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PROPUESTA DE INVERSIÓN EN ENERGÍAS RENOVABLES
INTRODUCCIÓN
El problema energético
Cuando se habla de crisis energética se hace alusión a una relativa escasez de los productos y recursos que se utilizan mayoritariamente para generar energía. Esto se debe a inversiones equivocadas y el gran aumento de demanda, ya que dentro de un tiempo no se podrá mantener el actual nivel de suministro de petróleo, la producción entrará en una etapa declinante, sus costos subirán por la dificultad de extraerlo de la parte complicada de las reservas y los precios aumentaran cada vez más. (Beinstein, 2005)En el mundo la transformación y el consumo de energía fósil es una de las actividades humanas que mas contaminan al planeta, más del 80% de la energía consumida es de esta procedencia. Las reservas son cada vez más escasas, el periodo de vida del gas es de 61 años, el del petróleo de 41 años y el del carbón de 230 años. El consumo de energía aumenta a escala mundial un 0,9% anual. Este uso intensivo de la energía genera un deterioro medioambiental y principalmente dos impactos, uno local y uno global. Cuando se habla del impacto global, se quiere decir que induce al cambio climático y al agotamiento de los recursos no renovables, en cambio el local afecta sobre la salud humana e impacta en la contaminación atmosférica. La calidad de vida a veces se mide por el consumo energético, ya que la energía se establece como principal fuente para el desarrollo y funcionamiento de las sociedades. La humanidad se desarrolla en torno a las grandes ciudades, que son los mayores consumidores, un 75% de la energía a escala mundial se necesita para mantener la organización de éstas mismas, aunque esto podría perjudicar un desarrollo sustentable. Es una gran preocupación ya que el uso de las energías no renovables generan lo que se conoce como efecto invernadero, que produce un sobrecalentamiento de la tierra, y es provocado por la emisión de gases a la atmósfera que se generan por la combustión de combustibles fósiles o la emisión de metano. (Evans, 2010) La Argentina era un país autoabastecido de energía, con producción petrolera y gasífera creciente, con reservas abundantes, orientado a la utilización de recursos renovables. En el 2005 ya se notaban problemas energéticos graves en la infraestructura, cayeron las reservas de gas natural, el combustible más importante del país, por falta de inversiones exploratorias y la caída de la producción de hidrocarburos, es decir que el problema de energía en nuestro país empeoraba cada vez más.
Desde hace más de 20 años, se consume más de lo que puede regenerar el planeta. Frente a esto, continuar con un desarrollo basado en el creciente consumo de recursos, llevaría a la humanidad a un callejón sin salida, hacia un mundo con graves conflictos y guerras por los recursos cada vez más escasos. Se necesita superar la era del petróleo, lograr una forma de vida y de economía basada en el uso cuidadoso de los recursos, dejar atrás el crecimiento a expensas del planeta. Las políticas energéticas de Argentina y del mundo tendrían que ser ejecutadas basándose en un desarrollo sustentable y amigable con el medio ambiente, evitándose de esta forma la generación de GEI (gases efecto invernadero) Por la Agencia Internacional de Energía (AIE), se ratifica que en los próximos cuarenta años la humanidad podrá ser capaz de generar el 80% de la energía con una base de energías renovables no convencionales, y empezar a dejar de utilizar energías provenientes de combustibles fósiles, ya que serán poco competitivas por las altas exigencias que deberán establecerse para su operación. Pero hay que tener en cuenta que generar energía alternativa obliga a que los países inviertan en investigación e innovación, dejando de depender de los combustibles fósiles y aumentando la autonomía energética. Si se logra esto se podrá diversificar el mercado energético para disminuir la concentración en la generación y en la distribución, reducir la inseguridad del suministro, resolver el problema de los precios y tarifas y lograr una mejor rentabilidad, se podrá disminuir la emisión de gases de efecto invernadero y promover la equidad en el acceso a la energía.
