Informe lenguaje PDF

Preview

Summary

Download Informe lenguaje PDF

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) ESCUELA DE ESTUDIOS GENERALES ÁREA CIENCIAS BÁSICAS

La energía eólica: la viabilidad de su uso en el Perú. Presentado por: Carlos Steven Goicochea Vásquez Harry Bryan Centeno Porras Docente: Dr. Wilder Fabio Ramos Palacios

Informe académico presentado en el curso Lenguaje

Lima – Perú

2019

INDICE

I. INTRODUCCION II. ASPECTOS GENERALES SOBRE ENERGIA 1. Definición de Energía 2. Energías no renovables 3. Consecuencias del uso de combustibles fósiles 4. Energías renovables III. LA ENERGIA EOLICA 1. ¿Qué es la energía eólica? 2. La energía eólica en el Perú IV. VENTAJAS Y DESVENTAJAS 1. Ventajas de la energía eólica y desventajas 2. La posibilidad de su uso en el Perú V. CONCLUSIONES

Viabilidad de la energía eólica en el Perú I. Introducción. A medida que el mundo se desarrolla tecnológicamente en un estado continuo, las necesidades también crecen y todo este desarrollo constante genera también una insuficiencia o la necesidad de consumir más recursos, en su mayoría no renovables, para abastecer a la población en crecimiento. Una de las necesidades más imprescindibles es la energía eléctrica. Muchos países generan energía eléctrica a partir de centrales termoeléctricas, centrales hidroeléctricas y centrales eólicas; y en el Perú la necesidad de su consumo no escapa de los demás, por lo que continuamente se están buscando nuevas formas de generarla. una de ellas es la obtención de energía eléctrica a través de la energía eólica, una de las vías más limpias y gratuitas. Sin embargo, si bien es cierto este método de recolección de energía es muy común y eficiente, se requieren ciertos parámetros y condiciones para que este sistema sea eficiente y capaz de abastecer a una población. En este informe académico resolveremos la duda de la viabilidad de la energía eólica en el Perú

II. Aspectos generales sobre energía. 1. Definición de energía El termino energía se remonta al siglo XVI en Europa, en ese entonces ni siquiera tenía un significado científico. Fue Aristóteles que basándose en el griego ἐ νέργεια le otorgo el significado de fuerza o capacidad de acción. No fue sino hasta finales del siglo XIX, que la palabra energía adquirió un nuevo concepto, gracias a los científicos que lo usaron para describir y comparar las observaciones que realizaban sobre diversos fenómenos. Tales como la transmisión del calor, el movimiento de plantes, el movimiento de las maquinas, y en su mayor parte, la corriente eléctrica.

En la actualidad, el significado científico más común que se le otorga a la palabra energía es la de: ‘aquella que tiene capacidad para desarrollar trabajo, es decir, mover un objeto venciendo su resistencia al mismo’.

En un lenguaje más común, la palabra energía es comúnmente asociada a un sistema energético. Este concepto no difiere mucho del científico ya que, en términos simples, la energía es la capacidad de realizar un trabajo transformándola de un tipo a otro.

La unidad principal de la energía es el julio (J) y la unidad principal de potencia o trabajo es el vatio (W), que está definido como la energía por unidad de tiempo esto es un julio por segundo. (GIL GARCIA, Gregorio. 2008)

2. Energías no renovables Luego de la revolución industrial a mediados del siglo XVIII y XIX, el mundo experimento un enorme aumento en el uso de energía, principalmente el uso barato y constante de los combustibles fósiles. El carbón, petróleo y finalmente gas natural se convirtieron rápidamente en las opciones más accesibles y baratas durante ese tiempo, logrando así que hasta nuestros tiempos estos tres combustibles abastecieran casi el 80% de la energía consumida mundialmente. Una de las razones por la que los combustibles fósiles son tan buscados es que, energéticamente hablando, estos son extremadamente concentrados permitiendo así obtener grandes cantidades de energía usando muy poca cantidad de ellos, y análogamente esto lo convierte en un material de fácil distribución, sobre todo en el caso del petróleo y el gas que son más livianos. Todos los combustibles fósiles que usamos en la actualidad, se originaron gracias al crecimiento y desaparición de los organismos vivos que habitaron la tierra hace millones de año. El carbón, por ejemplo, se originó gracias a los árboles y la vegetación que quedo sumergida bajo enormes cantidades de agua, siendo así, comprimida por procesos geológicos que duraron millones de años. El petróleo y el gas natural, vieron su nacimiento gracias a organismos marinos que crecieron en el lecho marino y, gracias a fuerzas geológicas, se transformaron en reservas liquidas y gaseosas a las que podemos acceder gracias a la perforación a través de la capa exterior de la tierra. Los combustibles fósiles, por estas razones, están compuestos en su gran mayoría de carbono e hidrogeno, por lo que se les denomina hidrocarburos.

