolló un campoexperimental en Turipaná, Córdoba, endonde se realizaron pruebas y ensayos paradeterminar la eficiencia de estos sistemas.Este momento puede considerarse elorigen de las normas sobre calentadoressolares, iniciativa que siguió su desarrollopor parte del ICONTEC (InstitutoColombiano de Normas Técnicas) y que ha

inversión que harían los usuarios dotando avarias de sus urbanizaciones con estosequipos. Pero fue posteriormente laintroducción de un energético más barato,el gas natural, la que desplazó del mercadoesta naciente industria desde mediados delos noventa hasta la actualidad.

Page 6: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

El desarrollo alcanzado hasta 1996 indicabaque se habían instalado 48 901 m² decalentadores solares, principalmente enMedellín y Bogotá, y en barrios confinanciación del Banco Central Hipotecario.La mayoría de los sistemas Funcionabanbien pero algunos usuarios esperaban másde los sistemas, lo cual se ha entendidocomo que la demanda era superior a lacapacidad de los mismos. No se hanrealizado nuevos estudios o evaluacionessobre cómo se han comportado lossistemas instalados aunque se sabe, porejemplo, que el calentador de la antiguasede de la Empresa de Energía de Bogotálleva más de 25 años 86 suministrandoagua caliente. Actualmente, la industriade

Es la única planta de energía solar del paísinterconectada a la red eléctrica. No existebatería para el funcionamiento para elloexiste la red de energía eléctrica derespaldo.A nivel mundial éste proyecto, aunque esnovedoso en Colombia no lo es en otrospaíses. En Holanda, Estados Unidos y Japónya son ampliamente utilizados porque ladependencia de estos países a los sistemasde energía térmica, les resulta muy costosa.

Este proyecto es dirigido por JohannAlexander Hernández Mora, Magister eningeniería eléctrica de la UniversidadNacional de Colombia desde enero delagua caliente. Actualmente, la industriade

calentadores solares en el país siguedeprimida a la espera de una nueva crisisde energía.ENERGIA SOLAR INTERCONECTADA A LARED ELECTRICA. Está instalado en lafacultad de Física de la Universidad y sirvepara alumbrar y darle soporte a uno de loslaboratorios del departamento, que tienecinco computadores. Su capacidad máximade generación, en un clima óptimo, es de1.000 vatios. Un computador necesitaalrededor de 175.

Nacional de Colombia desde enero del2010. Su primer publicación es Desarrollode un sistema fotovoltaico prototipo y decaracterización de módulos solares,radiación solar y temperatura ambiente

Page 7: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

Colombia

AunqueAunque loslos logroslogros colombianoscolombianos sonson aúnaúnmodestosmodestos yy elel desarrollodesarrollo actualactual nonocorrespondecorresponde nini alal potencialpotencial dede variasvariasfuentesfuentes nini aa laslas posibilidadesposibilidades dede unundesarrollodesarrollo local,local, queque permitapermita alal paíspaísrealizarrealizar tecnologíastecnologías energéticasenergéticas liberadasliberadas

El resto del mundoLaLa tendenciatendencia dede laslas políticaspolíticas energéticasenergéticas

dede loslos diferentesdiferentes paísespaíses eses aumentaraumentargradualmentegradualmente elel suministrosuministro dede energíaenergíarenovable,renovable, elaborándoseelaborándose unauna estrategiaestrategia dededesarrollodesarrollo.. EnEn regionesregiones comocomo lala UniónUniónEuropeaEuropea sese haha propuestopropuesto lala metameta dedealcanzaralcanzar elel 2020%% deldel suministrosuministro dede susuenergíaenergía concon renovablesrenovables parapara elel 20202020,,

realizarrealizar tecnologíastecnologías energéticasenergéticas liberadasliberadasdede laslas tradicionalestradicionales dependenciasdependencias dedetecnologíastecnologías foráneasforáneas.. SinSin embargo,embargo, sese hahaperdidoperdido tiempotiempo valiosovalioso queque hacehace que,que, sisibienbien equiposequipos desarrolladosdesarrollados enen loslos 8080causabancausaban sorpresasorpresa yy algunaalguna admiraciónadmiraciónenen elel paíspaís yy enen elel exterior,exterior, nono sonsonactualmenteactualmente nini medianamediana mentementecomparablescomparables aa loslos desarrolladosdesarrollados enen otrasotrasnacionesnaciones yy probablementeprobablemente nono seríanseríancompetitivoscompetitivos frentefrente aa loslos productosproductosextranjerosextranjeros..

