Energía verde: presente y futuro de la electricidad

Las energías renovables son el presente y el futuro de la producción mundial de electricidad. El término «renovable» capta la esencia de este tipo de energía, encarnada por su disponibilidad en la naturaleza y su capacidad de regeneración continua, sin intervención humana, de manera espontánea y en cantidades casi-inagotables.
Producir energía renovable significa utilizar el sol, la fuerza del viento o del agua y el calor de la tierra, presentes en la naturaleza de manera abundante y generalizada, para generar electricidad. Una energía que, comparada con la producida por las fuentes convencionales, es capaz de reducir drásticamente los niveles de emisiones.
Producir cada vez más energía renovable y abandonar las fuentes convencionales es una necesidad que comparten todos los países del mundo. Según el último informe de la Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA), en 2019 las energías renovables representaron por sí solas tres cuartas partes de la nueva capacidad energética mundial.
Las energías renovables están destinadas a convertirse en la fuente de electricidad más rentable para el planeta y el desarrollo económico. Mediante la creación de valor compartido, los enfoques de economía circular y el compromiso con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU, las energías renovables refuerzan su respuesta a esa gran pregunta: ¿cuál es la energía del futuro?

De todas las fuentes de energía, la energía solar es la que más abunda y, además, también puede obtenerse aún con el cielo nublado. La velocidad a la que la Tierra intercepta la energía solar es aproximadamente 10 000 veces superior a la velocidad con la que la humanidad consume la energía.

La energía eólica aprovecha la energía cinética del aire en movimiento gracias al uso de enormes turbinas eólicas ubicadas en superficies terrestres, en alta mar o en aguas dulces (sobre la superficie acuática). La energía eólica se ha usado durante milenios, pero las tecnologías, tanto terrestres como sobre el agua, han evolucionado en las últimas pocas décadas hasta convertirse en una potente forma de producir electricidad gracias a turbinas más altas y a unos rotores que poseen diámetros de mayores proporciones.

Aunque las velocidades eólicas promedio varían marcadamente dependiendo de cada ubicación, el potencial técnico mundial respecto a la energía eólica supera la producción global de energía eléctrica, teniendo en cuenta, además, el potencial en la mayoría de las regiones del planeta para permitir un despliegue importante de esta energía basada en el viento.

En muchas zonas del mundo nos encontramos vientos fuertes con velocidades muy altas; sin embargo, los mejores lugares para generar esta energía se localizan, algunas veces, en los sitios más remotos. La generación de energía eólica en zonas acuáticas supone un destacado potencial.

La energía geotérmica utiliza la energía térmica disponible del interior de la Tierra. El calor se extrae de unos depósitos geotérmicos a través de pozos u otros medios.

Los depósitos con estas temperaturas lo suficientemente elevadas y permeables de forma natural se denominan depósitos hidrotermales, mientras que los depósitos que cuentan con el suficiente calor, pero que utilizan medios de estimulación hidráulica, se llaman sistemas geotérmicos mejorados.

Una vez en la superficie, pueden utilizarse fluidos a varias temperaturas para generar la electricidad. Esta tecnología, que consiste en la generación de electricidad por medio de depósitos geotérmicos, ya resulta madura y fiable, y lleva más de 100 años utilizándose.

La energía hidroeléctrica aprovecha la energía que produce el movimiento del agua cuando se eleva o desciende de forma pronunciada. Puede generarse a partir de embalses y ríos. Las plantas hidroeléctricas de los embalses se valen del agua almacenada y estancada, mientras que las plantas hidroeléctricas fluviales utilizan la energía que se produce gracias al flujo de agua en un río.
Los embalses hidroeléctricos suelen tener múltiples aplicaciones, llegando a producir agua potable, agua para regadíos, un control ante inundaciones y sequías, servicios de navegación y también este suministro de energía que indicamos.
La energía hidroeléctrica supone en la actualidad la mayor fuente de energía renovable dentro del sector de la electricidad. Se basa en patrones generalmente estables de pluviosidad y puede verse negativamente afectada por sequías causadas por el cambio climático, o incluso por los cambios en los ecosistemas, que también produce este problema y que llega a afectar en estos patrones de precipitaciones.
La infraestructura necesaria para crear hidroelectricidad también puede provocar cambios en los ecosistemas de formas muy negativas. Por esa razón, hay muchos que defienden esta fuente de energía a pequeña escala como opción más respetuosa con el medioambiente y especialmente adecuada para las comunidades situadas en lugares muy remotos.

