Estudio de pre-factibilidad para generación de energía ...

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Ingeniería Eléctrica Facultad de Ingeniería

1-1-2016

Estudio de pre-factibilidad para generación de energía Estudio de pre-factibilidad para generación de energía

mareomotriz en la Costa Pacífica Colombiana mareomotriz en la Costa Pacífica Colombiana

Henry Edgardo Moreno García Universidad de La Salle, Bogotá

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Citación recomendada Citación recomendada Moreno García, H. E. (2016). Estudio de pre-factibilidad para generación de energía mareomotriz en la Costa Pacífica Colombiana. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica/61

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ESTUDIO DE PRE-FACTIBILIDAD PARA GENERACION DE

ENERGIA MAREOMOTRIZ EN LA COSTA PACIFICA COLOMBIANA

HENRY EDGARDO MORENO GARCIA

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA

BOGOTÁ D.C.

2016

ESTUDIO DE PRE-FACTIBILIDAD PARA GENERACION DE

ENERGIA MAREOMOTRIZ EN LA COSTA PACIFICA COLOMBIANA

HENRY EDGARDO MORENO GARCIA

Proyecto de grado presentado como requisito parcial para optar al

título de Ingeniero Electricista

DIRECTORA:

ING. SANDRA YOMARY GARZÓN LEMOS M.SC.

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA

BOGOTÁ D.C.

2016

Nota de aceptación

____________________________

____________________________

____________________________

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____________________________

Firma del Presidente del jurado

____________________________

Firma del Jurado 1

____________________________

Firma del Jurado 2

DEDICATORIA

Este trabajo de grado se lo dedico a Dios por todas las bendiciones que me ha dado y a

aquellas personas que de una u otra forma hicieron parte en esta etapa tan importante de

mi vida.

A mi padre Jorge Humberto Moreno Q.E.P.D. quien ha sido mi gran inspiración y su

recuerdo permanecerá siempre vivo en mi corazón.

A mi madre María Elena García ya que con su amor incalculable me brindo todo su

apoyo, su comprensión, a quien admiro por su espíritu de lucha y es parte fundamental en

mi vida.

A María Fernanda Espitia por apoyarme incondicionalmente y darme ánimo en los

momentos más difíciles para no rendirme.

A mí querida familia Hernández García quienes con sus consejos han sido también parte

fundamental en mi formación personal y profesional.

Finalmente a todos aquellos amigos y compañeros que fueron parte de este ciclo de mi

vida brindándome palabras de aliento para obtener este título profesional.

V

AGRADECIMIENTOS

A mi madre, por su apoyo emocional y económico durante toda mi carrera universitaria y a

quien le estoy enormemente agradecido por haber creído en mí.

A la Ingeniera Sandra Yomary Garzón Lemos, por su acompañamiento, disposición y

colaboración durante el desarrollo de este proyecto.

A la Universidad de La Salle, por brindarme los espacios académicos y formativos que

ayudaron en mi formación como profesional.

Al programa de Ingeniería Eléctrica, por guiarme durante toda mi carrera universitaria

brindándome excelentes profesores.

VI

Contenido

1. MARCO DE REFERENCIA .............................................................................................................. 3

1.1. Energía mareomotriz ........................................................................................................... 3

1.2. Métodos de Generación ...................................................................................................... 4

1.2.1. Generador de la corriente de Marea .......................................................................... 4

1.2.2. Presa de Marea ........................................................................................................... 5

1.2.3. Energía mareomotriz dinámica ................................................................................... 5

1.3. Tipos de Generadores para el aprovechamiento de las corrientes marinas ...................... 5

1.3.1. Generadores de rotor abierto: .................................................................................... 6

1.3.2. Generadores de eje vertical: ....................................................................................... 6

1.3.3. Generadores de eje horizontal: ................................................................................... 7

1.3.4. Generadores de tipo turbina: ...................................................................................... 7

1.3.5. Generadores de palas oscilantes: ............................................................................... 8

2. POTENCIAL MAREOMOTRIZ EN LA COSTA PACIFICA COLOMBIANA ........................................... 9

2.1. Determinación del Potencial Mareomotriz de la Costa Pacífica Colombiana ..................... 9

2.1.1. La Corriente de Humboldt ......................................................................................... 10

2.1.2. Contra-corriente Ecuatorial ....................................................................................... 12

2.1.3. La Corriente del Niño................................................................................................. 12

2.1.4. Bahía de Buenaventura ............................................................................................. 13

2.1.5. Bahía de Tumaco ....................................................................................................... 13

2.1.6. Juanchaco .................................................................................................................. 14

2.2. La luna y las mareas .......................................................................................................... 14

2.2.1. Clasificación de las Mareas........................................................................................ 14

2.3. Alineación Planetaria......................................................................................................... 17

2.4. Características de las Estaciones Mareográficas sobre el Pacífico Colombiano ............... 19

2.4.1. Puerto de Tumaco ..................................................................................................... 19

2.4.2. Puerto de Buenaventura ........................................................................................... 19

2.4.3. Juanchaco .................................................................................................................. 19

3. Identificación de alternativas de implementación de energía mareomotriz ............................ 20

VII

3.1. Condición de la Prestación del servicio ............................................................................. 22

3.2. Alternativas de implementación ....................................................................................... 23

3.2.1. Presa de marea .......................................................................................................... 23

3.2.2. TECs ........................................................................................................................... 24

4. Estudio de pre - factibilidad de la energia mareomotriz ........................................................... 30

4.1. Aspectos Técnicos ............................................................................................................. 30

4.1.1. Presa de Marea ......................................................................................................... 31

4.1.2. Marine Current Turbines (MCT) ................................................................................ 31

4.1.3. Verdant power .......................................................................................................... 34

4.1.4. Lunar Energy RTT ....................................................................................................... 35

4.1.5. Open Hydro ............................................................................................................... 37

4.2. Aspectos Economicos ........................................................................................................ 39

4.2.1. Costos para la implementación de TECs ................................................................... 39

4.3. Componente social ............................................................................................................ 40

4.4. Potencial ambiental de la Región ...................................................................................... 42

4.5. Análisis de pre-factibilidad…………………………………………………………………………………………….43

5. CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 45

6. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................ 47

Anexo 1: Calculo de la energía potencial de las mareas y potencia de cada Mareogenerador. (Daga,

2008)

Anexo 2: Pronóstico de Pleamares y Bajamares Buenaventura. (IDEAM)

Anexo 3: Pronóstico de Pleamares y Bajamares Juanchaco. (IDEAM)

VIII

Índice de Gráficas

Gráfica 1 Curva se obtenida del rendimiento de un SeaGen de diámetro de 18 m (Daga, 2008) ... 33

Gráfica 2 Curva de potencia de Generador Sea Gen de 2MW (Marine Current Turbines, 2013) .... 34

Gráfica 3 Curva de Potencia turbina Verdant de 35.9 kW (Daga, 2008) .......................................... 35

Gráfica 4 Curva de Potencia turbina Lunar Energy RTT de 2000 kW (Daga, 2008) .......................... 36

Gráfica 5 Curva de Potencia turbina Open Hydro (Daga, 2008) ...................................................... 37

Gráfica 6 Consumo de combustible 2010 -2015. Fuente: (Ministerio de Minas y Energía, 2015)

Elaboración Propia ........................................................................................................................... 41

Índice de Ilustraciones

Ilustración 1. Generador de Corriente de Marea. Fuente: (Geotermalia, 2013) ................................ 4

Ilustración 2. Sistema de funcionamiento de una Presa de Marea, Generador de Reflujos. Fuente:

(Arroyo, 2009) ..................................................................................................................................... 5

Ilustración 3 Generador Atlantis. Fuente: (Alstom, 2014) ................................................................. 6

Ilustración 4 Generador de eje vertical. Fuente: (Aquaret, 2008) ..................................................... 6

Ilustración 5 Generador de eje horizontal. Fuente: (Eroski, 2013) ..................................................... 7

Ilustración 6 Generador tipo turbina. Fuente: (Bienes comunes, 2012) ............................................ 7

Ilustración 7 Generador de palas oscilantes. Fuente: (Aquaret, 2008) .............................................. 8

Ilustración 8 Corrientes Marinas en el Mundo. Fuente: (geofísica, 2012) ........................................ 10

Ilustración 9. Corrientes Marinas en Sudamérica. Fuente: (Cohen, 2007) ...................................... 11

Ilustración 10 Corrientes Marinas en el mar Pacifico. Fuente: (Fernández, 2012) .......................... 11

Ilustración 11 periodo de las mareas semidiurnas es de 12 h 25 min, debido al movimiento de

rotación de la Luna alrededor de la Tierra. X es un punto sobre la superficie de la Tierra. Tarda 24 h

50 min en volver a estar alineado con la Luna. Fuente: (Franco, 2015) ........................................... 16

Ilustración 12 Distribución de las fases de la Marea. Fuente: (Franco, 2015) ................................. 16

Ilustración 13 Formación de mareas de sicigia (gráfico superior) y de cuadratura (gráfico inferior)

(Franco, 2015) ................................................................................................................................... 17

Ilustración 14 Niveles promedio en Tumaco (Franco, 2015) ........................................................... 18

Ilustración 15 Niveles promedio en Buenaventura (Franco, 2015) ................................................. 18

Ilustración 16 Presa de Marea La Rance Francia 240MW (Agüero, 2012) ........................................ 23

IX

Ilustración 17 Turbina Kaplan 10MW (Agüero, 2012) ....................................................................... 24

Ilustración 18 Generador Sea Gen 2MW (Marine Current Turbines, 2013) .................................... 25

Ilustración 19 Generador Sea Gen 2MW (Marine Current Turbines, 2013) ..................................... 25

Ilustración 20 Turbinas de marea. (Verdant power, 2016) .............................................................. 26

Ilustración 21 Turbinas de marea. (Verdant power, 2016) .............................................................. 27

Ilustración 22 Turbinas de marea. (Lunar Energy Tidal Power, 2016) .............................................. 27

Ilustración 23 Turbinas de marea. (Lunar Energy Tidal Power, 2016) .............................................. 28

Ilustración 24 Turbina de marea. (Open Hydro, 2014) ..................................................................... 28

Ilustración 25 Sistema de Generación de 4 Turbinas y 1 convertidor. (Open Hydro, 2014) ............ 28

Ilustración 26 Mapa del litoral por Subregiones de la Costa Pacífica Colombiana y Rangos de

aprovechamiento mareomotriz (TodaColombia, 2015)…………………………………………………………………29

Índice de Tablas

Tabla 1 Características marítimas de las bahías. …………………………….…………………………………………….20

Tabla 2 Cargas Promedio en hogares de ZNI. (Resolución CREG 057 de 2009) ................................ 21

Tabla 3 Consumo de electrodomésticos promedio. (Electricaribe, 2010)..……………………………………21

Tabla 4 Demanda de potencia por usuario y horas diarias de prestación de servicios establecidos

discriminados por rangos de número de usuarios. (Esteve, 2011) ................................................... 22

Tabla 5 Rango de Aprovechamiento, Costo y Tecnologia más eficiente. ......................................... 30

Tabla 6 Costos (US$ dólares) tecnología mareomotriz estimada con valores POB.......................... 30

Tabla 7 Datos estimados a partir del Modelo Seaflow instalado en Devon Inglaterra, que fue capaz

de producir 300 kW en 2003 y el cual fue el proyecto piloto para crear prototipos de mayor

tamaño y mayor capacidad de generación. (Daga, 2008) ................................................................. 32

Tabla 8 Potencia disponible y la potencia generada por la turbina Verdant Power diseñada para

una velocidad de 2.2 m/s,(Daga, 2008)............................................................................................. 39

Tabla 9 Potencia disponible y la potencia generada por la turbina RTT. (Daga, 2008) .................... 35

Tabla 10 Potencia disponible y la potencia generada por la turbina Open Hydro (Daga, 2008) .... 340

Tabla 11 Condiciones de aprovechamiento por subregión y las tecnologias apropiadas para el

aprovechamiento de las condiciones presentadas por la zona. ....................................................... 38

Tabla 12 Costos Unitarios Máximos de prestación del servicio en ZNI por departamentos con y sin

incluir subsidios. CGo: Costo de Generación calculado en $/kWh ,CDGo: Costo de Distribución y

X

comercialización calculado en $/kWh, CPSo: Costo Máximo de Prestación del Servicio resultado de

la suma de CGo y CDGo calculado en $/kWh. (CREG, 2004)………………………………………………………… 39

Tabla 13 Costos (CO$ Pesos Colombianos) tecnología mareomotriz estimada con valores POB. A la

fecha los costos de la tecnología Open Hydro no se dan a conocer públicamente por políticas de la

compañía. Fuente (Medel, 2010)………………………………………………………………………………………………… 40

XI

GLOSARIO

APOGEO: Punto de la órbita elíptica alrededor de la Tierra en el que la Luna se encuentra

más alejada.

BAJAMAR: Es cuando el agua del mar alcanza su altura más baja dentro del ciclo de las

mareas.

BATIMETRIA: Conjunto de métodos que se implementan para determinar la topografía

del fondo del mar y así poder calcular su profundidad.

CAUDAL: Cantidad de agua que lleva una corriente o que fluye de un manantial o fuente.

CENTRAL MAREOMOTRIZ: Instalación que permite aprovechar las masas de agua en

movimiento que circulan por los mares para transformarlas en energía eléctrica utilizando

la fuerza motriz de las mareas.

CONTRACORRIENTE: Es el resultado del equilibrio de flujos de agua.

CORRIENTE DE MAREA: Es el desplazamiento horizontal que afecta a toda la

profundidad del agua.

CREG: Comisión de Regulación de Energía y Gas.

DTP: Dynamic Tidal Power (energía mareomotriz dinámica).

ESTUARIO: Tramo de un río de gran anchura y caudal que ha sido invadido por el mar

debido a la influencia de las mareas y al hundimiento de las riberas.

MAREA ASTRONOMICA: Es la marea debida a las fuerzas gravitacionales causadas por

la proximidad de la Luna con la Tierra y el Sol en razón a su masa.

MAREA DE SICIGIA: Son Mareas que se presentan cuando la Luna está en sus fases de

Luna llena y Luna nueva, es decir cuando están alineados la Luna, La Tierra y El Sol.

MAREA DE CUADRATURA: Son Mareas que se presentan cuando la Luna está en sus

fases cuarto creciente y cuarto menguante es decir formando un Angulo recto entre la

Luna y el Sol con centro en la Tierra

MAREA METEOROLOGICA: Es la marea que se origina por variaciones de la presión

atmosférica y de las brisas marinas o vientos que van en dirección mar-tierra o viceversa.

MAREA TIPO SEMIDIURNO: Es aquella que cuenta con dos mareas altas y dos mareas

bajas con altura casi igual diariamente.

NIVEL MEDIO DE MAR: Nivel de las aguas tranquilas del mar promediado durante un

periodo de tiempo (meses, años). (Pons, 2006)

PERIGEO: Punto de la órbita elíptica alrededor de la Tierra en el que la Luna se

encuentra más cerca.

XII

PLEAMAR: Es cuando el agua del mar alcanza su altura más alta dentro del ciclo de las

mareas.

SIN: Sistema de Interconexión Nacional.