energíaenergía concon renovablesrenovables parapara elel 20202020,,acordesacordes concon susu políticapolítica dede reducciónreducción dedeemisionesemisiones dede gasesgases dede efectoefecto invernaderoinvernadero..LaLa “Conferencia“Conferencia RegionalRegional parapara AméricaAméricaLatinaLatina yy elel CaribeCaribe sobresobre EnergíasEnergíasRenovables”Renovables” enen lala queque loslos paísespaíses miembrosmiembrosdede estaesta regiónregión acordaronacordaron impulsarimpulsar estasestasenergíasenergías parapara lograrlograr queque enen elel añoaño 20102010 lalaregiónregión utiliceutilice porpor lolo menosmenos unun 1010%% dedeenergíasenergías renovablesrenovables deldel consumoconsumo totaltotalenergéticoenergético.. ConsecuenciasConsecuencias dede laladenominadadenominada “Plataforma“Plataforma dede BrasiliaBrasilia sobresobreenergíasenergías renovables”renovables”..

Page 8: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

Método DELPHI

EXPERTOSDoctor Humberto Rodríguez Murcia

Universidad de los Andes Publicación Desarrollo de la Energía Solar en Colombia y sus perspectivas (Revista de ingeniería No 28 de la Universidad de los Andes año 2008).

� Análisis de la historia de la evolución de la energía fotovoltaica en Colombia.

� Análisis del desarrollo de la energía fotovoltaica en el mundo y su adaptación en Colombia.

� Perspectiva de la energía fotovoltaica en Colombia ventajas y desventajas.

Page 9: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

Johann Alexander Hernández MoraMagister en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia

"Estudio del recurso solar en la ciudad de Bogotá para el diseño de sistemas Fotovoltaicos Interconectados Residenciales" . En: ColombiaRevista Colombiana De Física. Revista De La Sociedad Colombiana De Fisica,2010

�Fuente para la construcción y diseño de posibles escenarios del futuro de la energía fotovoltaica en la ciudad de Bogotá.

�Identificación de variables políticas, sociales, económicas, ambientales y culturales para la prospectiva de la energía Fotovoltaica en la ciudad de Bogotá.

�Análisis del entorno para la prospectiva de la energía Fotovoltaica en la ciudad de Bogotá

Page 10: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

Doctor Humberto GarcíaIngeniería Eléctrica Universidad Nacional de Colombia

Director de Proyecto Energía Solar Interconectada a la Red Eléctrica en Colombia.

� Análisis de la historia de la evolución de la energía fotovoltaica en Colombia.en Colombia.

� Análisis del desarrollo de la energía fotovoltaica en el mundo y su adaptación en Colombia.

� Perspectiva de la energía fotovoltaica en Colombia ventajas y desventajas.

Page 11: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

VARIABLES QUE INTERVIENEN EN LA VARIABLES QUE INTERVIENEN EN LA APLICACIÓN DE ESTA TECNOLOGÍA EN APLICACIÓN DE ESTA TECNOLOGÍA EN

NUESTRA CIUDAD NUESTRA CIUDAD EconómicasEconómicas

•• Ahorro en el consumo de energía Ahorro en el consumo de energía

•• Nueva fuente para el consumo de energíaNueva fuente para el consumo de energía

•• Costos altos de instalación Costos altos de instalación

Costos de implementación de unidad de energía (batería)Costos de implementación de unidad de energía (batería)•• Costos de implementación de unidad de energía (batería)Costos de implementación de unidad de energía (batería)

•• La industria tiende a tomar interés por la elaboración de foto La industria tiende a tomar interés por la elaboración de foto celdas solares celdas solares

•• Beneficia el presupuesto de los hogaresBeneficia el presupuesto de los hogares

•• Gastos no significativos de mantenimiento de las celdas Gastos no significativos de mantenimiento de las celdas fotovoltaicos.fotovoltaicos.