3. Consecuencias del uso de combustibles fósiles ‘La energía que proviene de la quema de combustibles fósiles se convierte en electricidad y calor en plantas eléctricas. Cuando se queman los fósiles el carbón e hidrogeno reaccionan con el oxígeno produciendo dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Durante esta reacción se produce calor. La electricidad se genera mediante la transformación de energía mecánica (calor) con energía eléctrica por medio de una turbina o generador.’ McKINNEY, M.L. and Schoch, R.M Este proceso requiere de la construcción de plantas energéticas especializadas, elevando así su costo de producción y por lo tanto la inversión inicial, pero gracias a eso la eficiencia en la transformación de combustibles energía es muy alta. En el mundo, los combustibles fósiles están disponibles en grandes reservas fáciles de obtener y transportar. Sin embargo, existe un problema fundamental con estos combustibles y es que el suministro que existe de estos es limitado, se agotan, y que su renovación tarda muchos siglos. Los combustibles que se queman actualmente son responsables de los graves problemas medioambientales por los que estamos pasando y que son un tema de gran importancia política. Por ejemplo, la acumulación de gases de efecto invernadero, el daño de las capas superficiales y ozono troposférico son las consecuencias de la liberación de contaminantes provocado por la quema de los combustibles fósiles, que naturalmente se encuentran en la estructura química de estos, como el monóxido de carbono o el óxido de azufre. El ejemplo más común es la polución del aire, esta es producida en su mayoría gracias a la industria automotriz y las fábricas en general. Debido a que el combustible que usan produce varios gases, como el dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno y compuestos orgánicos inestables. Dando como resultado el smog, que causa graves problemas respiratorios. El hollín, que se forma a partir de pequeñas partículas de nitrógeno y dióxido de azufre, estas partículas de ser inhaladas pueden provocar en las personas enfermedades tales como, ataques al corazón, ritmo cardiaco irregular, asma e incluso la muerte prematura. Esto sin contar los enormes efectos perjudiciales que tienen sobre las plantas y la agricultura.

Otro de los grandes problemas provocados por la contaminación por combustibles fósiles es la polución del agua. La infección de los recursos hídricos afecta no solo al medio ambiente sino también a los seres humanos, provocando la desaparición de la biodiversidad en los sistemas acuáticos. Los seres humanos y animales silvestres que usen esta agua ya sea para beber o asearse están propensos a contraer enfermedades gastrointestinales, como las producidas por la bacteria Escherichia Coli. Además, estas aguas contaminadas no pueden ser usadas en la agricultura o en la industria alimenticia. Finalmente, el problema más serio que se produce por la contaminación es el cambio climático. La quema de estos combustibles contribuye significativamente a la acumulación de gases de efecto invernadero, que es el principal factor del cambio climático y el calentamiento global. Esto provoca la reducción de la capa de ozono y temperaturas más cálidas que generan más sequias y aumenta el riesgo de incendios en los bosques, provocando la deforestación y desertización del planeta. Además, un cambio de temperatura de varios grados puede hacer que una zona templada se vuelva más adepta para la propagación de ciertas enfermedades como el dengue o el mal de Chagas. Finalmente, océanos con temperaturas más altas son capaces de derretir el hielo que se encuentra en los casquetes polares, esto significaría un aumento en el nivel de mar. Comprometiendo así la disponibilidad de agua para beber y para la agricultura, amenazando la supervivencia de flora y fauna de dichos ecosistemas.

4. Energías renovables Una solución a estos problemas es el uso de energías alternativas, más específicamente, fuentes de energía alternativa que sustituya a los métodos de obtención de energía actuales, ya sea por su menor impacto ambiental, y fundamentalmente la posibilidad de su veloz renovación.