SURGENCIA: Fenómeno oceanográfico que consiste en el movimiento vertical de las masas

de agua, de niveles profundos hacia la superficie.

TECs: Tidal energy converters (convertidores de energía de las mareas).

ZNI: Zonas No Interconectadas.

1

Resumen

Este estudio de pre-factibilidad para la generación de energía mareomotriz en la Costa

Pacífica de Colombia, la cual debido a su complejo acceso no cuenta con una red que le

suministre electricidad, busca identificar la posibilidad de aprovechar esta energía con el

fin de ofrecer una alternativa energética para esta región, ya que en una gran porción del

territorio Pacífico Colombiano no se cuenta con un suministro de electricidad continuo y

de calidad, además de presentar problemas sociales y económicos que impiden el

progreso y el desarrollo en esta región.

Las localidades ubicadas sobre la Costa Pacífica Colombiana tienen la disponibilidad de

aprovechar el recurso mareomotriz, sin embargo las condiciones y necesidades de

servicio muchas veces no son suficientes para implementar soluciones de este tipo, con el

fin de identificar si es viable el aprovechamiento de este recurso, se evaluó desde el punto

de vista social, ambiental y económico la posibilidad de obtener energía eléctrica que sea

generada a partir de las corrientes marinas circundantes por el Litoral Pacífico.

Abstract

This study pre-feasibility study for tidal power generation in the Pacific Coast of Colombia,

which because of its complex access has a network that furnishes electricity, seeks to

identify the possibility of using this energy in order to offer an energy alternative for this

region because a large portion of the Colombian Pacific territory not have a continuous

supply of electricity and quality, besides presenting social and economic problems that

impede progress and development in this region.

The localities on the Colombian Pacific Coast have availability to harness the tidal energy

resource, however the conditions and service needs are often not sufficient to implement

such solutions, in order to identify the feasibility of the use of this resource It was

evaluated from the point of social, environmental and economic terms the possibility of

obtaining electricity that is generated from the surrounding ocean currents in the Pacific

Coast.

2

INTRODUCCION

Colombia se caracteriza por tener una infraestructura energética sólida en la cual la

mayoría de sus departamento está conectado al SIN pero “Cerca del 50% de la Región

Pacífica es identificada como una Zona no Interconectada – ZNI, debido principalmente a

las dificultades que ofrece el terreno para realizar trabajos de tendido de líneas eléctricas,

así como el traslado de equipos, mantenimientos, armado de torres, etc.” (Esteve, 2011).

Para conectar esta región con el Sistema Interconectado Nacional - SIN, se requieren

analizar distintos aspectos, ya que se pueden generar impactos negativos en el desarrollo

económico de esta parte del país, teniendo en cuenta que esta región posee una gran

riqueza en recursos minerales y gran biodiversidad.

En la ZNI del Litoral Pacífico no se cuenta con una estructura energética suficiente para

poder suplir algunas de sus necesidades básicas como la salud en la que se encuentran

los centros médicos los cuales no cuentan con electricidad las 24 horas del día o se

abastecen con plantas de diésel lo que requiere una alta inversión para el sostenimiento

de este sistema, por otra parte, se tienen problemas en la conservación de alimentos

puesto que algunos de estos necesitan refrigeración. También se presentan problemas de

orden público ya que tampoco se cuenta con una buena iluminación pública lo que hace

que aumenten los niveles de delincuencia.

A partir de las problemáticas anteriormente enunciadas, surge la necesidad de que dichas

zonas cuenten con un servicio de electricidad continuo, para esto se han implementado

sistemas de generación solar que si bien tienen un aporte significativo en el suministro de

energía no es suficiente, pues es muy limitado su uso, ya que se restringen muchos usos

que serían del común como por ejemplo el uso de electrodomésticos a cualquier hora del

día y por tiempos indefinidos, es por esto, que se ve la necesidad de buscar otras

alternativas que satisfagan las necesidades de electricidad de forma individual o

complementaria. El recurso marítimo cabe dentro de estas alternativas, ya que sus

características y condiciones para su aprovechamiento son suficientes y pueden ser

aprovechadas de una manera eficiente para garantizar servicio de energía a cualquier

hora del día.

Este proyecto realiza un estudio de pre-factibilidad para la implementación de energía

mareomotriz con el fin de satisfacer la demanda de electricidad que se presenta en esta

región, para esto, se tuvieron en cuenta varios aspectos fundamentales como las

tecnologías disponibles, las corrientes que circundan el mar Pacífico Colombiano, la

influencia de las fases lunares, las necesidades de los pobladores, y los posibles impactos

sociales y ambientales que se generarían tanto en la comunidad como en la fauna

marítima.

Esta investigación se dividió en cuatro capítulos, en el primero se presenta una

conceptualización del tema citando algunos lugares del mundo en donde se está

utilizando este tipo de energías junto con los tipos de tecnologías que existen para el

aprovechamiento de este recurso; después, se analizaron las corrientes presentes en el

3

Pacifico Colombiano como se muestra en el segundo capítulo, para identificar en el

capítulo tres las alternativas de implementación para este tipo de energía en la región;

finalmente en el capítulo cuatro se presenta el estudio de pre-factibilidad incluyendo los

aspectos técnicos, financieros del proyecto.

1. MARCO DE REFERENCIA

1.1. Energía mareomotriz

Es aquella energía que se divide en el aprovechamiento del ascenso y descenso en el

nivel del mar y las corrientes marinas que se presentan por el efecto que tienen tanto la

gravedad del sol como la de la luna en la tierra la cual es aprovechada para generar

electricidad. La gran importancia de la energía mareomotriz es que su principal recurso es

renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación,

además es limpia, ya que en la transformación energética no se produce alguna clase de

subproductos contaminantes ya sean de tipo gaseoso, líquido o sólido. Sin embargo, la

relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales como

el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido

una proliferación notable de este tipo de energía.

El llenado para una central mareomotriz consiste en un proceso de almacenamiento de

agua en un embalse formado al construir un dique con un sistema de compuertas que

permiten la entrada del caudal de agua para la generación energía. Este sistema está

basado en el mismo principio que los antiguos molinos de mareas: En pleamar, se abren

las compuertas y se deja pasar el agua hasta que llega a su máximo nivel, después de

estar al tope se cierra el dique para retenerla y se espera a que se presente bajamar al

otro lado de los diques, lo que produce un gran desnivel. Esta altura se aprovecha para

hacer pasar el agua por las turbinas lo que causa que estas giren por efecto de la energía

cinética y posteriormente generen electricidad. Por otro lado, el efecto de las corrientes

marinas se debe a la interacción sol-luna-tierra la cual tiene un impacto tanto en las

corrientes superficiales como submarinas.

“La instalación mareomotriz más importante del mundo se encuentra en Francia: la central

de la Rance, inaugurada en 1966. Esta planta produce al año 600 millones de kilovatio-

hora (kWh), suficiente para cubrir el 45% del consumo eléctrico de toda la Bretaña

francesa. Y todo gracias al gran potencial que ofrece la energía de los océanos. Esta

central es una prueba patente de cómo las mareas pueden proveer una base de

generación de energía que desplace a los combustibles fósiles y a las tecnologías

contaminantes que dañan el medio ambiente. La clave reside ahora en desarrollar

tecnologías de generación de mareas con poco impacto en la naturaleza y con menores

costos de capital y producción” (IDB, 2012).

4

“La central mareomotriz más grande del mundo es Sihwa Lake, ubicada en Corea del Sur,

La cual cuenta con una capacidad de producción eléctrica de 254 MW, la planta de

energía mareomotriz Sihwa Lake localizada en el Lago Sihwa a unos 4 km de la ciudad de

Siheung, en la provincia de Gyeonggi. El proyecto, propiedad de la Corporación de

Recursos Hídricos de Corea, fue inaugurada en agosto de 2011 contando con un malecón

de 12,5 kilómetros de longitud construido en 1994, con el objetivo de prevenir

inundaciones y para cumplir con propósitos agrícolas” (IDB, 2012).

La energía de la planta es generada en las entradas de marea en la cuenca de 30 km²

con la ayuda de 10 turbinas de bulbo sumergidas de 25,4 MW, empleándose ocho tipos

de compuertas de esclusa para la salida de agua desde el dique. En la actualidad, la

capacidad de generación anual de las instalaciones se sitúa en los 552,7 GWh.” (IDB,

2012).

1.2. Métodos de Generación

1.2.1. Generador de la corriente de Marea

Los generadores de corriente de marea Tidal Stream Generators (TSG) aprovechan la

energía cinética que está presente en el agua debida a las corrientes oceánicas, de la

misma manera como se aprovecha el movimiento del viento en las paletas del rotor de la

turbina eólica es decir, se emplea el flujo constante de estos recursos naturales

circundantes para que estos realicen un movimiento en el sistema de generación y por

medio de este transformarlo en electricidad. Alrededor del mundo es unos de los métodos

más utilizados debido a que tiene un menor impacto ecológico en comparación con otros

tipos de tecnologías evitando el contacto con la flora y fauna marina.

Ilustración 1. Generador de Corriente de Marea. Fuente: (Geotermalia, 2013)

5

1.2.2. Presa de Marea

Las presas de marea se caracterizan por hacer uso de la energía potencial que se

presenta cuando hay una diferencia de altura entre la pleamar y la bajamar. Las presas

son esencialmente los diques en todo el ancho de un estuario, este último se crea al

entrar las aguas marinas durante la marea alta, retiene las aguas del río, mientras que

durante la marea baja, todas las aguas comienzan a entrar a gran velocidad en el mar u

océano, esto contribuye a hacer profundo su cauce y a una limpieza, dejando grandes

zonas de ecosistemas húmedos con plantas que crecen en el agua, sufren los altos

costes de la infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y los impactos

ambientales.

Ilustración 2. Sistema de funcionamiento de una Presa de Marea, Generador de Reflujos. Fuente:

(Arroyo, 2009)

1.2.3. Energía mareomotriz dinámica

La DTP es una tecnología de generación teórica que basa su funcionamiento en la interacción entre las energías cinética y potencial presente en las corrientes de marea. Se plantea que las presas que estén entre 30 a 50 km de longitud sean levantadas desde las costas hacia afuera en el mar, sin que se presente un encerramiento o un área. Al inyectar por la presa diferencias de fase de mareas, lo que llevaría a una diferencia de nivel de agua importante estimada de por lo menos 2.3 metros en aguas marinas ribereñas poco profundas con corrientes de mareas que oscilan paralelas a la costa.

1.3. Tipos de Generadores para el aprovechamiento de las

corrientes marinas

Actualmente se está trabajando en la creación de diversas tecnologías que tengan un

mayor aprovechamiento de la energía que fluye en los mares pero aún son prototipos

teóricos que se espera que dentro de muy poco vean la luz para la puesta en marcha de

su construcción y realizar posterior análisis para verificar su eficiencia, por otro lado,

6

existen 5 tipos de generadores principales denominados TECs que alrededor del mundo

están en operación algunos de los cuales se mostraran a continuación.

1.3.1. Generadores de rotor abierto:

Los cuales tienen un núcleo del cual parten una serie de palas que son normalmente de 2

o 3 de paso fijo o controlable, este tipo de generador cuenta con un eje de giro horizontal

que va paralelo a la corriente oceánica, este modelo es muy parecido a las turbinas de

generación eólica ya que su funcionamiento tiene el mismo principio de aprovechamiento

de energía cinética proporcionada por un recurso natural.

Ilustración 3 Generador Atlantis. Fuente: (Alstom, 2014)

1.3.2. Generadores de eje vertical:

Como su nombre lo indica el eje esta de forma perpendicular a la corriente lo cual hace

que los equipos de conversión de energía estén situados fuera del agua, también están

compuestos por un juego de palas helicoidales también conocidas como Darreious o

Gorlov pero también estas pueden ser de eje oscilante (turbina Kobold).

Ilustración 4 Generador de eje vertical. Fuente: (Aquaret, 2008)

7

1.3.3. Generadores de eje horizontal:

Tienen una buena adaptación en lugares de escasa profundidad, son una variante del

generador de eje vertical y también su eje esta perpendicular a la corriente marina.

Ilustración 5 Generador de eje horizontal. Fuente: (Eroski, 2013)

1.3.4. Generadores de tipo turbina:

Está diseñado con alabes los cuales están sujetos a un anillo exterior al rotor de tipo fijo y

simétrico para que tenga un funcionamiento bidireccional y para tener una mayor

velocidad del flujo el estator usualmente tiene forma de tobera.

Ilustración 6 Generador tipo turbina. Fuente: (Bienes comunes, 2012)

8

1.3.5. Generadores de palas oscilantes

Pueden instalarse en áreas poco profundas con una disposición del eje de manera

horizontal de tal forma que las palas también tengan una disposición de forma horizontal,

es por esto que su principio de funcionamiento es semejante al de la aleta caudal de un

pez.

Ilustración 7 Generador de palas oscilantes. Fuente: (Aquaret, 2008)

9

2. POTENCIAL MAREOMOTRIZ EN LA COSTA PACIFICA

COLOMBIANA

2.1. Determinación del Potencial Mareomotriz de la Costa

Pacífica Colombiana

Colombia cuenta con una longitud de 2,900 kilómetros de costa: 1600 kilómetros en el

Mar Caribe y 1.300 kilómetros en el Océano Pacífico. Esta área sostiene la forma de vida

de miles de colombianos que dependen de mares saludables para su sustento.

El Mar Caribe colombiano tiene una extensión de 658,000 Km2 que incluyen ecosistemas

muy diversos como arrecifes de coral, praderas de pastos marinos, fondos blandos,

manglares, playas y estuarios que alimentan cientos de especies de fauna y flora. El

Océano Pacífico colombiano cuenta con 339,500 Km2 y es parte de un corredor marino

formado por la Isla Cocos de Costa Rica, las Islas Galápagos en Ecuador y las islas de

Gorgona y Malpelo en Colombia utilizado por especies de peces, tortugas y cetáceos en

sus migraciones.

Una de los pilares de este estudio está centrado en el potencial energético que tiene la

Costa pacífica para generar electricidad, ya que el flujo y/o caudal que se tiene en la zona

debe ser suficiente para ser aprovechado por el tipo de tecnología que esté acorde con

las características ofrecidas allí por el mar, es por esto que es menester de este proyecto

analizar las condiciones marítimas presentes en el lugar del estudio.

Las corrientes marinas son desplazamientos superficiales de las aguas de los océanos,

estas, tienen una variedad de causas, principalmente, la rotación terrestre que actúa de

manera distinta y opuesta en el fondo del océano, también en la superficie, por los vientos

constantes, así como la configuración de las costas y la ubicación de los continentes.

El concepto de corrientes marinas hace referencia a las corrientes de agua en la

superficie de los océanos y mares, en contraste, las corrientes submarinas son los

movimientos de equivalencia de las corrientes superficiales, Lo que significa que si las

aguas superficiales van de este a oeste por ejemplo en la zona intertropical (debido a que

por inercia el movimiento de rotación terrestre es de oeste a este), en el fondo del océano,

las aguas se desplazarán siguiendo ese movimiento de rotación de oeste a este. Cabe

aclarar que las aguas en el lecho submarino se desplazan con la misma dirección y

velocidad que tiene la superficie terrestre por debajo de los océanos.

