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Tecnologías de generación de Energía Renovable

Tecnologías de generación de Energía Renovable. Proyectos Hidroeléctricos. Generación de energía a partir de la fuerza del agua. Tipos de Proyectos. Central Hidroeléctrica El Cajón 300 MW (Honduras). Central Hidroeléctrica Rio Blanco 5.0 MW (Honduras). Características Técnicas.

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Tecnologías de generación de Energía Renovable

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Presentation Transcript

  1. Tecnologías de generación de Energía Renovable

  2. Proyectos Hidroeléctricos Generación de energía a partir de la fuerza del agua.

  3. Tipos de Proyectos Central Hidroeléctrica El Cajón 300 MW (Honduras) Central Hidroeléctrica Rio Blanco 5.0 MW (Honduras)

  4. Características Técnicas Descripción: La energía hidroeléctrica convierte la energía potencial que contiene un caudal de agua que se desplaza a través de una diferencia de altura (caída) en energía mecánica a través de turbinas, la cual luego es convertida en energía eléctrica a través de un generador. Dimensiones usuales: Desde menos de 1 MW hasta más de 300 MW Tipos de Proyectos: • Con o sin embalse (a filo de agua) • Con o sin túnel • Relación caída/ caudal define el tipo de turbina Proyectos Hidroeléctricos

  5. Ciclo del Agua Proyectos Hidroeléctricos

  6. Formula Energía Hidroeléctrica P = g * h * Q * eff P = Potencia, en kW g = Aceleración por Gravedad, 9.81 m/s² h = Caída, m Q = Caudal, m³/s eff = Eficiencia, +/- 0.85 Proyectos Hidroeléctricos

  7. Formula Energía Hidroeléctrica P = g * h * Q * eff g= 9.81 m/s² Q = 5 m³/s h = 100 m • P= 4,170 kW • 4.17 MW Proyectos Hidroeléctricos

  8. Formula Energía Hidroeléctrica P = g * h * Q * eff g= 9.81 m/s² Q = 100 m³/s h = 5 m • P= 4,170 kW • 4.17 MW Proyectos Hidroeléctricos

  9. Formula Energía Hidroeléctrica P = g * h * Q * eff g= 9.81 m/s² Q = 5 m³/s h = 200 m • P= 8,338 kW • 8.34 MW Proyectos Hidroeléctricos

  10. Características Técnicas Componentes: • Presa y toma de agua • Embalse • Obras de conducción, puede ser: • canal, • tubería • túnel • Casa de Maquinas • Turbinas • Generador • Tableros de control • Desfogue • Transformador Proyectos Hidroeléctricos

  11. Presa y Obra de Toma Tubería de presión Configuración Típica Canal Desarenador Proyectos Hidroeléctricos Casa de maquinas Desfogue

  12. Selección Turbina Proyectos Hidroeléctricos

  13. Presa y Obra de Toma Tubería de presión Que se Busca??? Canal Desarenador Proyectos Hidroeléctricos Casa de maquinas Desfogue

  14. Aspectos económicos Proyectos Hidroeléctricos * Fuente: Proyecto ARECA, 2009

  15. Del agua a la energía

  16. Del agua a la energía

  17. Del agua a la energía

  18. Consideraciones Relevantes • Proyectos con alta capacidad para brindar potencia firme a la red eléctrica, al menos durante la temporada de lluvias. • Dependiendo de su configuración y magnitud pueden tener un impacto ambiental y social importante. • Es fundamental la gestión oportuna de los aspectos sociales del proyecto. • En la región la disponibilidad del recurso hídrico es altamente dependiente de las fluctuaciones estacionales, y de los patrones climatológicos. Proyectos Hidroeléctricos

  19. Consideraciones Relevantes • Por su naturaleza son altamente dependientes del sitio en donde se ubique el recurso. • Requieren una inversión significativa en líneas de transmisión o pago de peaje –sitios distantes de centros de población y consumo de energía- • Es requerido la adquisición de los derechos de propiedad en los terrenos de emplazamiento de obras. • Tecnología renovable con mayor representación y potencial. Proyectos Hidroeléctricos