•• Vida útil longeva de las foto celdasVida útil longeva de las foto celdas

•• Cero dependencia de países productores de combustible.Cero dependencia de países productores de combustible.

Page 12: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

Sociales Sociales

•• Cambio de cultura Cambio de cultura •• Interés de investigación por parte de las universidadesInterés de investigación por parte de las universidades•• Educación de los alumnos en las tecnologías ecológicas y en la cultura del respeto al Educación de los alumnos en las tecnologías ecológicas y en la cultura del respeto al

Medio AmbienteMedio Ambiente•• Programación de actividades educativas relacionadas la ecología y el medio ambienteProgramación de actividades educativas relacionadas la ecología y el medio ambiente

AMBIENTALESAMBIENTALES

•• Disminución de emisión de CO2 producido por la energía eléctrica alterna.Disminución de emisión de CO2 producido por la energía eléctrica alterna.•• Disminución de emisión de CO2 producido por la energía eléctrica alterna.Disminución de emisión de CO2 producido por la energía eléctrica alterna.•• Interés del ciudadanos por el cuidado del medio ambienteInterés del ciudadanos por el cuidado del medio ambiente•• Reducción de la contaminación atmosféricaReducción de la contaminación atmosférica•• Reducción de emisión de gases de efecto invernaderoReducción de emisión de gases de efecto invernadero•• Escases de silicio, principal elemento para elaborar la energía fotovoltaica.Escases de silicio, principal elemento para elaborar la energía fotovoltaica.•• Las celdas fotovoltaicas no generan contaminación ni ambiental ni auditiva.Las celdas fotovoltaicas no generan contaminación ni ambiental ni auditiva.•• Acumulación de energía que se puede repartir en horas donde no haya sol, sin embargo Acumulación de energía que se puede repartir en horas donde no haya sol, sin embargo

no se debe utilizar más de la acumulada en horas donde no hay sol.no se debe utilizar más de la acumulada en horas donde no hay sol.•• No produce gases contaminantes a la atmosferaNo produce gases contaminantes a la atmosfera•• No genera residuos.No genera residuos.•• El equipo resiste cambios climáticos tales como la nieve, la humedad, granizo, vientos El equipo resiste cambios climáticos tales como la nieve, la humedad, granizo, vientos

entre otros.entre otros.

Page 13: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

DOFADOFA

FORTALEZAS

*El costo de las celdas fotovoltaica tiende adisminuir debido al interés de la industria mundial,en la construcción masiva de paneles solares.

*Facilidad en la instalación.

*Reducción de los costos de energía.

*Menor emisión de CO2 al medio ambiente.

*Mejor calidad de vida para el futuro.

*Vida útil de las fotoceldas es de 25 a 30 años.

*El mantenimiento de las fotoceldas es casi nulo.

*El equipo resiste cambios climáticos tales como lanieve, la humedad, granizo, vientos entre otros.

DEBILIDADES

*El alto costo en la instalación inicial.

*Muy pocos proveedores de estatecnología

OPORTUNIDADES

Existen avances tecnológicos en la utilización de energía solar para la generaciónde energía alterna.

Nueva fuente para el consumo de energía.

Beneficia el presupuesto de los hogares.

Cero dependencia de países productores.

Programación de actividades educativas en las tecnologías ecológicas y en lacultura respecto al Medio Ambiente.

Interés de investigación por parte de las universidades.

Disminución de emisión de CO2 producido por la energía eléctrica alterna.

Reducción de la contaminación atmosférica

Reducción de emisión de gases de efecto invernadero

Las celdas fotovoltaicas no generan contaminación ni ambiental ni auditiva.

Acumulación de energía que se puede repartir en horas donde no haya sol, sinembargo no se debe utilizar más de la acumulada en horas donde no hay sol.

No produce gases contaminantes a la atmosfera

No genera residuos.

Generación de empleo.

Se generen mayores controles legales en la adecuación de sistemas de cuidado almedio ambiente.

AMENAZA

*Falta de cultura para la preservación delmedio ambiente.

*Las otras energías establezcan tarifas deprecios más económicos.