10

Ilustración 8 Corrientes Marinas en el Mundo. Fuente: (geofísica, 2012)

En la imagen anterior se presentan los tipos de corrientes presentes en el mundo, se

muestra la dirección de cada una de las corrientes y los recorridos de cada una de estas.

Para este estudio se tendrán en cuenta las corrientes que circulan por la periferia

occidental del continente suramericano en donde se encuentra la costa pacífica

colombiana. En esta parte del continente se encuentran dos corrientes de marea: La

Corriente de Humboldt y la Corriente Ecuatorial del Norte.

2.1.1. La Corriente de Humboldt

“La corriente de Humboldt es una corriente oceánica fría que fluye en dirección norte a lo

largo de la costa occidental de Sudamérica; también se la conoce como corriente Peruana

o del Perú. Fue descubierta en 1800 por el naturalista y explorador alemán Alexander von

Humboldt, al medir la temperatura de la zona oriental del océano Pacífico frente a las

costas de Callao (Perú). Se forma frente a las costas de Chile, Perú y Ecuador debido a

que los vientos reinantes que soplan paralelos a la costa arrastran el agua caliente de la

superficie. Por este motivo, la temperatura de estas aguas es entre 5 y 10 ºC más fría de

lo que debería ser, incluso en las proximidades del ecuador. El agua fría contiene nitratos

y fosfatos procedentes del fondo marino de los que se alimenta el fitoplancton, el cual se

reproduce rápidamente, favoreciendo así el desarrollo del zooplancton, que se nutre del

anterior. A su vez, los peces que se alimentan de zooplancton se multiplican con rapidez,

lo que proporciona abundantes frutos para los pescadores y las aves marinas. Esta

corriente fría es la responsable de las abundantes brumas o hasta nieblas que se

condensan en las costas de Chile y Perú, lo cual posibilita una flora incipiente, a pesar de

la poca pluviosidad de esta zona de clima árido y desértico”. (Cohen, 2007)

11

Hay ocasiones en las que esta corriente no llega a emerger y los vientos del norte llevan

aguas calientes hacia el sur. Cuando esto sucede, una corriente cálida, que se conoce

con el nombre de El Niño, reemplaza a la habitual corriente de Humboldt; El Niño

constituye una extensión de la corriente ecuatorial y provoca un ascenso de la

temperatura de las aguas superficiales de unos 10 °C. Esto supone una disminución del

plancton que se desarrolla en la corriente más fría y, por consiguiente, una catástrofe para

la industria pesquera y para la supervivencia de las aves marinas de la zona. (Cohen,

2007)

Ilustración 9. Corrientes Marinas en Sudamérica. Fuente: (Cohen, 2007)

Ilustración 10 Corrientes Marinas en el mar Pacifico. Fuente: (Fernández, 2012)

12

2.1.2. Contra-corriente Ecuatorial

La corriente de Cromwell (también llamada Contra-Corriente Ecuatorial del Pacífico o sólo

Contra-Corriente Ecuatorial) es una corriente subyacente que fluye hacia el este que se

extiende a todo lo largo del ecuador en el océano Pacífico.

Tiene 400 kilómetros de ancho y fluye hacia el este. Se oculta a 100 metros de

profundidad en el Océano Pacífico en el ecuador y es relativamente estrecha en

profundidad en comparación con otras corrientes oceánicas al tener sólo una profundidad

de 100 pies (30,40 metros). Tiene mil veces el volumen del río Misisipi y su longitud es de

13.000 km. Mientras las corrientes en la superficie del Pacífico fluyen hacia el Oeste, ésta

lo hace en dirección contraria; el punto de cambio de sentido está a alrededor de 40

metros por debajo de la superficie, y la corriente llega hasta alrededor de 400 metros. El

caudal total es de alrededor de 30 000 000 metros cúbicos por segundo. (INVERMAR,

2003)

La velocidad más alta es 1,5 m/s la cual ocurre entre los meses de Diciembre a Abril y

disminuye a 0.5 m/s entre los meses de mayo a junio(es alrededor del doble de rápido

que la corriente superficial que va al oeste). (INVERMAR, 2003)

El fenómeno de El Niño supone que en el Pacífico ocurre lo contrario que en situaciones

normales. El agua superficial es soplada hacia el Oeste por los vientos preponderantes y

las aguas profundas se ven obligadas a aflorar para reemplazarlas. De vez en cuando, el

agua superficial se transporta en sentido contrario cruzando el océano, trayendo aguas

cálidas a las costas orientales del Pacífico. En los años en los que no se produce El Niño,

la corriente de Cromwell se ve obligada a salir a la superficie por los volcanes cerca de las

islas Galápagos, en lo que se llama “surgencia”. Sin embargo, en los años de El Niño la

corriente no surge de esta manera. Las aguas alrededor de las islas están por lo tanto

considerablemente más calientes durante El Niño que en el resto de los años.

(INVERMAR, 2003)

2.1.3. La Corriente del Niño

La contracorriente de Cromwell recorre el Pacífico ecuatorial de oeste a este hasta llegar

a Suramérica, en donde aflora a la superficie y se dirige al golfo de Panamá, dando luego

un giro hacia el sur en dirección a Colombia. En este trayecto se le conoce como corriente

de Panamá. Una vez que llega a las costas ecuatorianas se le llama corriente del Niño,

cruza la línea ecuatorial en una migración relacionada con el desplazamiento de la zona

de convergencia intertropical y trae la estación lluviosa que es más notoria entre enero y

abril.

13

2.1.4. Bahía de Buenaventura

La bahía de Buenaventura, localizada entre los 77° 16’ de longitud oeste y los 3° 56’ de

latitud norte, tiene 21 kilómetros de largo por 11 de ancho; su extensión aproximada es de

68.190 ha, con profundidades promedio de 25 a 30 m. Tiene una sola entrada, conocida

como la Bocana, que está encerrada por punta Bazán al norte y punta Soldado al sur,

separadas entre sí por 1.582 m. El acceso a la bahía se hace por un canal muy largo

desde la Bocana hasta la isla del Cangrejo y de allí por uno más para arribar

definitivamente a la isla de Cascajal, donde se encuentran la ciudad y el puerto de

Buenaventura.

2.1.4.1. Geomorfología

Los estuarios periféricos a la bahía tienen sedimentos muy variables, dada la gran

cantidad de factores que intervienen. En su borde externo, aunque son arcillosos debido a

la abundancia de materiales provenientes de los acantilados, también se encuentran

arenas fluviales alteradas por la gran masa de agua movida por las corrientes marinas. La

región central de la bocana de la bahía presenta arenas combinadas con algunas arcillas

alrededor de la isla del Soldado, donde los sedimentos son arcillosos y limosos mezclados

con arenas.

2.1.4.2. Área Marítima y Litoral

Las mareas son multivariables, con un rango promedio de 3,7 m y debido a lo estrecho de

la bahía, el ingreso y la salida del agua pueden alcanzar velocidades cercanas a 2 m/s en

la zona central del canal.

2.1.5. Bahía de Tumaco

La bahía se encuentra definida por la punta Cascajal al norte y la isla Grande al sur, que

forma parte del cabo Manglares en el delta del río Mira. En el extremo suroccidental de la

bahía se encuentra un archipiélago conformado por las islas Bocagrande, Vaquería, La

Viciosa, San Andrés de Tumaco (o del Gallo) y el Morro, rodeadas por múltiples esteros

como el del Tabacal, Guadaranjo, Natal, y Aguadara.

La Bahía de Tumaco es la más extensa de la costa pacífica de Colombia, con 480 km2

aproximadamente. Es una bahía abierta, de poca profundidad que oscila entre los 25 a 30

m y la dinámica de sus aguas está fuertemente influenciada por las mareas. (Banco de

Occidente, 2009).

14

2.1.6. Juanchaco

Este canal conduce de W. a N.E. al seno de bahía quedando estrechado por las costas

comprendidas entre las puntas Magdalena y Juanchaco al norte al sur Por la isla de Las

Palmas. Su ancho máximo alcanza a 1.200 m de Punta Magdalena por la Isla de Las

Palma. El único obstáculo para la navegación franca en este canal es un pequeño escollo

rocoso, invisible siempre, el cual está rodeado de un banco de arena situado a media

distancia entre Punta Juanchaco y el morro Magdalena. Durante la bajamar este escollo

queda a 3.6 m de profundidad, y sólo se consigue localizarlo haciendo cuidadosos

sondeos. (CIOH, 2016).

2.2. La luna y las mareas

Cuando la Luna gira alrededor de la Tierra, ejerce cierta atracción gravitacional, dicha

atracción depende mucho de la distancia ya que esta es mayor en el lado de la Tierra más

cercano a la Luna y tiene un menor impacto en el lado de la Tierra más distante de la

Luna.

La Tierra al girar alrededor de su eje presenta un movimiento oscilatorio el cual genera

una fuerza centrífuga que se opone a la atracción gravitacional de la Luna, esta fuerza

centrífuga es igual en cualquier parte del Planeta debido a que es una masa sólida. Al

realizar una Sumatoria de las fuerzas que actúan (centrífuga y gravitacional) en cada lado

de la Tierra, se presenta una fuerza que crea dos abultamientos de agua que están

situados en extremos contrarios de la Tierra: uno que está del lado más cercano a la Luna

y otra en el lado opuesto a la Luna.

El Sol debido a su gran tamaño y a pesar de tener una mayor distancia de la Tierra con

respecto a la luna ejerce una fuerza de atracción sobre el sistema Tierra-Luna realizando

una contribución con la creación de un abultamiento de agua de marea.

El Sol también ejerce una fuerza Gravitacional y unas fuerzas centrifugas similares a las

que se presentan por efecto la Luna sobre la Tierra, es decir, en la Tierra se forman

abultamientos de agua los cuales son generados por las fuerzas solares pero estos

solamente tienen la mitad de la magnitud de las fuerzas lunares aproximadamente.

(Banco de Occidente, 2009).

Además de las mareas astronómicas también se presentan las denominadas mareas

meteorológicas que si bien no tienen un efecto tan significativo como las de tipo

astronómico, si generan un aumento o disminución en el nivel del mar.

2.2.1. Clasificación de las Mareas

Entre pleamares y bajamares sucesivas existe un intervalo de 12 horas y 25 minutos

aproximadamente, pero ya que la luna debe hacer un recorrido alrededor de la tierra sufre

un retraso diario de 50 minutos en su paso por el meridiano lo cual hace que se presente

15

una diferencia entre la hora de pleamar o bajamar, por lo general las de dos alturas de

pleamares y bajamares consecutivas son distintas, es por esto que se tiene la percepción

que solo se presenta una pleamar y una bajamar cada fecha lunar en lugar de dos por

cada fecha.

2.2.1.1. Fecha Lunar

Es también conocida como fecha de marea la cual tiene una duración de 24 horas y 50

minutos, esto, debido a que la luna viaja alrededor de la Tierra en la misma dirección en la

cual gira la Tierra, en su recorrido la luna describe un movimiento elíptico el cual hace que

su trayecto sea mucho mayor al que hace la tierra cuando realiza un giro completo en su

eje, con lo cual se puede observar que un mismo punto en la tierra debe girar unos grados

más para que vuelva a estar orientado hacia la luna.

2.2.1.2. Tipos de Mareas

Marea diaria

Es aquella marea que tiene una marea alta y una marea baja en cada Fecha Lunar

Marea Semidiurna

Se caracteriza por tener dos mareas altas y dos mareas bajas con altura casi igual

diariamente.

Marea Mixta

Tiene una desigualdad diurna entre ciclos sucesivos de marea en la elevación de

pleamares y bajamares.

16

Ilustración 11 Periodo de las mareas semidiurnas es de 12 h 25 min, debido al movimiento de rotación

de la Luna alrededor de la Tierra. X es un punto sobre la superficie de la Tierra. Tarda 24 h 50 min en volver a estar alineado con la Luna. Fuente: (IDEAM, 2015)

Ilustración 12 Distribución de las fases de la Marea. Fuente: (IDEAM, 2015)

17

2.3. Alineación Planetaria

Cuando La Tierra, La Luna y El Sol quedan alineados, las fuerzas gravitacionales se

suman produciendo mareas de mayor amplitud: pleamares más altas y bajamares más

bajas de lo normal, denominadas mareas de sicigia. (Imagen N° 13) (Franco, 2015).

La amplitud de las mareas depende de factores como las fases lunares, la presión

atmosférica, factores o eventos climatológicos (huracanes, ciclones, tempestades, etc.),

de hecho las mareas más altas se presentan cerca a litorales pero no se puede asegurar

que exista una relación evidente entre latitudes altas o bajas o costas orientales u

occidentales, como se mencionaba anteriormente por factores atmosféricos o

precipitaciones se puede ver alterado el oleaje en los mares y/o corrientes marinas debido

a cambios en la temperatura de la superficie que originan cambios en los movimientos de

las mareas. (IDEAM, 2015)

Ilustración 13 Formación de mareas de sicigia (gráfico superior) y de cuadratura (gráfico inferior)

(Franco, 2015)

En Colombia se realiza la medición de la amplitud de los niveles del mar pacifico en

estaciones que están ubicadas en Tumaco y Buenaventura, en los años 2006 a 2012 se

registraron los niveles máximos de pleamares y bajamares con los cuales se calcularon

los niveles promedio. (Imagen N°14 y N°15) (IDEAM, 2015)

18

Ilustración 14 Niveles promedio en Tumaco (IDEAM, 2015)

Ilustración 15 Niveles promedio en Buenaventura (IDEAM, 2015)

Convenciones:

MSL: Nivel Medio del Mar

MHW: Promedio de Pleamar

MLW: Promedio Bajamares

MHHW: Promedio Pleamares Máximas

MLLW: Promedio Bajamares Mínimas

Mn: Pleamar Máxima

PM: Pleamar Máxima

BM: Bajamar Mínima

En las estaciones de Buenaventura y Tumaco, el mayor aporte en la formación de la

marea es por la fuerza gravitacional y centrifuga dada por la rotación del sistema Tierra-

19

Luna o también denominado la principal lunar, de lo que se infiere que el tipo de

oscilaciones de la marea es semidiurno.

