Gestión de energías renovables y eficiencia energética

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DIPLOMADO VIRTUAL EN

GESTIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

Guía didáctica 1: Energías Renovables[pic 3]

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Se espera que con los temas abordados en la Guía Didáctica del MÓDULO 1: ENERGÍAS RENOVABLES, el estudiante logre la siguiente competencia específica:

• Identificar los procedimientos para el aprovechamiento de las diferentes fuentes de energías renovables.

Los contenidos temáticos a desarrollar en la guía didáctica del módulo 1,[pic 6]

son:

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Ilustración 1: Contenidos temáticos de la guía.

Fuente: Autor

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Los recursos naturales derivados del sol han dado lugar al surgimiento de un conjunto de tecnologías o procedimientos de utilización para la vida cotidiana. La luz solar, los vientos, la fuerza hidráulica, la energía geotérmica y la gasificación de biomasa, los compuestos orgánicos procedentes de los cultivos y de los residuos urbanos, son fuente de energía primaria para obtener otras, como electricidad, agua caliente, climatización y combustibles verdes sustituidos de los de origen fósil.[pic 20][pic 21]

Como concepto básico se entenderá energía primaria a la obtenida del sol.

Los recursos provenientes de las fuentes de energías renovables son prácticamente ilimitados, sin embargo, se requiere de un conjunto de procedimientos tecnológicos que permitan la obtención, transformación, uso, explotación y almacenamiento de esta energía.

Por ejemplo:

• El procedimiento fotovoltaico se usa para generar electricidad, con este es posible calentar agua (lo anterior a partir de la luz solar).
• Con la energía contenida en los vientos se puede generar electricidad.
• De la biomasa, la materia orgánica se puede obtener combustible capaz de reemplazar el combustible de origen fósil.
• De la energía geotérmica se puede obtener espacios climatizados y aptos su habita.

En la siguiente tabla se describe cada una de las fuentes de energía primaria, el procedimiento de transformación y la forma de energía obtenida, las cuales serán detalladas en el tema dos de la presente guía.

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Tabla 1: Formas de energía obtenidas a partir de primarias de origen renovable

Fuente: (Perlaes, 2014, p. 17)

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Para la obtención y aprovechamiento de la energía en cada una de sus distintas fuentes, es indispensable disponer de tecnología y métodos, al respecto Perlaes (2014) afirma que:[pic 24][pic 25]

los procedimientos de aprovechamiento de los recursos limpios, como la luz solar, los vientos, los hidráulicos, el calor de la Tierra y la biomasa, están dando lugar a la implantación de instalaciones domesticas e industriales para obtener electricidad, agua caliente sanitaria, climatización en sus diferentes formas, y combustibles. Forman un conjunto denominado “mix” que aporta una fracción ya considerable del consumo total, y continuo crecimiento. (p.17)

La importancia en el manejo de estos tipos de procedimientos radica en obtener mejor rendimiento tecnológico y máximo aprovechamiento del recurso tecnológico, de esta manera:

Cada procedimiento tiene sus áreas de aplicación en función de los recursos energéticos del lugar. La irradiación solar propicia las instalaciones fotovoltaicas y las térmicas; los vientos, la eólica; los recursos fluviales, las hidráulicas; el acceso fácil al calor de la Tierra, las geotérmicas; y las áreas que pueden dedicar grandes extensiones a los cultivos, a las de biocombustibles. (Perlaes, 2014, p.17)

Eólico:

El viento es una excelente fuente de energía limpia y renovable, su naturaleza, disponibilidad resulta muy interesante para su aprovechamiento, sin embargo, primero es necesario comprender su origen. El Grupo de Investigación, Xué - Universidad Distrital Fransisco José de Caldas, (2020) explica que:

el viento es el movimiento natural del aire, producido por las diferencias de presión que se presentan debido al calentamiento radiativo diferencial de la superficie terrestre, de esta manera el aire cálido se expande generando una zona de baja presión, a diferencia del aire frío el cual se comprime generando una zona de alta presión. Debido a las diferentes presiones que se presentan en la atmósfera y en busca de un balance atmosférico, el aire fluye generalmente,

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desde los puntos de alta hacia los de baja presión, presentando variaciones significativas en el tiempo y en el espacio. (p.11)

En este mismo sentido es necesario pensar en el uso de tecnologías para el aprovechamiento de esta fuente de energía el cual se realiza a través de turbina eólicas o aerogeneradores, actualmente existen diferentes tipos y los más utilizados dada su eficiencia son los tripalas de eje horizontal (Grupo de Investigación, Xué - Universidad Distrital Fransisco José de Caldas, 2020, p. 11)

Las tecnologías más usadas en la energía eólica:[pic 27][pic 28]

Ilustración 2: Tecnologías eólicas

Fuente: (Grupo de Investigación, Xué - Universidad Distrital Fransisco José de Caldas, 2020, p. 13)

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Ilustración 3: Turbinas de eje horizontal y vertical

Fuente: (Grupo de Investigación, Xué - Universidad Distrital Fransisco José de Caldas, 2020, p. 14)

Son varios los sectores beneficiados de la explotación del recurso eólico:

Sus aplicaciones actuales se extienden desde las privadas para suministrar energía eléctrica a viviendas o granjas aisladas a las industriales destinada a la venta de la producción. Esta última aplicación corresponde a los denominados parques eólicos, tradicionalmente asentados en tierra y ahora, desde 2009 de forma generalizada, en las aguas litorales aprovechando sus vientos, más constantes y fuertes que en tierra. (Perlaes, 2014, p.18)

El recurso eólico presenta el inconveniente de la intermitencia, pues no se tienen viento todos los días y con la misma intensidad, así las cosas, Perlaes (2014), menciona:

la energía eólica es muy fuerte y sus máquinas en constante aumento de potencia. Pero presenta el inconveniente de la intermitencia de los vientos. Sus instalaciones industriales se enclavan en zonas conocidas por su capacidad eólica, pero los vientos no siempre están presentes, a diferencia de la luz para la fotovoltaica, aunque esta ofrece un rendimiento energético más bajo y precisa de espacios mucho más grandes. Como en casi todos los proyectos, se imponen soluciones de compromiso que satisfagan la mayor parte de las aspiraciones. (p.18)

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