*Que genere un sistema de abastecimientode energía sustituto de mayor economía yque genere cuidado al medio ambiente.

*Las tarifas y costos de instalación yadecuación de esta tecnología aumente.

Page 14: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

ESCENARIOS

� FUTURO IDEAL

� FUTURO PESIMISTA� FUTURO PESIMISTA

� FUTURO INCIERTO

Page 15: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

FUTURO FUTURO IDEALIDEAL

EnEn esteeste escenarioescenario loslos avancesavances investigativosinvestigativossobresobre lala implementaciónimplementación dede laslas celdasceldasfotovoltaicasfotovoltaicas yy lala implementaciónimplementación dede lalainterconexióninterconexión dede lala energíaenergía solarsolar concon lalaenergíaenergía eléctricaeléctrica enen laslas viviendasviviendas urbanasurbanaseses promovidapromovida ee incentivadaincentivada porpor elel gobiernogobiernonacionalnacional.. DeDe estaesta maneramanera loslos indicadoresindicadoresdede sostenibilidadsostenibilidad relacionadosrelacionados concon elelconsumoconsumo energético,energético, sonson loslos mejoresmejores dedeacuerdoacuerdo concon elel modelomodelo dede articulararticular laladegradacióndegradación energéticaenergética yy lala transformacióntransformacióndede materialesmateriales concon lala energíaenergía solar,solar,reciclandoreciclando porpor completocompleto loslos ciclosciclosreciclandoreciclando porpor completocompleto loslos ciclosciclosmaterialesmateriales..ElEl ahorroahorro dede energíaenergía eléctricaeléctrica yy lalageneracióngeneración dede nuevasnuevas fuentesfuentes energéticasenergéticasrenovablesrenovables garantizangarantizan elel desarrollodesarrollo dedenuestronuestro país,país, fortaleciendofortaleciendo lala canastacanastaenergética,energética, aumentandoaumentando lala ofertaoferta dedeenergíaenergía eléctricaeléctrica yy favoreciendofavoreciendo elel mercadomercadoeléctricoeléctrico nacionalnacional..

Page 16: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

FUTURO PESIMISTA

En este escenario los avances investigativos sobre laimplementación de las celdas fotovoltaicas y la implementaciónde la interconexión de la energía solar con la energía eléctricaen las viviendas urbanas es limitada y controlada por entidadesel gobierno nacional. Impidiendo avances en la obtención deesta tecnología por intereses económicos y políticosindividuales, como sucede en la actualidad en España.

Page 17: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

FUTURO INCIERTO

En este escenario los avances investigativos sobre laimplementación de las celdas fotovoltaicas y la implementaciónde la interconexión de la energía solar con la energía eléctricaen las viviendas urbanas es precaria no tiene apoyo delgobierno, y es desarrollada con los recursos de investigadoresinteresados en el tema.

Page 18: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

LaLa formulaciónformulación dede estaesta propuestapropuesta fuefue motivadamotivada principalmenteprincipalmente enen elel hechohecho dedequeque parapara elel desarrollodesarrollo deldel paíspaís eses dede grangran importanciaimportancia lala realizaciónrealización dedeestudiosestudios encaminadosencaminados aa buscarbuscar condicionescondiciones óptimasóptimas parapara hacerhacer transferenciatransferenciadede tecnologíatecnología enen elel campocampo dede lala generacióngeneración dede energíaenergía eléctricaeléctrica utilizandoutilizandofuentesfuentes alternasalternas yy renovablesrenovables.. EnEn particularparticular aa partirpartir dede fuentesfuentes comocomo lalaEnergíaEnergía Solar,Solar, queque ademásademás dede serser infinitainfinita nono contaminacontamina elel mediomedio ambienteambiente yyexisteexiste unun enormeenorme potencialpotencial enen elel paíspaís porpor estarestar geográficamentegeográficamente ubicadoubicado enen lalaexisteexiste unun enormeenorme potencialpotencial enen elel paíspaís porpor estarestar geográficamentegeográficamente ubicadoubicado enen lalaZonaZona EcuatorialEcuatorial.. EnEn lala actualidad,actualidad, lala conversiónconversión dede energíaenergía solarsolar directamentedirectamenteenen energíaenergía eléctricaeléctrica aa travéstravés deldel usouso dede celdasceldas solaressolares (conversión(conversión fotovoltaica)fotovoltaica)eses consideradaconsiderada comocomo lala alternativaalternativa másmás importanteimportante parapara lala generacióngeneración nonoconvencionalconvencional dede electricidadelectricidad.. SuSu importanciaimportancia eses consecuenciaconsecuencia dede loslos enormesenormesavancesavances tecnológicostecnológicos enen esteeste campo,campo, queque hanhan permitidopermitido fabricarfabricar celdasceldas solaressolaresestablesestables concon altasaltas eficienciaseficiencias yy aa preciosprecios muymuy bajosbajos queque permitenpermiten generargenerarelectricidadelectricidad aa preciosprecios queque enen pocopoco tiempotiempo seránserán competitivoscompetitivos concon lalageneracióngeneración convencionalconvencional..