2.4. Características de las Estaciones Mareográficas sobre el

Pacífico Colombiano

2.4.1. Puerto de Tumaco

La estación mareográfica está ubicada en el Puerto Pesquero de Tumaco, departamento

de Nariño, está conformada por un limnígrafo convencional, una plataforma colectora de

datos, un sensor automático de nivel (Tipo flotador y contrapeso), un sistema de

alimentación y uno de transmisión, que permite llevar la información a la estación terrena

del IDEAM. La serie de registro de nivel del mar tiene más de 50 años, desde 1952 hasta

hoy. (IDEAM, 2015)

En Tumaco predomina la marea tipo semidiurno. El nivel medio del mar es de 1.61 m. La

amplitud media de la marea astronómica en cuadratura es igual a 1.25 m. Y en sicigia de

3.74 m. (IDEAM, 2015)

∆H = 3.74 m – 1.25 m = 2.49 m

2.4.2. Puerto de Buenaventura

La estación está localizada en el Muelle de Líquidos del Puerto de Buenaventura, en el

departamento de Valle del Cauca, cuenta con un kalesto y una plataforma colectora de

datos y transmite la información con una frecuencia horaria. Existía una estación antigua,

con características similares a la de Tumaco, pero fue desmontada, por remodelación del

muelle, tiene registros entre 1952 y 2010. El nuevo mareógrafo fue instalado dentro del

mismo muelle, aproximadamente 100 metros hacia el suroriente de la estación antigua y

tiene datos a partir de julio de 2012. (IDEAM, 2015)

En Buenaventura predomina la marea tipo semidiurno. El nivel medio del mar es de 2.24

m. La amplitud media de la marea astronómica que se registra durante la cuadratura en

Buenaventura es de 1.74 m y en la sicigia es de 4.85 m, (Seri 1952-2010). (IDEAM, 2015)

∆H = 4.85 m – 1.74 m = 3.11 m

2.4.3. Juanchaco

La estación está ubicada en el Corregimiento de Juanchaco (Municipio de Buenaventura-

Valle del Cauca), a 500 m del Muelle turístico, sobre la plataforma del faro. Consta de un

registrador de nivel tipo radar y sensores meteorológicos que miden variables como la

temperatura del aire, humedad relativa y dirección y velocidad del viento. La estación

cuenta con registros desde el año 2005 hasta hoy. (IDEAM, 2015)

20

En Juanchaco predomina la marea tipo semidiurno. El nivel medio del mar es de 2.38 m.

La amplitud media de la marea astronómica que se registra durante la cuadratura en

Juanchaco es de 1.13 m y en la sicigia es de 4.23 m. (IDEAM, 2015)

∆H = 4.23 m – 1.13 m = 3.1 m

Tabla 1 Características marítimas de las bahías. (Cartilla Pacifico 2015 IDEAM)

Bahía

Profundidad

promedio

Pleamar

(m)

Bajamar

(m)

∆H (m)

Velocidad de la

Corriente (m/s)

Potencia aprovecha-

ble (kW)

Nivel de aprovecha

-miento

Puerto de Tumaco

25 a 30 m 3.74 1.25 2.49 2.2 2516 Medio

Puerto de Buenaventura

25 a 30 m

4.85

1.74

3.11

2.1

2188 Medio

Juanchaco 25 a 30 m 4.23 1.13 3.1 1.9 1720 Medio

Fuente: Elaboración propia.

Nota: Los rangos de aprovechamiento se tomaron de acuerdo a las velocidades generales de funcionamiento

para las tecnologías expuestas las cuales se explicaran con mayor detalle más adelante; Bajo: velocidades

mayores a cero (0) pero menores o iguales a 1.5 m/s; Medio: velocidades mayores a 1.5 m/s pero menores o

iguales a 2.5 m/s; Alto: velocidades mayores a 2.5 m/s.

3. Identificación de alternativas de implementación de

energía mareomotriz

Teniendo en cuenta la ubicación geográfica, las condiciones climatológicas y las

marítimas que la región objeto de este estudio presenta, se realiza una selección de los

tipos de tecnologías implementadas actualmente alrededor del mundo que se adapten a

dichas condiciones además de obtener una eficiencia que pueda satisfacer la demanda

eléctrica que se presenta en los habitantes del pacifico los cuales no cuentan con una

cobertura suficiente del servicio.

Algunas de las variables a tener en cuenta en este estudio como se mencionaba

anteriormente son: la demanda del servicio en cada hogar, para este análisis se tiene en

cuenta el tipo de cargas que en promedio se tienen y se muestran a continuación en la

tabla N°1

Tabla 2 Cargas promedio en hogares de ZNI. (Resolución CREG 057 de 2009)

APARATO POTENCIA (W)

Iluminación

Bombillo 20-60

Conservación y Preparación de Alimentos

Nevera 250

Licuadora 200

Estufa 1.200 (por cada parrilla)

Comodidades

Televisor 100

21

Equipo de Sonido 100

Grabadora 50

VHS o DVD 50

Ventilador 160

Plancha 1.200


Según la tabla 2, a plena carga cada hogar demandaría en promedio 3,370 kW, en la

tabla 3 se discrimina el uso de cada electrodoméstico por horas diarias, semanales, el

conglomerado de uso y consumo mensual, esta información se tomó de Electricaribe,

dado que para el litoral Pacífico no se tiene este tipo de información disponible a la fecha,

y se asume que el comportamiento es similar debido a la cercanía de las localidades con

la costa marina. Además, presentan algunas condiciones similares, como las

meteorológicas y demanda energética en ZNI, la cual está compuesta principalmente por

la iluminación, necesidad de refrigeración, debido a su principal recurso que es la pesca, y

la ventilación necesaria en los hogares.

Tabla 3 Consumo de electrodomésticos promedio. (Electricaribe, 2010)

Aparato Carga

nominal (W)

Horas de uso diario

(h)

Horas de uso

semanal (h)

Horas de uso

mensual (h)

Consumo Mensual

(kWh/mes)

Bombilla ahorradora

20 5 3

Bombilla incandescente

100 5 15

Televisor 22” 60 10 18

Televisor convencional

100 10 30

Equipo de sonido 100 2 6

Grabadora 22 8 6

Computador 565 4 68

DVD 60 4 8

Aire acondicionado ¾

HP 600 8 144

Ventilador Grande 300 12 108

Ventilador techo 167 12 60

Ventilador pequeño

57 12 20

Plancha 1000 5 22

Nevera 10-12 pies

130 12 47

Licuadora 300 2 2.4


De acuerdo con la tabla 2 la demanda de un hogar al mes sería en promedio de 297

kWh/mes, según sea el tipo de electrodomésticos que cada hogar tenga y el numero

22

respectivo de horas que se utilicen, dicho consumo en su mayoría se hace por aparatos

de ventilación debido a las condiciones climatológicas que presenta la zona, también se

tiene en cuenta que el uso del refrigerador es inherente ya que la mayoría de alimentos

provienen de recursos marítimos (pescados, mariscos, etc.) los cuales necesitan de una

cadena de frio para que no se echen a perder.

3.1. Condición de la Prestación del servicio

Actualmente se presta el servicio de energía la cual es financiada por medio de subsidios

otorgados a los usuarios ya que la generación de esta presenta unos costos muy

elevados los cuales no pueden ser costeados en su totalidad por los lugareños debido a

sus bajos ingresos. En la Resolución MME 180961 del 2004 se define la Relación

Kilovatio/Usuario (kW/usuario) se determina el valor promedio de demanda de cada

usuario por localidad teniendo en cuenta el número de usuarios la cual se muestra a

continuación en la tabla 2.

Tabla 4 Demanda de potencia por usuario y horas diarias de prestación de servicias establecidas discriminadas por rangos de número de usuarios. (Esteve, 2011)

Rango # Usuarios Horas diarias de

servicio kW/Usuario

1 0 a 50 4 0,28

2 51 a 150 5 0,3

3 151 a 300 8 0,32

4 301 a 500 10 0,34

5 501 a 800 12 0,35

6 801 a 1000 14 0,4


Los valores mostrados evidencian que no hay un cubrimiento suficiente de la necesidad

energética, cabe resaltar que hay operadores de red que suministran energía pero dadas

las complicaciones presentes en la zona se hace imposible que se reduzcan los costos de

este servicio, ya que en el proceso de generación en la mayoría de plantas eléctricas que

abastecen de electricidad dicha zona se utilizan combustibles fósiles los cuales dependen

del valor del mercado internacional por ende no tienen un valor estable, sumado a esto el

transporte que incrementa el valor debido a su difícil acceso, así mismo el mantenimiento

de los equipos es otra variable a tener en cuenta el costo total de cobros al usuario.

(Esteve, 2011)

Observando los modelos y la puesta en marcha de proyectos basados en energía

mareomotriz alrededor del mundo, los resultados muestran un avance significativo en el

uso de aprovechamiento de la energía presente en el mar, esto ha venido evolucionando

conforme al avance en la tecnología, y por su puesto al financiamiento en este tipo de

tecnologías las cuales se han enfocado a obtener eficiencias cada vez mayores, por su

23

puesto depende principalmente de la velocidad de las corrientes marinas o de la

diferencia de altura entre pleamares y bajamares.

3.2. Alternativas de implementación

Para poder aprovechar la energía proveniente del mar se han desarrollado diversos tipos

de tecnologías que permiten ya sea el almacenamiento de sus aguas representada por

las Presas de marea o el movimiento generado por las corrientes las cuales reciben el

nombre de “TECs”.

3.2.1. Presa de marea

Son construcciones que utilizan la energía potencial que existe debido a la diferencia de

alturas entre pleamar y bajamar, por medio de diques se logra contener el agua para ser

conducida a través de turbinas con forma de tobera para aprovechar el flujo bidireccional

de agua según se presente el tipo de marea y generar electricidad. Su ubicación más

habitual es en estuarios debido a un mayor aprovechamiento para la canalización de sus

aguas.

Ilustración 16 Presa de Marea La Rance Francia 240MW (Agüero, 2012)

Este tipo de presas consisten en una serie de túneles por donde ingresa el agua que y

hace girar una serie de turbinas tipo Kaplan reversible las cuales giran por el flujo de

agua, para tener un flujo de agua constante con una velocidad tal que pueda ser

aprovechada, se almacena el agua en un dique y al tener una altura significativa del

líquido se abren las compuertas de la presa para que circulen por los túneles.

24

Ilustración 17 Turbina Kaplan 10MW (Agüero, 2012)

Características técnicas turbina Kaplan reversible:

Diámetro horizontal: 5,35 m

Amplitud 13,5 m

Potencia Nominal de salida: 10 MW

3.2.2. TECs

Este tipo de tecnología actualmente cuenta con muchos modelos solamente conceptuales

los cuales lamentablemente no han contado con la inversión necesaria para llevar a cabo

la puesta en marcha de investigaciones con equipos físicos por tanto no se cuenta con un

historial de potencia generada o comportamiento en condiciones marítimas reales. Por

otro lado, para este estudio se tienen en cuenta algunas tecnologías implementadas las

cuales evidencian un registro guía y se tiene como base la información suministrada por

las empresas que la desarrollan y se realiza un análisis con los datos del Mar Pacifico

Colombiano.

25

3.2.2.1. Marine Current Turbines (MCT)

Ilustración 18 Generador Sea Gen 2MW (Marine Current Turbines, 2013)

Ilustración 19 Generador Sea Gen 2MW (Marine Current Turbines, 2013)

Consiste en dos turbinas axiales y de eje horizontal, abiertas y montadas sobre un soporte

que, discurriendo a lo largo de un pilote anclado al fondo, puede emerger fuera del agua

para su mantenimiento (Núñez, 2005).

En el año 2008 fue instalado el primer generador comercial en Irlanda del Norte con dos

rotores cada uno de 16 m de diámetro el cual tiene una potencia de 1.2 MW este proyecto

conto con un presupuesto de 8,5 millones de libras esterlinas. (Núñez, 2005).

Este generador es capaz de entregar hasta 20MWh de la electricidad / energía por día en

Strangford, que asciende hasta 6,000MWh por año. Esto es aproximadamente la tasa de

captación de energía de una turbina eólica 2.4MW. (Marine Current Turbines, 2013)

26

Actualmente esta empresa creo una turbina que tiene una potencia de 2 MW la cual

cuenta con 2 rotores cada uno de 20 m de diámetro, el cual, es adecuado para entornos

marinos en profundidades de agua de hasta 38 metros y alcanza la potencia nominal en

las corrientes de marea de más de 2,4 m / s.

3.2.2.2. Verdant power

Este diseño está basado en una hélice de tres palas, para aprovechar las velocidades que

pueda presentar la corriente y así tener una mayor una eficiencia. El soporte que sostiene

la turbina puede girar la turbina de forma tal que esta pueda seguir la dirección de la

corriente de marea y de esta forma aprovechar el flujo y el reflujo. La góndola en donde se

encuentran la caja de engranajes y el generador están dentro de una carcasa a prueba de

aguas, está instalada sobre el soporte. Una gran ventaja que tiene este dispositivo es que

se diseñan a escala según el sitio donde se desean montar, disminuyendo sus costos.

Ilustración 20 Turbinas de marea. (Verdant power, 2016)

27

Ilustración 21 Turbinas de marea. (Verdant power, 2016)

3.2.2.3. Rotech Tidal Turbine (RTT)

Este dispositivo consiste en una turbina de eje horizontal ubicada dentro de un tubo el

cual está diseñado con la forma de un tubo venturi, con el cual se genera una aceleración

del flujo lo que a su vez aumenta la eficiencia de la turbina, además, cuenta con palas

regulables. La turbina es removible sin la necesidad de sacar el tubo. (Lunar Energy,

2016)

Ilustración 22 Turbinas de marea. (Lunar Energy Tidal Power, 2016)

28

Ilustración 23 Turbinas de marea. (Lunar Energy Tidal Power, 2016)

3.2.2.4. Open Hydro

Actualmente está en construcción un parque mareomotriz en la Costa al norte de la región

de Bretaña en Francia el cual consta de 4 turbinas que abastecerán las necesidades

eléctricas de 4000 hogares, cada turbina posee una potencia unitaria de 500 kW y está

apoyada sobre el fondo mediante una estructura de acero de grandes dimensiones.

(Núñez, 2005).

Ilustración 24 Turbina de marea. (Open Hydro, 2014)

Ilustración 25 Sistema de Generación de 4 Turbinas y 1 convertidor. (Open Hydro, 2014)

29

Sopesando, las características mencionadas se tiene que las mareas tienen un periodo

aproximado de 12 horas y 25 o 50 minutos, con lo cual se puede embalsar el agua del

mar en un estuario durante la pleamar y de tal manera aprovechar la diferencia de altura

en el proceso de bajamar haciendo pasar agua por unas turbinas por medio de la energía

potencial.

𝐸𝑝 = 𝑚𝑔ℎ (8.1)

𝐸𝑝 = 𝑄⍴𝑔ℎ𝑡 (8.2)

Siendo: 𝐸𝑝 Energía potencial,

𝑚 Masa ℎ Altura

𝑄 Caudal ⍴ Densidad del agua del Mar 𝑔 Aceleración de debida a la Gravedad

𝑡 Tiempo

Considerando lo anterior y las condiciones presentes en esta zona del país tanto

marítimas como meteorológicas se realiza la siguiente tabla con las características para el

aprovechamiento de la energía mareomotriz.

Ilustración 26 Mapa del litoral por Subregiones de la Costa Pacífica Colombiana y Rangos de

aprovechamiento mareomotriz (TodaColombia, 2015), Elaboración propia.

30

Tabla 5 Rango de Aprovechamiento, Costo y Tecnología más eficiente.

Marine Current Turbines (MCT)

Verdant Power

Rotech Tidal Turbine(RTT)

Open Hydro

Aprovechamiento Alto N/A N/A N/A - Potencia [kW] N/A N/A N/A -

Aprovechamiento Medio [m/s]

1.6 - 2.5

1.6 - 2.2

1.63 - 2.55

-

Potencia [kW] 436 - 1497 15 - 38 380 - 1250 -

Aprovechamiento Bajo [m/s]

0.7 - 1.5 0.7 - 1.5 1.02 – 1.53 -

Potencia [kW] 34 - 351 0 - 12 100 - 300 - Costo Dispositivos Parque [US$]

6.000.000

2.400.000

5.200.000

-

Fuente: Elaboración Propia

Para realizar un estimado de los precios de estos equipos se tienen los costos estimados

de inversión FOB, con los cuales se realiza la tabla 6 en donde se evalúa el costo de cada

unidad.