A este tipo de energía se las conoce con el término de energía verde, que significa la energía generada a partir de fuentes amables con el medio ambiente. Estas energías son renovables y no contaminan al medio ambiente, es decir, que su modo de obtención o su uso no emite subproductos que puedan influenciar negativamente el medioambiente.

En la sociedad actual estas energías están tomando más importancia, debido al agravamiento del efecto invernadero y sus consecuencias. Además, de naciones que no poseen o están agotando sus fuentes de energía tradicionales, como el petróleo y gas, y requieren de alternativas energéticas para así evitar esta dependencia de combustible primario y sus altos costos de importación.

Existen muchos tipos de energía renovable, como lo son la energía solar, la biomasa, la energía hidráulica, energía marina, energía geotérmica, pero para este informe nos enfocaremos en el uso de la energía eólica.

III. La energía eólica 1. ¿Qué es la energía eólica? En los últimos 20 años, la energía eólica se ha convertido en una fuente de generación de energía en crecimiento a nivel mundial. Solo en 2010, cerca de 38,000MW (mega watts) de capacidad generativa eólica fueron instaladas, con una inversión mundial de casi 55 billones de dólares y brindándole al mundo la asombrosa cantidad de 196,630MW. pero que es esta energía y como se obtiene, podemos definirla de la siguiente manera: “La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire. Se obtiene mediante unas turbinas eólicas que convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico.” (Caminada R. 2016) La energía eólica es un tipo de energía renovable, es decir, es un recurso inextinguible que nos proporciona la naturaleza. La aplicación y su desarrollo es afable con el medio ambiente, por lo que encaja perfectamente en las políticas internacionales actuales contra la contaminación ambiental. La utilización comparada a las demás fuentes de obtención de energía eléctrica es barata, siempre y cuando el sitio sea favorable.

2. La energía eólica en el Perú

Si bien la energía eólica es una fuente de energía eléctrica en crecimiento potencial en cuanto a su uso, la aplicación depende mucho de la presencia de las grandes masas de viento, así como el terreno que pueda afectar al paso libre de ellas. En el Perú la energía eólica no está desarrollada industrialmente a grandes escalas, pero pueden ser proyectos a futuro que puedan cumplir con las demandas de la energía eléctrica. Por lo que se realizó un estudio para ver las potenciales fuentes para la obtención de energía eólica. “Potencial eólico aprovechable de Perú supera los 20 mil megavatios según MEM. En un reciente estudio, el Ministerio de Energía y Minas (MEM) determinó que el potencial eólico total del país llega a los 20,493 megavatios (MW). De este total, las regiones de Piura y Lambayeque concentran cerca del 69% al registrar un potencial eólico de 7,098 MW y 7,017; respectivamente. En tanto, Ica y Arequipa se ubican en las siguientes posiciones con potenciales que alcanzan los 2,280 MW y 1,020 MW; respectivamente.” Tarrilo,K. 2019 Según el MEM el consumo anual de energía eléctrica el Perú es de 24 TWh: •

Industrial: 66%

•

Residencial: 24%

•

Comercial: 25%

•

Iluminación pública: 3%

Analizando estos datos, se denota que la inversión en el sector eólico no es lo suficientemente factible en cuanto a la demanda anual.

IV. VENTAJAS Y DESVENTAJAS 1. Ventajas Lo primero y más importante de la energía eólica, así como todas las energías renovables, es la capacidad de generar energía eléctrica sin usar combustibles fósiles. Como todos sabemos los combustibles fósiles son actualmente la fuente principal de toda la industria económica, y peor aún entra más crezca esta, mayor será su uso y la demanda de la misma. Existen efectos negativos que viene con el uso de combustibles fósiles. La quema de los combustibles genera gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global y la contaminación local, también y más importante es la dependencia de la industria en este combustible, en mayor proporción los aceites y gases, lo que eleva la preocupación sobre un futuro en donde esta fuente de energía se extinga. Esto no ocurre con las energías renovables, en este caso, la energía eólica. Gracias a su bajo costo de producción y a la capacidad generativa de estas se ha convertido en una de las fuentes eléctricas más comunes y usadas por países más desarrollados, “ The USDOE study estimates that upwards of 600 GW of wind generating capacity could be installed at a cost of $60 to $100 per megawatt-hour (MWh), including costs of connecting to the extant transmission system” (USDOE, 2008, p.9). y esta cifra puede ser reducida aún más con la intervención de los impuesto generados por el país huésped. Sin embargo, este tipo de energía depende crucialmente de la disponibilidad de locaciones accesibles con vientos fuertes, un sistema eléctrico existente, un sistema productivo activo, y la capacidad generativa de energía de reserva, todos estos factores deber ser tomados en cuenta a priori.