La energía oceánica deriva de las tecnologías que utilizan las energías térmicas del agua marina, las olas o las corrientes de agua, por ejemplo, para producir electricidad o calor.
Los sistemas de energía oceánica se encuentran todavía en una etapa inicial de desarrollo y con una variedad de dispositivos de conversión del oleaje y las corrientes de las mareas en fase experimental. El potencial teórico de la energía oceánica supera cualquier necesidad energética actual en los seres humanos.

La bioenergía se produce a partir de diversos materiales orgánicos, denominados biomasa, como la madera, el carbón, el estiércol y otros abonos utilizados para la producción de calor y electricidad, y los cultivos agrícolas destinados a biocombustibles líquidos. La mayor parte de la biomasa se utiliza en las zonas rurales para cocinar, aportar iluminación y calor en estancias, y por parte de las poblaciones más desfavorecidas en los países en desarrollo.
Los sistemas modernos de biomasa incorporan árboles o cultivos específicos, residuos provenientes de la agricultura o los entornos forestales, así como flujos de desechos orgánicos.
La energía creada a partir de la quema de biomasa forma emisiones de gases con efecto invernadero, aunque a niveles más bajos que la combustión de los carburantes fósiles, como pueden ser el carbón, el petróleo o el gas. Sin embargo, la bioenergía debe aplicarse únicamente en ciertas situaciones puesto que sus impactos potencialmente negativos para el medioambiente se relacionan con un aumento a gran escala en las plantaciones de bioenergía y bosques, algo que genera una deforestación y un cambio en el uso de las áreas de tierra.

Fuente: Naciones Unidas

 

El proyecto contempló la instalación de equipos de medición y torres meteorológicas en el cual se siguieron las normas de Instalación OMM (Organización Mundial de Meteorología) y se puso en marcha la función de los equipos, además de manejar una correcta colocación de los equipos en especial de los sensores de radiación que deben estar libres de obstrucciones solares, teniendo en cuenta todos estos aspectos se realizó una instalación adecuada.

Las torres instaladas tienen una altura de 10m, fueron hechas a partir de acero galvanizado con pintura electroestática al horno con tubos de una y media de pulgada, con dos soportes de brazos de 3m y 1,8m donde se colocaron los sensores, los de radiación SR20 y SR15 en el brazo de 3m con sus respectivas distancias, colocados a 0° y 10°, en el brazo de 1,8 metros fue colocado el sensor de viento evitando que exista sombra sobre los sensores de radiación.

Los sensores de radiación se encuentran ubicados uno al lado de otro tanto el sensor SR20 y SR15 por motivos de la existencia de sombra dentro de los equipos, ya que el brazo de soporte se encuentra más al exterior y permitirá una mejor lectura de los datos.

El gabinete de equipos se encuentra instalado a 1.8m de altura con respecto a la base al igual que el sensor de Temperatura y humedad relativa.

El sensor de velocidad y Dirección de viento fue instalado a los 10 metros con respecto al apuntador de dirección de la veleta.

CONCLUSIONES

  • El sistema se encuentra funcional en la parte operacional en su totalidad con base a las normas y regulaciones asignadas al proyecto.
  • La comunicación entre gabinetes y data center se encuentra activo con todos los gabinetes instalados en los tres frentes de trabajo, generando una transmisión de datos adecuada para la toma de decisiones.
  • Se colocó el gabinete de equipos a una altura de 1.80 metros, los sensores de temperatura y humedad relativa de igual forma quedaron a una altura de 1,80 metros, adicionalmente se tiene dos sensores de radiación clase A y clase B que se encuentran a una altura de 2.58metros, culminando con un sensor de velocidad y dirección de viento en una altura de 10metros.
  • Los sensores de radiación Solar clase A y clase B fueron colocados uno tras otro por motivos de mejorar la lectura de datos y evitar sombras en los sensores, ya que al tener el brazo de soporte más largo se genera menos sombra en estos, además al estar direccionados en forma Norte-Sur y Sur-Norte el movimiento solar de Este-Oeste no afectará a los datos de medición.
  • Los equipos quedaron funcionando y transmitiendo de manera correcta, se realizaron pruebas en el sitio con personal de usuarios por parte del cliente realizando una revisión constante durante el período de prueba.

RECOMENDACIONES

  • Se recomienda que a los piranómetros al ser equipos de precisión, se le deben realizar los mantenimientos como indican los manuales, ya que así, se mantendrá una correcta lectura de datos, y sobre todo por ser equipos de muy alta precisión.
  • Verificar cada dos meses y seis meses que no existan telarañas en las hélices de la veleta o que los patrones de movimiento no se ralenticen, ya que eso indicaría que existe alguna obstrucción mecánica