Tabla 6 Costos (US$ dólares) tecnología mareomotriz estimada con valores POB. Fuente (Medel, 2010)

TECs

M C T Verdant power RTT Open Hydro

Potencia [kW] 1200 35,9 2000 1520

Costo de dispositivo [US$/kW]

2.500

2.758,52

1300

-

Costo dispositivo por unidad [US$/und]

3.000.000

100.000

2.600.000

-

Costo dispositivos parque [US$]

6.000.000

2.400.000

5.200.000

-

Fuente: Elaboración propia

A la fecha los costos de la tecnología Open Hydro no se dan a conocer públicamente por

políticas de la compañía.

4. Estudio de pre - factibilidad de la energía

mareomotriz.

4.1. Aspectos Técnicos

Anteriormente se mostraron cuales podían ser las alternativas tecnologías a implementar,

teniendo en cuenta el desarrollo que han tenido en proyectos alrededor del mundo y su

rendimiento para tener una base sobre la cual este estudio encontrara sustento.

31

Para el tipo de turbinas mareomotrices se tiene los siguientes datos obtenidos de los

proyectos anteriormente mencionados, sobre los cuales se puede tener una idea más

clara acerca del aprovechamiento para las características que ofrece el mar Pacifico

Colombiano.

4.1.1. Presa de Marea

Para realizar un proyecto de aprovechamiento entre la diferencia de mareas se deben

tener en cuenta algunos parámetros fundamentales como: la diferencia de altura entre

pleamares y bajamares para la cual aún no hay un consenso debido a que algunos

expertos afirman que dicha diferencia debe ser superior a 5 m para tener una mayor

eficiencia en el proceso de reflujo del agua, otro aspecto es el área a delimitar para la

construcción de diques para la contención de las aguas y por último el impacto

medioambiental que pueda llegar a tener.

Si bien la altura mínima en que funcionan las turbinas utilizadas para este tipo de

centrales es de 0,5 metros esto no significa que con una amplitud de marea de esa altura

sea suficiente para operar una central mareomotriz. Con esta amplitud sólo se podría

generar energía unos pocos minutos en un ciclo de marea (12 horas 25minutos). Además

debido a la baja velocidad de los equipos hidromecánicos, como las compuertas, no se

puede disponer de la amplitud de mareas completa, estimándose que por lo menos hay

una pérdida de 20cm al comienzo y al final de cada ciclo, es decir al llenar y al vaciar la

bahía.

Por otra parte los impactos que tendría la construcción en el entorno serian en su mayoría

negativos, ya que el ruido puede afectar a los pobladores de dicha región como la fauna

que circunda el lugar, además del tráfico de vehículos pesados que afectarían el suelo y a

su vez producirían cambios en el hábitat de muchas especies que se verían forzadas a su

desplazamiento no solo terrestres sino también afectaría a las aves ya que su principal

alimento son los peces que necesitan desplazarse y durante estos recorridos realizan sus

procesos naturales de crecimiento , apareamiento y reproducción, Instalando estas

barreras se limitaría y se causaría un grave deterioro en el ecosistema.

4.1.2. Marine Current Turbines (MCT)

La compañía fabricante menciona que para tener un mejor aprovechamiento costo vs

beneficio se deben implementar rotores de entre 20 y 22 m de diámetro al cual se hace

referencia en el capítulo anterior. El rendimiento de la turbina del SeaGen instalada en

Devon Inglaterra tenía 2 rotores, cada uno con un diámetro de 18 m y un área de barrido

de 509 m2, del cual se obtuvo una curva de la potencia disponible por la corriente y la

potencia efectivamente generada, los valores calculados a partir de la obtención de los

datos medidos se muestran en la siguiente tabla y posteriormente la gráfica

representativa. Nota: Las fórmulas utilizadas para el cálculo de la Potencia Disponible del

flujo y la Potencia eléctrica generada están incluidas en el Anexo 1.

32

Tabla 7 Datos estimados a partir del Modelo Seaflow instalado en Devon Inglaterra, que fue capaz de

producir 300 kW en 2003 y el cual fue el proyecto piloto para crear prototipos de mayor tamaño y mayor capacidad de generación.(Daga, 2008)

Velocidad de la corriente (m/s)

Potencia Disponible del Flujo (kW)

Potencia Electrica Generada (kW)

0.7 71 34

0.8 105 51

0.9 150 72

1 206 99

1.1 274 126

1.2 356 164

1.3 452 208

1.4 565 273

1.5 695 351

1.6 843 436

1.7 1,001 523

1.8 1,200 621

1.9 1,412 698

2 1,647 814

2.1 1,906 876

2.2 2,192 997

2.3 2,504 1,166

2.4 2,845 1,324

2.5 3,216 1,497

2.6 3,618 1,684

2.7 4,051 1,802

2.8 5,020 2,010

2.9 5,557 2,077

3 6,132 2,299

3.1 6,744 2,537

3.2 6,744 2,537

3.3 7,397 2,537

3.4 8,090 2,537

3.5 8,825 2,537

33

Gráfica 1 Curva obtenida del rendimiento de un SeaGen de diámetro de 18 m (Daga, 2008)

Características técnicas de Turbina Sea Gen 2MW

Potencia nominal: 500-2.000 kW (dependiendo del lugar)

Regulación de la potencia: Velocidad variable

Profundidad de trabajo: 35-100 m

Rotor

Diámetro: 20 m

Rotor área de barrido: 628 m² por dos motores

Velocidad nominal: aprox. 4 -11.5 rpm

Generador

Tipo: Asíncrono

Nominal de salida: 1.000 kW

Peso

Trenes de transmisión aprox. 60 t

Datos operativos

Corte en la velocidad de las mareas o velocidad de conexión: 1 m / s

34

Gráfica 2 Curva de potencia de Generador Sea Gen de 2MW (Marine Current Turbines, 2013)

4.1.3. Verdant power

El rendimiento de la turbina Verdant se puede apreciar en la Imagen N°28 en donde se

muestra la curva obtenida entre la potencia disponible por la corriente y la potencia

efectivamente generada. Esta curva se obtuvo para una turbina Verdant de diámetro de 5

m, el área de barrido del rotor entonces es de 19,6 m2.

Tabla 8 Potencia disponible y la potencia generada por la turbina Verdant diseñada para una velocidad

de 2,2 m/s. (Daga, 2008)


Potencia Disponible de Flujo (kW)

Potencia Electrica

Generada(kW)

0.7 3.4 0

0.8 5.1 2

0.9 7.3 3

1 10.0 4

1.1 13.4 5

1.2 17.3 6

1.3 22.0 8

1.4 27.5 10

1.5 33.9 12

1.6 41.1 15

1.7 49.3 18

1.8 58.5 21

1.9 68.8 25

2 80.3 29

2.1 92.9 34

2.2 106.9 38

35

Gráfica 3 Curva de Potencia turbina Verdant de 35.9 kW (Daga, 2008)

Características técnicas de Turbina Verdant de 35.9 kW

Potencia nominal: 35.9 kW

Velocidad de diseño: 2.2 m/s

Profundidad de trabajo: > 9 m

Rotor

Diámetro: 5 m

Tiene un buje diseñado para unir las palas fuertemente y que puedan ser intercambiables

Rotor área de barrido: 19.6 m²

Velocidad de conexión: 0.7 m/s

Inspección / Mantenimiento: cada 2 años / cada 10 años

4.1.4. Lunar Energy RTT

El rendimiento se puede apreciar en la Imagen N°29 en donde se muestra la curva

obtenida entre la potencia disponible por la corriente y la potencia efectivamente

generada.

Tabla 9 Potencia disponible y la potencia generada por la turbina RTT. (Daga, 2008)



Potencia Eléctrica Generada (kW)

1.02 267.0 100

36




1.122 355.0 140

1.224 461.0 180

1.326 586.0 220

1.428 732.0 250

1.53 900.0 300

1.632 1,092.0 380

1.734 1,310.0 450

1.836 1,555.0 510

1.938 1,829.0 610

2.04 2,133.0 680

2.142 2,470.0 800

2.244 2,840.0 900

2.346 3,245.0 1,000

2.448 3,686.0 1,130

2.55 4,167.0 1,250

2.652 4,687.0 1,400

2.754 5,249.0 1,550

2.856 5,854.0 1,750

2.958 6,504.0 1,950

3.06 7,200.0 2,000

Gráfica 4 Curva de Potencia turbina Lunar Energy RTT de 2000 kW (Daga, 2008)

Características técnicas Lunar Energy RTT

Potencia nominal: 2.000 kW

Profundidad de trabajo: 35-100 m

Diámetro del tubo: 25 m

37

Diámetro del Buje: 3,9 m

Radio de las palas: 7,8 m

Velocidad de Conexión: 1 m/s

Generador

Nominal de salida: 2.000 kW

Área de influencia de la turbina: 490,8 𝑚2

4.1.5. Open Hydro

El rendimiento se puede apreciar en la Imagen N° 30 en donde se muestra la curva

obtenida entre la potencia disponible por la corriente y la potencia efectivamente

generada.

Tabla 10 Potencia disponible y la potencia generada por la turbina Open Hydro (Daga, 2008)



119 63

951 533

3,210 1,776

7,610 4,005

Gráfica 5 Curva de Potencia turbina Open Hydro (Daga, 2008)

38

Características técnicas Open Hydro

Potencia nominal: 1520 kW

Profundidad de trabajo: 35 m

Turbina

Álabes: de tipo fijo y simétrico para un movimiento bidireccional, estos se apoyan en un

anillo exterior al rotor.

Estator con forma de tobera para aumentar la velocidad del flujo

Diámetro: 16 m

Agujero central de diámetro de la turbina: 3 m como mínimo.

Velocidad nominal: aprox. 7 rpm

Datos operativos

Potencia nominal a 2,5 m / s

Velocidad de Conexión: 0,7m/s

Tabla 11 Condiciones de aprovechamiento por subregión y Las tecnologías apropiadas para el

aprovechamiento de las condiciones presentadas por la zona.

Subregión Corriente Marítima

Velocidad de la

Corriente [m/s]

Nivel de Aprovechami

ento

(MCT) Potencia

[kW]

(RTT) Potencia

[kW]

Serranía del Baudó.

Del Niño 0.5 - 1.5 Bajo 34 - 351 100 - 300

Valles Aluviales Ríos Atrato y San Juan.

Del Niño 0.5 - 1.5 Bajo 34 - 351 100 - 300

Llanuras Costeras del Pacífico.

Humboldt 1.6 - 2.5

Medio 436 - 1497 380 - 1250

Sector Sur de las Estribaciones Occidentales de la Cordillera Occidental.

N/A N/A N/A N/A N/A

Sector Norte de las Estribaciones Occidentales de la Cordillera Occidental.

N/A N/A N/A N/A N/A

Fuente: Elaboración Propia

39

NOTA: Las Subregiones que aparecen con N/A (No Aplica) son subregiones que no están

sobre el Mar Pacifico.

4.2. Aspectos Económicos

En la siguiente tabla se muestran los costos de prestación del servicio por departamentos

los cuales fueron aprobados por la CREG, estos son los costos unitarios máximos de

eficiencia que inciden en el prestador del servicio para abastecer una unidad de energía, este

no debe estar afectado por subsidios ni contribuciones y sobre el cual se realiza el cálculo del

valor para el usuario final. Ver Tabla 8.

4.2.1. Costos para la implementación de TECs

En este tipo de tecnologías por ser aún Desconocidas y estar en su gran mayoría en

proceso de experimentación se evidencia un alto costo para su producción ya que uno de

sus principales factores es la inversión de los equipos ya sea para instalación o conexión,

es por esto que en su mayoría los costos se deben estimar ya que no son conocidos.

Tabla 12 Costos Unitarios Máximos de prestación del servicio en ZNI por departamentos con y sin

incluir subsidios. CGo: Costo de Generación calculado en $/kWh,CDGo: Costo de Distribución y comercialización calculado en $/kWh, CPSo: Costo Máximo de Prestación del Servicio resultado de la

suma de CGo y CDGo calculado en $/kWh. (CREG, 2004)

Departamento CGo $/kWh CDCo$/kWh CPSo $/kWh

Amazonas 190,0 36,0 226,1

Antioquia 191,4 34,1 225,5

Arauca 188,9 35,3 224,2

Caquetá 204,2 32,6 236,8

Casanare 201,7 35,0 236,7

Cauca 197,6 37,5 235,1

Chocó 232,5 41,0 273,6

Guainía 117,8 25,7 143,4

Guaviare 187,1 36,8 223,9

Meta 196,5 34,2 230,7

Nariño 187,3 41,9 229,2

Putumayo 156,0 36,5 192,4

Vaupés 344,2 36,6 380,8

Vichada 196,2 36,9 233,1

Elaboración Propia

Para realizar un estimado de los precios de estos equipos se tienen los costos estimados

de inversión FOB con los cuales se realiza la siguiente tabla en donde se evalúa el costo

de cada unidad.

40

Se espera que los costos asociados a la implementación de esta tecnología disminuyan

conforme haya una mayor demanda y un mayor interés en este tipo de energía ya que

actualmente hay un mayor interés en energías de tipo solar y eólica.

En la tabla 13 se hace la conversión de dólares americanos a Pesos Colombianos

teniendo en cuenta el precio del dólar ($3055.15) en 27 de julio de 2016.

Tabla 13 Costos (CO$ Pesos Colombianos) tecnología mareomotriz estimada con valores POB. A la

fecha los costos de la tecnología Open Hydro no se dan a conocer públicamente por políticas de la compañía. Fuente (Medel, 2010)

TECs

M C T RTT

Ubicacion Llanuras Costeras del

Pacífico Llanuras Costeras del

Pacífico

Demanda promedio por hogar [kWh/mes]

297 297

Potencia Nominal de dispositivo [kW]

1200 2000

Costo de dispositivo [CO$/kW]

7,637,875

3,971,695

Costo dispositivo por unidad [CO$/und]

9,165,450,000

7,943,390,000

Costo dispositivos parque [CO$]

18,330,900,000

15,886,780,000


4.3. Componente social

Con base en la información suministrada por parte del Boletín Estadístico de Minas y

Energía 2010 – 2015, por medio del cual se obtuvieron los datos representados en la

Grafica 6, se puede observar una disminución del consumo de combustibles derivados del

petróleo a nivel del país.

Teniendo en cuenta que estos productos son utilizados como combustible para la

generación de energía eléctrica es evidente que la mayor parte de este consumo es de

las ZNI, además que no cuenta con el suficiente abastecimiento por parte de las PCHs o

proyectos de energías limpias obtenidas por paneles solares que actualmente prestan el

servicio para intentar satisfacer la demanda de energía.

Por otro lado, en la gráfica 6 se muestran los consumos debidos al transporte del

combustible a zonas muy apartadas en donde su acceso es difícil por vía terrestre y es

inevitable su transporte por el mar, estos factores tendrían un significativo aumento en

estos valores representados en la gráfica.