2. Desventajas Como fue mencionado antes, para que este tipo de energía sea viable en un país se requieren ciertos requisitos que deben ser resueltos con antelación, y no solo eso, sino que, en comparación con la energía generada por los combustibles fósiles, la capacidad generativa eléctrica de la energía eólica se distancio mucho de estos. Además, en comparación a los combustibles fósiles, el costo de producción de plantas terrestres de energía eólica es bastante elevado(O&M). la viabilidad económica a una escala comercial de las instalaciones eólicas dependerá directa e indirectamente de diversos factores. Uno de ellos es el factor técnico y el tamaño de las hélices de la turbina. Si se construye una turbina usando una las aspas de un 80m aproximadamente y un generador de 75 kW y luego se prueba lo que se conoce como “capacity factor” o factor de capacidad, que mide la capacidad generativa de la turbina, casi el 75% en la mayoría de climas ventosos seria almacenado en la turbina y sus componentes, mientras que el resto sería despreciado. A pesar de su alto porcentaje del factor de capacidad, la energía anual generada seria solo de 675 MWh, mientras que para una turbina de 2 MW, asumiendo un factor de capacidad de 30%, seria 5.256 MWh. Esto sin tomas en cuenta que, en algunas regiones, los débiles vientos no serían capaces de mover la turbina, es por eso que se siegue investigando y probando mejorías en el aspecto técnico de las turbinas de viento, para así mejorar la energía de salida de turbinas más largas usando velocidades de viento más lentas. Otro de los factores que intervienen en la producción de estas plantas, es la fauna aérea. Es este caso, debido a las grandes migraciones de muchas especies de aves, elegir una zona donde se pueda construir una planta eólica con altos niveles de producción eléctrica deben abordar asuntos ambientales específicos antes de que sean planeados. (Beck and Martinot, 2004).

REFERENCIAS -Ledec, George C., Rapp, Kennan W. & Aiello, Roberto G. (2011). Greening the Wind: Environmental and Social Considerations for Wind Power Development. Recuperado de: https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/2388 -G. Cornelis van Kooten & Govinda R. Timilsina. (2008). Wind Power Development: Opportunities and Challenges. Recuperado de https://ageconsearch.umn.edu/record/45665? ln=en -Caminada, R. (2016). Energías renovables: El desarrollo de la energía eólica en el Perú. -Mantovani-Escalante, A., & Postigo-Toledo, C. (2016). Estudio de pre-factibilidad para la instalación de una planta generadora de energía eólica. -Carpio Casani, E. D. d., Kuwae Goto, J., & Maquén Fayó, J. (2018). Estudio de factibilidad de planta de energía eólica de 233 MW para la generación de energía eléctrica con la finalidad de abastecer a clientes libres ubicados en Lima. -IRENA (2016) Análisis del mercado de energías renovables en América Latina. Resumen Ejecutivo. EAU. -MEM (2003) La electrificación rural en el Perú. IV congreso internacional de Energía. -Aliaga, Estrada & Arellano (2015) Estudio del comportamiento del recurso eólico para caracterizar la generación de energía con generadores eólicos de eje horizontal en la región Piura. - Gass, V. Strauss, F. Schmidt ,J. Schmid, E. (2011) Economic Assessment of Wind power uncertainty. World Renewable Energy Congress 2011. Sweden - McKINNEY, M.L. and Schoch, R.M., Environmental Science, Systems and Solutions. Third edition, University of Tennessee, Knoxville USA 2003. - MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS (Dirección General de Eficiencia Energética), Plan energético nacional 2014-2025. - ROLDÁN VILORIA, José (2008), Fuentes de Energía: Instalaciones eólicas, instalaciones solares térmicas, Madrid, Paraninfo. - GIL GARCÍA, Gregorio (2008), Energías del Siglo XXI: de las energías fósiles a las alternativas, Madrid, Ediciones Mundi - Prensa. -Solo el 1% del potencial eólico del Perú se ha concretado en centrales de generación. (3 de abril del 2016). Gestión. Disponible en: https://gestion.pe/economia/mem-1-potencial-eolicoperu-concretado-centrales-generacion-115924...