Oportunidad de inversión en
Argentina quien está retrasada
incluso respecto de sus países
vecinos
La energía fotovoltaica
La Energía solar es la fuente más abundante y grande del planeta. Existe una sobreabundancia de ella como recurso energético, la cantidad que recibe la tierra en un año es el doble que los recursos no renovables existentes. “La energía solar que llega a 1,6 km2 en un año es equivalente a 4 millones de barriles de petróleo”. (Alvarado, et al, 2016, p.2)En 1839, el físico Edmond Becquerel descubre el efecto fotovoltaico. Este fenómeno se utiliza en las células solares fotovoltaicas para producir electricidad directamente a partir de la radiación solar. En 1905, Albert Einstein propone una explicación teórica mediante el concepto de “cuantos de energía” llevados por partículas de luz, denominadas más tarde fotones. En 1954, las primeras células fotovoltaicas eficaces aparecen en los laboratorios Bell, en Estados Unidos. Se utilizaron cuatro años más tarde para alimentar uno de los dos emisores de Vanguard I, el segundo satélite estadounidense lanzado con éxito. Tras la primera crisis del petróleo en 1973, se ha contemplado como alternativa al agotamiento programado de los recursos fósiles, la producción de electricidad a gran escala mediante células fotovoltaicas. En los años 1990 y 2000, en un contexto marcado por el surgimiento de las preocupaciones medioambientales y climáticas, Japón y Alemania cambian la situación estableciendo políticas activas. La instauración de tarifas de compra de la electricidad de origen fotovoltaico será el elemento desencadenante del auge del sector a principios de los años 2000. Otros países como Francia, en 2006, toman esta vía. Se pone en marcha la máquina industrial. Entre 2000 y 2010 se multiplica por 100 la producción mundial de paneles. El precio de los paneles de silicio cristalino, que representan el 90% de las ventas, disminuye de forma espectacular por efecto de escala. Además de este auge de la energía fotovoltaica en nuestra vida diaria, se perfila un cambio importante para el 2020: la llegada de la paridad de red. El precio de la electricidad solar fotovoltaica será entonces idéntico al precio de la electricidad producida por la red para los particulares, como ocurre parcialmente en Alemania o en el sur de Italia.
CÓMO FUNCIONAN LOS EQUIPOS DE ENERGÍA DE BIOHOUSE
Paneles Solares
Regulador deCarga
Baterías
Inversor Cargador
Electrodomésticos
Un sistema de provisión de energía renovable básicamente está compuesto por 5 elementos:
Paneles solares Aerogeneradores Reguladores de carga Banco de baterías
estacionarias Inversores/cargadores
Los paneles solares y aerogeneradores entregarán energía a las baterías y a los inversores de corriente. Los inversores se encargarán de transformar la corriente continua en alterna.El sistema podrá proveer a la Red energía proveniente de los paneles y aerogeneradores y en las horas de no generación entregará la energía de reserva acumulada en las baterías.Servirá tanto para abastecer energía cuando la haya en la red y en ese caso producirá ahorro como cuando se produzcan cortes de luz y el sistema ecológico reemplace al de red
El SISTEMA BIOHOUSE A MAYOR ESCALA
PARQUE SOLAR - EÓLICO
ELEMENTOS QUE COMPONEN EL PARQUE – MÓDULO 1
1- TERRENO NECESARIO: UN CUARTO DE HECTÁREA
2- PANELES SOLARES POLICRISTALINOS DE 260 WATTS CADA UNO, CON MARCO DE ALUMINIO Y VIDRIO TEMPLADO PARA PROTEGER LAS CELDAS SOLARES. CANTIDAD DE PANELES: 200 MÓDULOS
3- AEROGENERADORES DE EJE HORIZONTAL, POTENCIA 1000 WATTS CADA UNO, CANTIDAD DE EQUIPOS EÓLICOS: 5 (AMPLIABLE EN LA ETAPA 2)
4- INVERSORES – CARGADORES CON REGULADOR INCORPORADO. LOS EQUIPOS DEBERÁN CONTAR CON LA POSIBILIDAD DE RECIBIR UNA CORRIENTE DE ENTRADA DE 60 MIL WATTS, PUDIENDO SER MAYOR O MENOR CANTIDAD DEPENDIENDO DE LA POTENCIA INDIVIDUAL DE CADA EQUIPO. EJEMPLO 12 INVERSORES DE 5 MIL WATTS.LOS MISMOS TENDRÁN LAS CARACTERÍSTICAS TANTO DE PODER INYECTAR ENERGÍA A LA RED COMO DE CARGAR EL BANCO DE BATERÍAS.
5- BANCO DE BATERÍAS ESTACIONARIAS: EL SISTEMA CONTARÁ CON UN BANCO DE 120 BATERÍAS DE 220 AMPERS – 12 VOLTS O SU EQUIVALENTE EN CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO.
6- ESTACIÓN DE CONTROL DE ENTRE 25 Y 30 M2 CON RACKS – ESTANTERÍAS PARA DISPONER EL BANCO DE BATERÍAS Y/O INVERSORES DE CORRIENTE. DEBERÁN SOPORTAR LAS 7 TONELADAS QUE PESA EL BANCO.COMPUTADORA Y SISTEMA DE SEGURIDAD.