41

No obstante gracias a este traslado de combustible muchos pobladores han encontrado

una manera de sobrevivir ya sea prestando servicio de transporte para el combustible ya

sea por lancha, automóvil, camión o demás vehículos que puedan transitar por la zona

hasta donde el camino y las dificultades del terreno lo permitan.

Gráfica 6 Consumo de combustible 2010 -2015. Fuente: (Ministerio de Minas y Energía, 2015)

Elaboración Propia

Al reemplazar estos sistemas de abastecimiento eléctrico dependientes del combustible

por sistemas mareomotrices para suplir la demanda de energía muchas de estas

personas se verían obligadas a buscar otra fuente de ingresos para poder subsistir, no

obstante estos proyectos de energía van de la mano con la generación de empleo ya que

necesitan ser transportados, ensamblados, construidos en el lugar donde vayan a ser

instalados además necesitan un monitoreo constante para el funcionamiento eficiente de

sus sistemas.

Debido a que es una zona pesquera se puede evaluar junto con los pobladores los

sectores marítimos en los que se realizan estas actividades y poder llegar un consenso

para instalar un dispositivo mareomotriz sin que se vayan a ver afectadas sus labores,

estos diseños se caracterizan por tener un bajo impacto en la fauna marina ya que se

instalan cerca a la costa evitando la interacción con especies que habitan en lugares

alejados, por ejemplo en los arrecifes coralinos los cuales no tienen una presencia

abundante y las que existen están situadas a 40 Km de la costa y no gozan de una

diversidad de peses significativa, especies de mayor tamaño que migran a estas aguas en

determinadas épocas del año encuentran aguas más cálidas y abundancia de alimento

como por ejemplo la ballena durante los meses de Julio a Octubre cerca de la isla

Gorgona la cual está situada a 40 km de la costa, de la misma forma algunas especies de

42

tiburones como el pez martillo que frecuenta en algunas épocas del año siguiendo los

cardúmenes que a su vez buscan la abundancia que les ofrece esta parte del océano.

En este territorio aquejado con diferentes problemas tanto económicos como sociales la

instalación de este tipo de tecnologías podría traer grandes beneficios en estos dos

frentes por ejemplo al ser una zona cuya principal actividad es la pesca como se

mencionó anteriormente se necesita de un servicio continuo de electricidad para la

refrigeración y así evitar que haya una pérdida de la materia prima lo que aumentaría el

beneficio de sus jornadas evitando perdidas económicas, también están las necesidades

básicas para el desarrollo como lo son trabajo, educación y salud las cuales son bastante

limitadas ya que las escuelas no cuentan con un suministro eléctrico adecuado teniendo

en cuenta que por las características climáticas de esta zona se hace necesario contar

con una adecuada ventilación proveniente de aparatos eléctricos para las aulas de clase,

problema bastante similar el que tienen las unidades médicas solo que en estas se

agrega la necesidad de refrigeración para algunos medicamentos y operación de equipos,

por ultimo las condiciones que ofrecen estas subregiones en materia laboral son escasas

lo que hace que gran parte de la población tenga que salir a buscar oportunidades este

efecto se podría mitigar en un gran porcentaje ya que al instalar estas tecnologías se

volvería un sitio turístico, alrededor del mundo en donde se han implementado este tipo

de proyectos se ha registrado un aumento en los niveles del turismo lo que a su vez

genera empleo, ya que la zona de Colombia objeto de este estudio es una de las menos

favorecidas tendría un impacto significativo en el nivel socioeconómico de sus pobladores

quienes tendrían oportunidades de empleo mejorando notablemente su calidad de vida.

4.4. Potencial ambiental de la Región

Teniendo en cuenta los antecedentes alrededor del mundo se evaluaron las condiciones

presentes en el Litoral Pacífico Colombiano tomando los datos que suministran tres

estaciones de medición Buenaventura, Juanchaco y Tumaco instaladas por el IDEAM por

medio de las cuales se realizan pronósticos de pleamares y bajamares de cada mes

desde 2010 en adelante, las tablas de los años 2015 y 2016 las cuales sirvieron de guía

para este estudio se pueden encontrar en los anexos.

Esta es una de las formas más amigables con el medio ambiente para extraer energía

pero también se debe tener en cuenta que genera impactos ya sean positivos o negativos

en el ecosistema y en el paisaje del lugar.

El en ecosistema se podrían presentar perturbaciones en flora y fauna como los

crustáceos o peces pequeños que habitan el lugar debido al cambio físico del lecho

marino que probablemente causaría un desplazamiento de estas especies traumatizando

su desarrollo natural, también existe el ruido y los campos electromagnéticos generados

por los cables de transmisión submarinos con una afectación en estas comunidades que

tendrían que evaluarse ya que no existen hasta el momento estudios concisos de este

tipo de afectación.

43

Las colisiones con las hélices de estas turbinas son prácticamente nulas, ya que no tienen

una velocidad significativa que pueda poner en riesgo la fauna del lugar además en esta

zona como se dijo anteriormente no hay presencia peces con un tamaño considerable que

pudiese llegar a impactar con las estructuras.

La velocidad media de las corrientes presentes en el Mar de la Costa Pacífica es de 2 m/s

la cual es suficiente para iniciar el proceso de conversión de energía cinética a energía

eléctrica según se mostró en las tablas de cada tipo de turbinas que en algunas puede

llegar a su capacidad nominal y mantener un flujo estable de energía como en el caso de

la tecnología Verdant power la cual podría ser muy eficiente ya que no contamina

visualmente el paisaje porque está por debajo del nivel del mar sin embargo su capacidad

nominal limita la cantidad de potencia que podría generar y para suplir la demanda de

energía se necesitaría instalar un gran parque de bastantes turbinas que generaría no

solo un aumento considerable en el costo sino también un mayor impacto en el suelo

marino debido a su instalación y los cables que van por este.

El alto costo en las tecnologías de este tipo es debido a su falta de comercialización y/o

difusión, esto porque actualmente las energías solares y eólicas tienen un amplio terreno

de exploración y sus costos son mucho más bajos en comparación con la mareomotriz,

sin embargo, en algunos proyectos que se están implementando con este tipo de

energías no se está cubriendo en su totalidad la demanda energética realizando una

limitación en el uso de electricidad para los habitantes de estas zonas lo que se podría

considerar como una solución parcial al problema mientras que se demostró que dicha

necesidad puede ser satisfecha por la implementación de turbinas mareomotrices.

La construcción de una presa de marea en este lugar tendría, muchos inconvenientes y

no sería viable ya que el mar en algunas de estas zonas viene con mucho sedimento y

dadas las condiciones que presenta este tipo de estructuras presentaría taponamiento en

los túneles de las turbinas impidiendo un normal funcionamiento de estas, sin mencionar

los problemas en el ecosistema que acarrearía su construcción.

4.5. Análisis de pre-factibilidad

Las corrientes marinas son una fuente ilimitada de energía la cual hasta hace muy poco

tiempo se ha venido investigando, en Europa hay países que ya están reemplazando el

uso de combustibles fósiles por energía obtenida del mar. En Colombia no se cuenta con

un estudio técnico por parte de alguna entidad o institución gubernamental es por esto

que no se tiene un conocimiento completo de las características que ofrece el mar

Pacifico pues solamente se cuenta con 3 estaciones ubicadas al sur de la Región que

limita con este mar y a partir de los datos obtenidos por estas, se puede observar que las

velocidades que ofrece el mar pueden ser aprovechadas para pensar en un proyecto de

este tipo ya que cerca de la costa se presentan rangos medios entre 1.5 m/s y 2.5 m/s

considerados valores aplicables para generación de energía, por otro lado no se tiene

información de toda la Costa ya que no se cuenta con una medición constante y solo se

44

tiene información de velocidades en la zona norte que oscilan entre los 0.7 m/s y 1.5 m/s

un rango Bajo para un proyecto mareomotriz.

En algunas épocas del año las velocidades de las corrientes cambian debido a fenómenos naturales como la llegada del Fenómeno del Niño que se presenta en el Pacífico y que tiene gran impacto en los factores climatológicos ya que las corrientes frías submarinas provenientes del sur del continente fluyen con una mayor fuerza hacia el norte encontrándose en la línea ecuatorial con la corriente que proviene del Norte del continente desplazando esta última y cambiando las velocidades de las corrientes superficiales que finalmente son las aprovechables para las turbinas mareomotrices. De acuerdo a las condiciones presentadas por el mar pacifico en esta subregión se tiene

la posibilidad de instalar dos clases de turbinas (Marine Current Turbines (MCT) y Rotech

Tidal Turbine (RTT)) las cuales se pueden adaptar a los rangos de las corrientes marinas

del lugar no obstante presentan unos elevados costos los cuales se espera que

disminuyan conforme se aumente a nivel mundial el interés por el aprovechamiento de las

energías del mar por medio de estas turbinas, de momento, se dificultaría la realización

de un proyecto de este tipo ya que actualmente se cuenta con muy poca inversión por

parte del estado Colombiano para este nivel de tecnología, sin embargo se podría pensar

en una inversión público-privada y analizar que posibles consecuencias conllevaría una

alianza de este tipo en la parte financiera después de realizado el proyecto.

La tecnología que hasta el momento se ha implementado en países de Europa como

España, Noruega o Reino Unido está abasteciendo poblados cercanos al mar los cuales

tenían problemas de interconexión eléctrica ya que estaban alejados de las grandes

ciudades, esta solución aparte de ser ambientalmente amigable trae consigo beneficios a

la economía ya que se convierte en una zona turística aumentando los índices de empleo

para la población lugareña, teniendo esta referencia se podría decir que pasaría lo mismo

en esta subregión de Colombia la cual está en un evidente estado de abandono por parte

del gobierno lo que conlleva a tener altos índices de desempleo y delincuencia , graves

problemas para una región que busca salir adelante social y económicamente.

45

5. CONCLUSIONES

Se determinó el potencial mareomotriz de la costa Pacífica Colombiana mediante los

datos recolectados de 3 estaciones ubicadas al sur de la Región, identificando los rangos

de aprovechamiento energético en los cuales se puede observar que las velocidades que

ofrece el mar pueden ser aprovechadas para pensar en un proyecto de este tipo ya que

cerca de la costa se presentan rangos medios entre 1.5 m/s y 2.5 m/s considerados

valores aplicables para generación de energía, por otro lado no se tiene información

completa del norte de la Costa ya que no se cuenta con un instrumento de medición

constante y solo se tiene información de velocidades en la zona que oscilan entre los 0.7

m/s y 1.5 m/s un rango Bajo para transformación de energía mareomotriz.

Se Identificaron las alternativas de implementación de energía mareomotriz que existen

actualmente a nivel mundial, por una lado están los generadores de corriente de marea

que están teniendo gran acogida en algunos países de Europa los cuales tienen

problemas para abastecer poblados ubicados al lado de la costa que están muy

separados de las grandes ciudades para interconectarlos a la red, este tipo de tecnologías

se pueden instalar en la costa Pacífica Colombiana ya que se tienen las condiciones

marítimas necesarias para su funcionamiento pero lamentablemente son tecnologías que

apenas están desarrollándose y por ende presentan elevados costos que hacen que un

proyecto de este tipo en Colombia se vea bastante lejano, por otro lado están las presas

de marea , las cuales no son idóneas para llevar a cabo su construcción en esta zona del

país ya que tienen un impacto altamente negativo en el ecosistema debido a que su

construcción causa desplazamiento de la fauna marina, contaminación de las aguas

además de tener una inversión mucho más alta en su parte civil y eléctrica debido al

tamaño de su estructura, también tendrían problemas en su funcionamiento ya que a esta

parte del mar llegan las desembocaduras de algunos ríos los cuales traen sedimento que

ingresaría a los túneles de las turbinas y causarían obstrucción en el normal

funcionamiento de estas.

Se Determinaron dentro del estudio de pre - factibilidad los aspectos técnicos como el tipo

de tecnología idónea para el aprovechamiento del recurso marítimo con el cual se puede

decir que solamente dos de las cinco tecnologías expuestas se pueden tener en cuenta a

la hora de pensar en un proyecto de este tipo ya que ambas pueden abastecer la

demanda que presenta la región aprovechando los rangos de velocidades de las

corrientes marinas los cuales tienen una ligera variación en algunos meses del año, en la

parte financiera, se tiene una gran dificultad debido a su alto costo que si bien es por falta

de producción de este tipo de tecnología también está altamente ligado al mercado del

dólar, así mismo en el componente socioeconómico se pueden tener grandes avances

para el desarrollo que tanto necesita esta zona pues en aquellos países que se está

aprovechamiento este tipo de energía se ha visto un aumento en el turismo por la

expectativa que despierta esto va de la mano con la creación de oportunidades de empleo

para los lugareños, es así, como este proyecto ayudaría a las comunidades que habitan

estas subregiones y no solo disminuirían los índices de delitos comunes como el robo que

en su mayoría van paralelos con la falta de oportunidades laborales sino que también se

46

mejoraría la calidad de vida de los poblados beneficiados otorgando cubrimiento a la

demanda presentada por los hogares, escuelas, hospitales, etc., que se tienen allí, por

último el potencial ambiental de la región si bien no presenta altos rangos de

aprovechamiento, es decir velocidades superiores a 2.6 m/s en sus corrientes si presenta

un rango que puede ser aprovechado el cual no se ve altamente influenciado por la

presión atmosférica o cambios climatológicos sino por los efectos gravitacionales con la

luna de los cuales se obtienen dichos rangos medios de entre 1.5 m/s y 2.5 m/s de los

cuales por medio de las turbinas (Marine Current Turbines (MCT) y Rotech Tidal Turbine

(RTT)) se podrían obtener entre 380 kW y 1280 kW según sea la velocidad y el tipo de

turbina instalada.

47

6. BIBLIOGRAFIA

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1

Anexo 1: Aprovechamiento de la Energía Cinética de las Mareas

Potencial cinético de una Corriente La manera de aprovechar la energía cinética de las mareas es la misma que para aprovechar la energía de los vientos. El análisis de la energía disponible de un flujo se muestra a continuación:

𝐸 =1

2𝑚𝑣2 (1)

Donde m es la masa en kilogramos, v es la velocidad de la corriente en metros/segundos y E es la energía cinética en Joules. La potencia es energía por unidad de tiempo, por lo tanto, la potencia existente por unidad de área para un flujo de agua se puede expresar cómo:

𝑃

𝐴=

1

2𝜌𝑣3 (2)

Donde: A: Área de corriente interceptada por la turbina, esto es, el área del barrido del rotor en metros cuadrados.