Page 19: PROSPECTIVA FOTOCELDAS

BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA•• IntegraciónIntegración dede energíaenergía fotovoltaicafotovoltaica enen Edificios,Edificios, NuriaNuria MartinMartin ChiveletChivelet,, EditorialEditorial ProgensaProgensa 20112011 pagpag 1717,,3838,,5151

•• EcoEco UrbanismoUrbanismo segundasegunda edición,edición, GabrielGabriel lealleal dede Castillo,Castillo, EditorialEditorial EcoedicionesEcoediciones,, 20102010 págpág 136136

•• IngenieríaIngeniería deldel MedioMedio Ambiente,Ambiente, AntonioAntonio Pérez,Pérez, 20102010,, PagPag 77-- 1414

•• RutaRuta dede sostenibilidad,sostenibilidad, AndrésAndrés LópezLópez Astadillo,Astadillo, EditorialEditorial redred dede estudiosestudios gerencialesgerenciales 20062006,, pagpag 1818--.. 2424

HumbertoHumberto GarciaGarcia,, ""ExperienceExperience inin ColombiaColombia aboutabout electricityelectricity generationgeneration byby photovoltaicphotovoltaic conversionconversion"" EnEn:: EstadosEstadosUnidosUnidos.. 20042004.. EventoEvento:: IEEEIEEE PowerPower EngineeringEngineering SocietySociety generalgeneral meetingmeetingPonenciaPonencia:: LibroLibro::IEEEIEEE PowerPower EngineeringEngineeringSocietySociety generalgeneral meetingmeeting proceedings,proceedings, ,, pp.. -- ,, vv.. <,<, fascfasc..UnidosUnidos.. 20042004.. EventoEvento:: IEEEIEEE PowerPower EngineeringEngineering SocietySociety generalgeneral meetingmeetingPonenciaPonencia:: LibroLibro::IEEEIEEE PowerPower EngineeringEngineeringSocietySociety generalgeneral meetingmeeting proceedings,proceedings, ,, pp.. -- ,, vv.. <,<, fascfasc..

JohannJohann AlexanderAlexander HernándezHernández Mora,Mora, "Estudio"Estudio deldel recursorecurso solarsolar enen lala ciudadciudad dede BogotáBogotá parapara elel diseñodiseño dede sistemassistemasFotovoltaicosFotovoltaicos InterconectadosInterconectados Residenciales"Residenciales" .. EnEn:: ColombiaColombiaRevistaRevista ColombianaColombiana DeDe FísicaFísica ISSNISSN:: 01200120--26502650 eded:: RevistaRevista DeDe LaLa SociedadSociedad ColombianaColombiana DeDe FisicaFisicavv..4242 fascfasc..22 pp..NN/A/A -- ,,20102010

Humberto Rodríguez MurciaHumberto Rodríguez MurciaDesarrollo de la energía solar en Colombia y sus perspectivasDesarrollo de la energía solar en Colombia y sus perspectivasDevelopment of Solar Energy in Colombia and its ProspectsDevelopment of Solar Energy in Colombia and its ProspectsRecibido 30 de diciembre de 2008, aprobado 15 de enero de 2009.Recibido 30 de diciembre de 2008, aprobado 15 de enero de 2009.