CONSIDERACIONES COMPLEMENTARIAS
1- SE CONSTRUIRÁ UN CERCO PERIMETRAL DE PROTECCIÓN
2- SE CONSTRUIRÁN ESTRUCTURAS EN ACERO GALVANIZADO O ALUMINIO NATURAL QUE PERMITAN FIJAR LOS PANELES SOLARES
3 – SE FIJARÁN LAS ESTRUCTURAS CON HORMIGÓN AL SUELO, TENIENDO EN CUENTA QUE CADA PANEL SOLAR MIDE 1,70 X 1 MTS Y LOS AEROGENERADORES MIDEN 2,40 MTS DE ANCHO EN SUS ASPAS Y VAN MONTADOS EN UNA TORRE DE 8 METROS DE ALTO
4- SE REALIZARÁ EL CABLEADO CON PROTECCIÓN PARA INTEMPERIE PARA EL CONECTAR LOS PANELES ENTRE SÍ Y LOS MISMOS A LA ESTACIÓN DE CONTROL
5- SE INSTALARÁN REFLECTORES EN EL PERIMETRO
6- SE INSTALARÁN CÁMARAS DE VIGILANCIA
7- SE CONECTARÁN LOS INVERSORES A LOS CABLES DE SALIDA A LA RED PUBLICA HASTA EL PERÍMETRO DEL PARQUE, DONDE SE UBIQUE EL MEDIDOR
8- EL CLIENTE DEBERÁ REALIZAR LAS TRATATIVAS CORRESPONDIENTES CON EL MUNICIPIO Y EL ENTE PROVEEDOR DE ENERGÍA DE RED PARA QUE EL SISTEMA ESTÉ AUTORIZADO Y EL MEDIDOR DE LA EMPRESA DE ENERGÍA SEA EL ADECUADO PARA ÉSTE TIPO DE INSTALACIONES.
VIRTUDES DEL SISTEMA DE ENERGÍA RENOVABLE – MÓDULO 1
El sistema fue pensado en su primer etapa con la mayor parte de energía solar y un comienzo de energía eólica. Hoy todavía en Argentina es más caro el sistema eólico que el solar hablando de la misma capacidad de generación, por eso se optó por armar la mayor parte fotovoltaico. Si las posibilidades de inversión son mayores se pueden agregar más aerogeneradores en el módulo 1.
¿Cuánta energía puede generar el Módulo?
El Parque cuenta con 200 paneles de 260 watts cada uno y 5 aerogeneradores de 1000 watts. Haciendo un promedio entre invierno y verano el sistema puede producir unos 300 mil watts por día.
Artefacto Potencia Horas diarias Consumo diario aprox.
Heladera clase “A” 170 watts 24 horas 1000 watts
TV con deco 150 watts 3 horas 450 watts
Modem wifi 6,5 watts 24 horas 150 watts
Computadora all in one 100 watts 3 horas 300 watts
Lavarropas 500 watts 1 hora 500 watts
Microondas 1000 watts 15 min 250 watts
Plancha 1000 watts 30 min 500 watts
Pava eléctrica 2000 watts 10 min 300 watts
10 cargas de celulares 0,5 watts 10 horas 50 watts
Aire acondicionado 3000 kca 1200 watts 3 horas 3600 watts
10 Lámparas led de 8 watts 8 watts 5 horas 400 watts
7500 watts
Se podrían alimentar unas 40 viviendas en un consumo clásico como el del cuadro de la derecha o del doble en un consumo racional durante un corte de energía
El motor de la heladera sólo enciende por momentos, por lo que la cuenta no es directa
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
10100
9450
8300
6500
5400
4500 4700
6050
7400
8300
94509900
KIL
OW
AT
TS
GENERACIÓN MENSUAL APROXIMADA
1 KW=1000 WATTS
Si se desea ir nivelando más ésta curva se podrá agregar una mayor cantidad de aerogeneradores para equilibrar el suministro con el de los panelesDado que la curva de generación del sistema eólico es inversa a la solar (genera más en invierno que en verano), si la inversión económica lo permite sugerimos agregar más aerogeneradores ya sea al inicio o en la segunda etapa del proyecto
INVERSIÓN REQUERIDA PRIMERA APROXIMACIÓN
El sistema admite dos alternativas que modifican sustancialmente el costo. Si lo que se solicita es sólo generación e inyección a la Red entonces no hace falta baterías, en esa situación podrá proveer energía mientras haya generación.Si además se requiere energía del sistema durante la noche o en días de lluvia o cuando la generación es muy poca, en ese caso es indispensable el banco de baterías.Pero ambos sistemas son buenos y se puede construir de las dos maneras.
COSTO DEL PARQUE SOLAR – EÓLICO
1) OPCIÓN A: SISTEMA COMPLETO CON ACUMULACIÓN DE ENERGÍA E INFRAESTRUTURA (CENTRO DE CONTROL, CERCO PERIMETRAL, ETC)
USD 300.000
2) OPCIÓN B: IDEM PERO SIN SISTEMA DE ACUMULACIÓN (BATERÍAS)
USD 225.000
Los cálculos contemplaron que el terreno a utilizar está limpio, nivelado, apisonado y en buenas condiciones, en Capital Federal o un radio no mayor a 40 km. Pudiéndose sin embargo realizar la obra en otros lugares con los respectivos costos adicionales.