⍴: Densidad del agua, (la que es 1000 kg/m3 pero para el agua de mar la densidad es

1024 kg/m3) P: Potencia en watts. Para obtener los datos referentes a las medidas de velocidad, pleamares y bajamares es necesario instalar equipos que funcionen continuamente todo el año y que estén enviando continuamente esta información a centros de monitoreo, lamentablemente al contar con solo tres de estos medidores en la costa Pacífica no se tiene una medición de una vasta extensión de mar en donde se pueden tener datos más sólidos de los cambios que allí se efectúan en las corrientes marinas, debido a esto se debe realizar un análisis general en el cual se hace una extrapolación de las zonas cercanas a este dispositivo del cual se obtuvieron los datos, para realizar un estudio de las características presentadas primero se tiene en cuenta que el flujo tiene una desaceleración uniforme debido al recorrido natural además el flujo depende en gran parte de fuerzas gravitacionales, teniendo en cuenta esto se realiza un análisis de estas características utilizando las ecuaciones de continuidad y conservación de energía de Bernoulli para así poder obtener los datos plasmados en las tablas de velocidad y aprovechamiento energético de las tecnologías mencionadas en este estudio. Para el cálculo se desprecian las pérdidas friccionales y la cota del fondo es conocida tanto en el lugar de la estación como en el lugar donde se quiere instalar el proyecto (z1 y z2), y que tanto la velocidad del flujo como la profundidad del lugar de la estación son

2

conocidos (h1 y U1), entonces se pueden encontrar tanto la profundidad como la velocidad en el sitio del proyecto (h2 y U2). Ecuación de continuidad:

𝑄 = 𝑈 𝐴 (3)

Donde: Q: es el caudal el cual es constante debido a que no se almacena, y no hay flujos afluentes externos. U: es la profundidad del sitio A: es el área la cual se expresa cómo el ancho, asumiendo que es rectangular.

𝐴 = ℎ 𝑊 (4)

Reemplazando (4) en (3) la ecuación de continuidad quedaría de la siguiente forma:

𝑊1ℎ1 𝑈1 = 𝑊2ℎ2𝑈2 (5)

Entonces despejando la profundidad del sitio para instalar el proyecto se tiene que:

ℎ2 =𝑊1ℎ1 𝑈1

𝑊2ℎ2𝑈2 (6)

Por tanto la ecuación de Bernoulli se escribe cómo:

𝑧1 + ℎ1 + 𝑈1

2

2𝑔= 𝑧2 + ℎ2 +

𝑈22

2𝑔 (7)

Potencial Aprovechable de las Corrientes Marinas Densidad de Potencia Aprovechada por la Turbina Una vez se obtienen los datos referentes a la corriente superficial, estos se trasladan hasta la profundidad donde se encuentra el centro del área del flujo que se desea aprovechar, para esto se utiliza:

𝑈𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 = 𝑈𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 (𝑧𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎

𝑧𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒)

1

10 (8)

Donde:

uturbina : Velocidad de corriente en el centro de la turbina, que en el caso de una turbina

de eje horizontal sería la velocidad de la corriente en la profundidad en donde se encuentra el eje de la turbina.

3

usuperficie: Velocidad de corriente medida en la superficie

zturbina: Cota con respecto al fondo marino en el que se encuentra el centro de la

turbina

zsuperficie: Profundidad del sitio.

Para obtener la densidad de potencia, esta se debe calcular para cada lugar de la turbina mediante una integral de área, pero como existen distintos tipos de turbinas, con distintas formas, se utilizará una aproximación general. Esta aproximación consiste en tomar la densidad de potencia del centro de la turbina como la de toda la turbina, esta aproximación es conservadora en el sentido que siempre está por debajo en pocos puntos porcentuales de la densidad de potencia real que tiene la turbina. La aproximación es la siguiente:

�̅�

𝐴=

1

2 ⍴𝑢3 (

𝑧𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎

𝑧𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒)

1

10 (9)

4

Anexo 2: Pronostico de Pleamares y Bajamares Buenaventura (IDEAM)

ENERO 2015 Día

Fecha

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

J 1 37 3.90 638 0.50 1315 3.67 1900 0.69

V 2 137 3.93 741 0.40 1414 3.80 2002 0.66

S 3 232 4.00 836 0.30 1507 3.93 2056 0.56

D 4 322 4.09 924 0.17 1554 4.03 2143 0.46

L 5 407 4.13 1006 0.10 1637 4.13 2225 0.40

M 6 450 4.13 1045 0.03 1718 4.16 2305 0.33

M 7 529 4.09 1122 0.03 1756 4.16 2343 0.33

J 8 607 4.00 1159 0.07 1833 4.09

V 9 20 0.36 644 3.90 1235 0.17 1908 4.00

S 10 58 0.43 720 3.73 1312 0.26 1944 3.86

D 11 137 0.50 757 3.57 1349 0.43 2021 3.73

L 12 218 0.59 837 3.40 1430 0.59 2101 3.57

M 13 302 0.73 923 3.24 1515 0.76 2149 3.47

M 14 353 0.79 1020 3.10 1608 0.89 2245 3.37

J 15 451 0.83 1126 3.10 1710 0.92 2350 3.40

V 16 553 0.76 1235 3.20 1815 0.89

S 17 55 3.50 656 0.59 1338 3.40 1919 0.73

D 18 156 3.70 755 0.33 1434 3.70 2018 0.50

L 19 250 3.96 849 0.07 1526 4.00 2113 0.23

M 20 341 4.19 941 -0.23 1614 4.29 2205 -0.03

M 21 430 4.42 1029 -0.46 1701 4.52 2254 -0.26

J 22 518 4.56 1116 -0.59 1747 4.66 2342 -0.40

V 23 605 4.59 1203 -0.59 1833 4.69

S 24 30 -0.40 653 4.49 1250 -0.53 1920 4.62

D 25 119 -0.33 742 4.33 1338 -0.33 2010 4.46

L 26 209 -0.13 835 4.09 1428 -0.03 2103 4.19

M 27 302 0.10 933 3.80 1522 0.26 2200 3.96

M 28 359 0.33 1036 3.57 1621 0.53 2304 3.73

J 29 502 0.50 1143 3.43 1725 0.76

V 30 9 3.60 609 0.59 1251 3.40 1834 0.83

S 31 113 3.60 716 0.56 1352 3.50 1940 0.79

5

FEBRERO 2015 Día

Fecha

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

D 1 211 3.67 816 0.46 1447 3.63 2038 0.69

L 2 303 3.76 905 0.33 1534 3.80 2126 0.56

M 3 349 3.86 947 0.20 1617 3.93 2207 0.40

M 4 430 3.93 1024 0.10 1656 4.03 2245 0.30

J 5 509 3.96 1100 0.03 1733 4.06 2321 0.20

V 6 545 3.93 1135 0.00 1807 4.06 2356 0.17

S 7 620 3.86 1209 0.03 1840 4.00

D 8 32 0.20 653 3.76 1244 0.13 1912 3.90

L 9 107 0.26 726 3.63 1319 0.23 1945 3.76

M 10 145 0.33 801 3.47 1356 0.40 2020 3.63

M 11 225 0.43 842 3.30 1438 0.53 2102 3.50

J 12 311 0.53 931 3.17 1527 0.69 2154 3.37

V 13 407 0.63 1035 3.10 1627 0.79 2300 3.30

S 14 511 0.63 1150 3.14 1737 0.83

D 15 15 3.37 619 0.53 1303 3.30 1847 0.69

L 16 125 3.57 724 0.33 1406 3.63 1953 0.43

M 17 227 3.83 824 0.03 1502 3.96 2052 0.10

M 18 321 4.13 919 -0.30 1552 4.33 2146 -0.23

J 19 412 4.39 1010 -0.53 1641 4.59 2236 -0.46

V 20 501 4.59 1058 -0.69 1727 4.75 2324 -0.63

S 21 548 4.66 1145 -0.73 1813 4.79

D 22 12 -0.66 636 4.59 1231 -0.63 1900 4.69

L 23 59 -0.53 724 4.39 1318 -0.43 1948 4.46

M 24 147 -0.33 814 4.13 1406 -0.13 2038 4.19

M 25 237 -0.03 908 3.80 1457 0.23 2132 3.86

J 26 330 0.26 1008 3.50 1552 0.56 2233 3.57

V 27 429 0.53 1114 3.30 1655 0.83 2340 3.37

S 28 535 0.69 1222 3.24 1804 0.92

6

JUNIO 2015

Día

Fecha Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

L 1 317 3.76 857 0.66 1530 4.03 2126 0.33

M 2 400 3.93 942 0.53 1611 4.16 2208 0.17

M 3 441 4.06 1025 0.40 1651 4.23 2250 0.03

J 4 521 4.16 1108 0.33 1731 4.26 2331 -0.03

V 5 601 4.23 1151 0.26 1812 4.26

S 6 14 -0.03 643 4.23 1236 0.26 1856 4.19

D 7 59 0.00 728 4.19 1324 0.33 1944 4.09

L 8 146 0.10 818 4.16 1415 0.40 2037 3.96

M 9 238 0.23 913 4.09 1511 0.46 2138 3.83

M 10 335 0.36 1014 4.03 1613 0.53 2244 3.76

J 11 436 0.50 1119 4.03 1717 0.53 2353 3.76

V 12 541 0.56 1223 4.09 1823 0.46

S 13 59 3.86 645 0.53 1325 4.19 1926 0.33

D 14 200 4.00 747 0.46 1422 4.33 2024 0.17

L 15 256 4.16 844 0.36 1514 4.42 2116 0.03

M 16 347 4.29 936 0.30 1603 4.49 2204 -0.03

M 17 435 4.39 1023 0.26 1650 4.49 2249 -0.07

J 18 520 4.39 1108 0.26 1734 4.42 2331 -0.03

V 19 603 4.33 1151 0.33 1816 4.29

S 20 11 0.07 645 4.23 1232 0.43 1858 4.09

D 21 51 0.23 727 4.09 1314 0.56 1939 3.90

L 22 131 0.40 808 3.93 1356 0.73 2021 3.70

M 23 212 0.56 851 3.80 1440 0.86 2107 3.50

M 24 256 0.76 938 3.67 1529 0.96 2159 3.34

J 25 344 0.89 1029 3.57 1621 1.02 2256 3.24

V 26 437 1.02 1125 3.53 1718 1.02 2358 3.24

S 27 535 1.06 1222 3.57 1816 0.96

D 28 58 3.34 633 1.02 1318 3.67 1913 0.79

L 29 153 3.50 730 0.92 1410 3.80 2006 0.59

M 30 244 3.70 824 0.76 1458 4.00 2055 0.36

7

JULIO 2015

Día

Fecha Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

M 1 331 3.90 914 0.56 1544 4.16 2142 0.17

J 2 416 4.13 1002 0.40 1628 4.29 2227 -0.03

V 3 459 4.29 1048 0.23 1712 4.42 2312 -0.13

S 4 543 4.42 1134 0.10 1757 4.46 2357 -0.20

D 5 627 4.49 1221 0.07 1843 4.42

L 6 43 -0.17 713 4.49 1309 0.10 1931 4.33

M 7 131 -0.07 802 4.42 1400 0.17 2024 4.16

M 8 221 0.10 855 4.29 1454 0.30 2121 4.00

J 9 316 0.30 953 4.16 1552 0.43 2224 3.83

V 10 414 0.50 1056 4.06 1655 0.53 2331 3.76

S 11 518 0.63 1201 4.03 1800 0.56

D 12 38 3.76 623 0.69 1304 4.03 1905 0.50

L 13 141 3.83 727 0.69 1403 4.09 2006 0.40

M 14 238 3.96 826 0.59 1457 4.19 2059 0.30

M 15 330 4.09 919 0.53 1546 4.26 2147 0.17

J 16 417 4.19 1006 0.43 1631 4.29 2229 0.13

V 17 500 4.26 1048 0.40 1713 4.26 2309 0.10

S 18 541 4.26 1128 0.40 1753 4.19 2346 0.13

D 19 620 4.23 1207 0.40 1832 4.09

L 20 23 0.20 657 4.13 1245 0.46 1909 3.93

M 21 100 0.33 734 4.00 1324 0.56 1947 3.76

M 22 138 0.46 811 3.86 1404 0.69 2026 3.57

J 23 218 0.63 851 3.73 1447 0.79 2110 3.40

V 24 302 0.79 936 3.60 1536 0.89 2202 3.27

S 25 351 0.96 1029 3.50 1630 0.96 2304 3.20

D 26 448 1.02 1130 3.47 1730 0.96

L 27 10 3.24 550 1.06 1233 3.53 1831 0.83

M 28 114 3.40 653 0.96 1334 3.70 1931 0.63

M 29 211 3.63 753 0.76 1428 3.90 2026 0.40

J 30 303 3.90 848 0.50 1519 4.16 2117 0.10

V 31 351 4.19 939 0.23 1607 4.36 2206 -0.13

8

NOVIEMBRE 2015

Día

Fecha Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

D 1 58 0.10 725 4.36 1322 0.03 1956 4.23

L 2 147 0.40 816 4.03 1410 0.33 2049 3.93

M 3 238 0.69 911 3.70 1502 0.63 2147 3.70

M 4 334 0.92 1012 3.47 1558 0.89 2248 3.57

J 5 435 1.09 1117 3.34 1658 1.02 2350 3.53

V 6 539 1.09 1220 3.34 1801 1.09

S 7 47 3.57 642 1.02 1317 3.43 1859 1.02

D 8 139 3.70 736 0.86 1408 3.60 1951 0.89

L 9 226 3.83 821 0.66 1453 3.76 2036 0.76

M 10 308 4.00 903 0.46 1534 3.90 2117 0.59

M 11 347 4.09 941 0.30 1613 4.03 2156 0.50

J 12 424 4.16 1019 0.20 1650 4.09 2234 0.43

V 13 500 4.16 1055 0.13 1726 4.09 2312 0.40

S 14 534 4.13 1132 0.10 1801 4.06 2350 0.43

D 15 609 4.06 1210 0.13 1837 4.03

L 16 29 0.46 646 3.96 1250 0.23 1916 3.96

M 17 112 0.53 728 3.86 1333 0.33 2001 3.86

M 18 200 0.59 817 3.73 1422 0.46 2053 3.80

J 19 255 0.69 916 3.60 1519 0.56 2155 3.76

V 20 357 0.69 1026 3.57 1622 0.63 2304 3.80

S 21 504 0.66 1139 3.63 1730 0.63

D 22 12 3.96 611 0.50 1248 3.83 1836 0.50

L 23 115 4.16 715 0.26 1350 4.06 1939 0.33

M 24 213 4.39 814 0.00 1446 4.33 2036 0.13

M 25 306 4.59 907 -0.23 1538 4.52 2129 0.00

J 26 356 4.72 957 -0.36 1628 4.66 2219 -0.10

V 27 444 4.75 1045 -0.40 1715 4.69 2306 -0.07

S 28 531 4.69 1130 -0.36 1801 4.62 2352 0.03

D 29 617 4.52 1214 -0.20 1847 4.46

L 30 38 0.20 703 4.29 1258 0.03 1933 4.26

9

DICIEMBRE 2015

Día

Fecha Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

Hora (hlc)

Altura metros

M 1 123 0.40 749 4.00 1342 0.30 2021 4.03

M 2 210 0.63 838 3.73 1428 0.56 2110 3.80

J 3 259 0.83 932 3.47 1517 0.79 2204 3.63

V 4 352 0.99 1030 3.30 1610 0.99 2301 3.50

S 5 450 1.06 1132 3.24 1707 1.09 2359 3.50

D 6 550 1.02 1233 3.27 1807 1.09

L 7 55 3.57 647 0.92 1328 3.37 1904 1.02

M 8 146 3.67 740 0.76 1419 3.53 1956 0.92

M 9 233 3.80 828 0.56 1505 3.70 2044 0.76

J 10 316 3.93 911 0.36 1547 3.86 2128 0.59

V 11 357 4.06 953 0.20 1627 4.03 2210 0.46

S 12 436 4.13 1033 0.07 1705 4.13 2251 0.36

D 13 514 4.16 1112 0.00 1743 4.16 2332 0.30

L 14 553 4.16 1152 -0.03 1822 4.19

M 15 14 0.26 633 4.13 1234 0.00 1903 4.19

M 16 58 0.30 716 4.03 1318 0.07 1947 4.13

J 17 146 0.33 805 3.90 1406 0.20 2037 4.06

V 18 238 0.40 900 3.76 1459 0.33 2134 3.96

S 19 336 0.46 1004 3.67 1559 0.46 2238 3.93

D 20 440 0.50 1114 3.63 1703 0.56 2345 3.96

L 21 546 0.43 1224 3.70 1810 0.56

M 22 51 4.06 652 0.33 1330 3.86 1916 0.46

M 23 152 4.19 754 0.13 1429 4.09 2017 0.33

J 24 248 4.33 850 -0.03 1523 4.26 2112 0.20

V 25 340 4.46 941 -0.20 1613 4.42 2203 0.10

S 26 428 4.49 1028 -0.26 1659 4.49 2250 0.07

D 27 514 4.46 1112 -0.23 1744 4.46 2334 0.10

L 28 558 4.36 1154 -0.17 1827 4.39

M 29 17 0.17 641 4.19 1234 -0.03 1908 4.23

M 30 58 0.30 723 3.96 1314 0.17 1950 4.06

J 31 140 0.46 805 3.73 1355 0.40 2032 3.86

10

Anexo 3: Pronostico de Pleamares y Bajamares Buenaventura (IDEAM)

ENERO 2016

Fecha

Dia Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

1 V 225 0,61 852 3,23 1439 0,55 2120 3,38

2 S 312 0,73 943 3,05 1526 0,73 2210 3,23

3 D 403 0,82 1040 2,90 1618 0,88 2306 3,14

4 L 459 0,88 1142 2,87 1716 0,98

5 M 5 3,11 558 0,85 1244 2,93 1816 0,98

6 M 103 3,17 657 0,73 1342 3,05 1916 0,88

7 J 157 3,29 751 0,58 1433 3,23 2010 0,76

8 V 246 3,44 841 0,37 1520 3,44 2101 0,55

9 S 331 3,60 927 0,15 1603 3,63 2147 0,37

10 D 414 3,75 1011 -0,03 1645 3,81 2232 0,18

11 L 456 3,87 1054 -0,15 1725 3,93 2315 0,06

12 M 537 3,93 1136 -0,24 1806 4,02 2359 -0,03

13 M 620 3,93 1219 -0,27 1848 4,02

14 J 44 -0,06 704 3,87 1304 -0,21 1932 3,99

15 V 132 0,00 752 3,75 1351 -0,09 2021 3,90

16 S 222 0,09 845 3,60 1442 0,09 2115 3,75

17 D 317 0,21 945 3,44 1538 0,30 2216 3,63

18 L 418 0,30 1053 3,32 1641 0,46 2322 3,54

19 M 523 0,40 1204 3,29 1748 0,55

20 M 30 3,54 631 0,37 1312 3,35 1857 0,55

21 J 135 3,60 737 0,27 1414 3,51 2002 0,49

22 V 234 3,69 836 0,12 1509 3,69 2100 0,34

23 S 326 3,81 928 0,00 1559 3,81 2150 0,21

24 D 414 3,87 1014 -0,09 1644 3,93 2235 0,12

25 L 459 3,90 1055 -0,15 1726 3,96 2317 0,09

26 M 540 3,87 1134 -0,12 1806 3,93 2356 0,09

27 M 620 3,75 1211 -0,06 1844 3,84

28 J 34 0,15 657 3,63 1248 0,06 1920 3,72

29 V 111 0,24 735 3,44 1325 0,18 1957 3,57

30 S 150 0,37 813 3,26 1403 0,37 2035 3,38

31 D 231 0,49 855 3,08 1444 0,55 2117 3,23

11

FEBRERO 2016

Fecha

Dia Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

1 L 317 0,61 944 2,90 1530 0,73 2206 3,08

2 M 408 0,73 1043 2,77 1625 0,88 2306 2,99

3 M 507 0,76 1151 2,77 1727 0,94

4 J 12 2,99 609 0,73 1258 2,87 1833 0,88

5 V 116 3,08 711 0,58 1357 3,05 1935 0,73

6 S 213 3,26 808 0,37 1449 3,29 2032 0,52

7 D 304 3,47 900 0,12 1537 3,57 2123 0,24

8 L 351 3,69 947 -0,12 1621 3,84 2211 0,00

9 M 436 3,90 1033 -0,34 1704 4,02 2257 -0,21

10 M 520 4,02 1117 -0,46 1746 4,18 2342 -0,34

11 J 604 4,08 1202 -0,49 1830 4,21

12 V 28 -0,40 650 4,02 1247 -0,43 1915 4,15

13 S 114 -0,34 737 3,90 1334 -0,27 2002 4,02

14 D 204 -0,18 829 3,69 1423 -0,06 2054 3,81

15 L 256 0,00 926 3,47 1518 0,18 2153 3,60

16 M 354 0,21 1031 3,26 1618 0,46 2259 3,41

17 M 459 0,37 1142 3,17 1726 0,61

18 J 10 3,32 608 0,46 1252 3,20 1838 0,67

19 V 117 3,32 718 0,40 1356 3,32 1947 0,58

20 S 217 3,41 820 0,30 1452 3,47 2047 0,46

21 D 310 3,54 912 0,15 1540 3,63 2136 0,30

22 L 357 3,66 955 0,03 1624 3,75 2217 0,15

23 M 440 3,72 1034 -0,03 1703 3,84 2255 0,06

24 M 519 3,72 1110 -0,06 1740 3,84 2331 0,03

25 J 556 3,69 1145 -0,06 1815 3,81

26 V 6 0,03 631 3,60 1219 0,00 1849 3,72

27 S 42 0,09 705 3,47 1254 0,12 1922 3,57

28 D 118 0,18 739 3,32 1330 0,27 1955 3,41

29 L 155 0,30 816 3,14 1408 0,43 2032 3,23

12

JUNIO 2016

Fecha

Dia Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

1 M 7 3,38 558 0,49 1239 3,72 1839 0,37

2 J 114 3,57 702 0,37 1340 3,93 1941 0,15

3 V 214 3,81 803 0,21 1437 4,15 2038 -0,06

4 S 310 4,02 900 0,06 1530 4,30 2132 -0,24

5 D 403 4,18 953 -0,03 1621 4,39 2223 -0,34

6 L 453 4,30 1044 -0,06 1710 4,39 2311 -0,37

7 M 542 4,30 1133 -0,03 1758 4,30 2358 -0,27

8 M 630 4,21 1221 0,09 1846 4,15

9 J 44 -0,12 718 4,08 1308 0,24 1934 3,90

10 V 130 0,09 806 3,90 1356 0,46 2024 3,66

11 S 216 0,34 856 3,69 1445 0,64 2115 3,41

12 D 304 0,55 948 3,54 1537 0,82 2211 3,23

13 L 355 0,76 1043 3,38 1632 0,91 2310 3,11

14 M 449 0,91 1139 3,32 1730 0,94

15 M 9 3,08 545 0,98 1235 3,35 1827 0,91

16 J 106 3,11 642 0,98 1327 3,41 1921 0,82

17 V 159 3,23 736 0,91 1416 3,51 2011 0,67

18 S 247 3,35 825 0,82 1501 3,60 2056 0,52

19 D 332 3,47 911 0,70 1543 3,69 2139 0,37

20 L 414 3,60 954 0,58 1623 3,78 2219 0,24

21 M 453 3,69 1036 0,49 1702 3,81 2259 0,15

22 M 531 3,75 1117 0,43 1740 3,81 2338 0,12

23 J 609 3,81 1158 0,40 1818 3,78

24 V 18 0,09 648 3,81 1240 0,40 1858 3,75

25 S 100 0,15 729 3,78 1324 0,40 1942 3,66

26 D 144 0,21 814 3,75 1413 0,43 2031 3,57

27 L 233 0,30 905 3,72 1506 0,49 2129 3,47

28 M 328 0,40 1003 3,69 1606 0,52 2234 3,41

29 M 428 0,49 1107 3,69 1709 0,49 2343 3,44

30 J 532 0,52 1213 3,75 1815 0,43

13

JULIO 2016

Fecha

Dia Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

1 V 51 3,54 638 0,49 1318 3,87 1919 0,27

2 S 155 3,69 742 0,40 1417 4,02 2019 0,09

3 D 253 3,90 841 0,27 1513 4,15 2115 -0,06

4 L 347 4,05 936 0,18 1605 4,24 2206 -0,15

5 M 437 4,18 1027 0,09 1654 4,27 2253 -0,18

6 M 525 4,21 1115 0,09 1740 4,21 2338 -0,15

7 J 610 4,18 1201 0,15 1826 4,08

8 V 21 -0,06 655 4,08 1245 0,27 1910 3,90

9 S 103 0,09 738 3,93 1328 0,40 1954 3,69

10 D 145 0,30 822 3,75 1412 0,58 2039 3,47

11 L 228 0,52 908 3,57 1458 0,73 2128 3,26

12 M 313 0,70 956 3,41 1547 0,85 2221 3,08

13 M 402 0,88 1049 3,29 1640 0,94 2320 2,99

14 J 456 1,01 1146 3,23 1737 0,94

15 V 21 2,99 555 1,04 1243 3,26 1836 0,88

16 S 120 3,08 653 1,01 1338 3,32 1931 0,76

17 D 213 3,20 749 0,91 1428 3,47 2023 0,58

18 L 302 3,38 841 0,76 1515 3,60 2110 0,40

19 M 346 3,57 928 0,58 1558 3,75 2154 0,24

20 M 428 3,72 1013 0,43 1639 3,84 2236 0,09

21 J 508 3,87 1056 0,27 1720 3,93 2317 0,00

22 V 548 3,96 1138 0,18 1800 3,96 2359 -0,06

23 S 627 4,02 1222 0,12 1842 3,93

24 D 41 -0,06 709 4,02 1307 0,12 1926 3,87

25 L 126 0,03 754 3,96 1354 0,18 2016 3,75

26 M 214 0,15 844 3,87 1446 0,27 2110 3,60

27 M 307 0,30 941 3,75 1544 0,40 2213 3,47

28 J 406 0,46 1045 3,66 1646 0,46 2323 3,41

29 V 511 0,58 1153 3,66 1753 0,46

30 S 33 3,44 619 0,61 1300 3,69 1900 0,40

31 D 139 3,57 726 0,55 1402 3,81 2004 0,27

14

NOVIEMBRE 2016

Fecha

Dia Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

1 M 501 3,90 1054 0,15 1725 3,81 2309 0,37

2 M 534 3,84 1129 0,15 1759 3,75 2345 0,43

3 J 607 3,72 1204 0,21 1833 3,66

4 V 21 0,49 640 3,60 1240 0,30 1908 3,54

5 S 59 0,61 715 3,47 1318 0,43 1945 3,41

6 D 140 0,70 755 3,32 1400 0,55 2028 3,29

7 L 226 0,82 843 3,17 1449 0,67 2122 3,23

8 M 322 0,88 944 3,08 1547 0,76 2226 3,23

9 M 425 0,88 1056 3,11 1652 0,76 2335 3,32

10 J 532 0,76 1209 3,23 1758 0,67

11 V 40 3,54 637 0,55 1313 3,47 1901 0,49

12 S 139 3,78 737 0,24 1411 3,75 2000 0,24

13 D 232 4,05 832 -0,03 1504 4,02 2054 0,03

14 L 323 4,30 924 -0,30 1554 4,27 2146 -0,15

15 M 412 4,45 1014 -0,46 1643 4,42 2236 -0,24

16 M 501 4,51 1102 -0,52 1732 4,45 2325 -0,24

17 J 549 4,45 1150 -0,46 1821 4,39

18 V 14 -0,12 638 4,30 1238 -0,30 1911 4,24

19 S 104 0,06 729 4,05 1328 -0,06 2003 4,02

20 D 155 0,30 824 3,78 1419 0,21 2058 3,78

21 L 250 0,52 922 3,51 1513 0,49 2158 3,57

22 M 349 0,73 1025 3,29 1612 0,73 2300 3,44

23 M 452 0,85 1130 3,20 1714 0,88

24 J 1 3,41 558 0,88 1233 3,20 1816 0,91

25 V 58 3,44 659 0,79 1329 3,26 1914 0,88

26 S 149 3,51 751 0,67 1420 3,38 2004 0,79

27 D 236 3,63 835 0,52 1505 3,51 2048 0,70

28 L 318 3,69 915 0,40 1546 3,63 2129 0,58

29 M 358 3,78 953 0,27 1626 3,69 2208 0,52

30 M 435 3,78 1030 0,18 1703 3,75 2246 0,46

15

DICIEMBRE 2016

Fecha

Dia Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

Hora

(hlc)

Altura

metros

1 J 511 3,78 1106 0,15 1739 3,75 2323 0,46

2 V 546 3,72 1142 0,15 1814 3,69

3 S 1 0,49 620 3,63 1219 0,21 1848 3,63

4 D 39 0,52 655 3,54 1257 0,27 1925 3,57

5 L 120 0,58 735 3,44 1338 0,37 2006 3,51

6 M 205 0,61 820 3,32 1424 0,49 2054 3,44

7 M 257 0,67 915 3,23 1517 0,58 2151 3,41

8 J 356 0,67 1021 3,20 1618 0,64 2256 3,44

9 V 500 0,61 1133 3,26 1724 0,61

10 S 4 3,57 606 0,46 1242 3,41 1830 0,52

11 D 108 3,75 710 0,24 1345 3,66 1933 0,34

12 L 207 3,96 809 0,00 1443 3,90 2032 0,15

13 M 302 4,18 904 -0,24 1537 4,15 2127 -0,03

14 M 355 4,33 956 -0,40 1628 4,30 2219 -0,12

15 J 445 4,39 1046 -0,49 1717 4,36 2309 -0,18

16 V 534 4,36 1134 -0,46 1805 4,36 2358 -0,12

17 S 622 4,24 1221 -0,34 1853 4,24

18 D 46 0,03 711 4,02 1307 -0,12 1942 4,05

19 L 134 0,21 801 3,78 1354 0,12 2032 3,84

20 M 224 0,43 853 3,51 1442 0,40 2123 3,63

21 M 315 0,61 948 3,26 1532 0,64 2218 3,44

22 J 410 0,76 1048 3,11 1627 0,82 2316 3,32

23 V 508 0,85 1149 3,02 1725 0,94

24 S 14 3,26 608 0,85 1249 3,02 1824 0,98

25 D 109 3,29 706 0,79 1345 3,11 1921 0,94

26 L 201 3,35 758 0,64 1435 3,26 2013 0,82

27 M 248 3,47 844 0,49 1520 3,41 2100 0,70

28 M 331 3,57 926 0,34 1602 3,54 2143 0,58

29 J 412 3,66 1006 0,21 1641 3,66 2224 0,46

30 V 450 3,69 1044 0,12 1719 3,72 2303 0,37

31 S 527 3,72 1122 0,06 1755 3,75 2342 0,34

Estudio de pre-factibilidad para generación de energía ...

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