  20. Proyectos Eólicos Generación de energía a partir de la fuerza del viento.

  21. Características Técnicas Descripción: El aerogenerador funciona capturando la energía del movimiento del viento en las palas del rotor, y transfiriéndola mediante una caja de engranajes al generador, donde es convertida en electricidad de calidad y frecuencia apta para la rede eléctrica. Dimensiones usuales: • Proyectos modulares • Capacidad total depende de cantidad de generadores. • Capacidad individual de generador: 300kW – 5MW • Proyectos típicos: ≥ 15 MW Proyectos Eólicos

  22. Características Técnicas Configuraciones: • En tierra firme o mar adentro. • Aerogeneradores de eje horizontal o de eje vertical. • Rotores de una, dos, tres o múltiples aspas. • Para suministro a la red o a sistemas aislados • Sistema hibrido eólico-solar • Sistema hibrido eólico-diesel Proyectos Eólicos

  23. Configuraciones Parque eólico marino de Nysted, Mar Báltico (Dinamarca) Parque eólico Tejona, Guanacaste (Costa Rica)

  24. Formula Energía Eólica P =0.5 * A * ρ * v³ * c P = Potencia, Watts A = Área del rotor, m² ρ = Densidad, kg/m³ v = Velocidad del viento, m/s c = Constante, 0.593

  25. Ley de Betz La máxima posible energía que puede ser capturada del viento es limitada al 59.3% de la energía potencial del viento.

  26. Formula Energía Eólica P =0.5 * A * ρ * v³ * c P = X

  27. Formula Energía Eólica P =0.5 * 2A * ρ * v³ * c P = 2X

  28. Formula Energía Eólica P =0.5 * A * ρ * v³ * c P = X

  29. Formula Energía Eólica P =0.5 * A * ρ * (2v)³ * c P = 8X

  30. Características Técnicas 1 2 3 4 5 6 Componentes: 1. Cimientos2. Torre3. Góndola4. Generador5. Caja de cambios6. Aspa

  31. Aspectos económicos Proyectos Eólicos * Fuente: Proyecto ARECA, 2009

  32. Que Se Busca???

  33. Curva de Potencia, Turbina1 MW 1,200 1,000 800 Potencia (kW) 600 400 200 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Velocidad(m/s) Del viento a la energía

  34. Del viento a la energía Frecuencia Energía MWh Horas Velocidad, m/s

  35. Consideraciones Relevantes Proyectos Eólicos A nivel regional se presenta una complementariedad importante entre la energía eólica y la hidroeléctrica, la estación seca es la época de mayor régimen de vientos. En la región, los regímenes de viento abundante para el desarrollo de proyectos de mayor escala (≥15 MW) se concentran en sitios específicos. Tecnología desarrollada aceleradamente en las ultimas décadas → turbinas con capacidad 200 veces mayor a las disponibles hace 20 años.

  36. Consideraciones Relevantes Proyectos Eólicos A nivel regional se presenta una complementariedad importante entre la energía eólica y la hidroeléctrica, la estación seca es la época de mayor régimen de vientos. En la región, los regímenes de viento abundante para el desarrollo de proyectos de mayor escala (≥15 MW) se concentran en sitios específicos. Tecnología desarrollada aceleradamente en las ultimas décadas → turbinas con capacidad 200 veces mayor a las disponibles hace 20 años.

  37. Proyectos Geotérmicos Generación de energía a partir del calor de la tierra.

  38. Características Técnicas Descripción: La energía geotérmica es la energía calórica contenida en el interior de la tierra. Este calor puede ser extraído y usado para producir vapor. El vapor mueve turbinas, y esta energía es transmitida a un generador que produce electricidad. Los flujos extraídos son reinyectados a la tierra después de haber aprovechado su potencial. Dimensiones usuales: • Según el recurso disponible y la tecnología utilizada. • Proyectosmodulares(Unidadesentre 5 y 55 MW) Proyectos Geotérmicos

  39. Características Técnicas Tecnologías Geotérmicas: Según las características del flujo geotérmico (vapor seco, agua liquida, agua liquida libre de impurezas) • Proceso de expansión súbita o flash • Proceso de ciclobinario • Proceso de flujo total Proyectos Geotérmicos

  40. Centrales Geotérmicas Planta Geotérmica Miravalles (Costa Rica) Planta Geotérmica Berlín (El Salvador)

  41. Características Técnicas Componentes: 1. Pozo de producción 2. Tubería de transporte de fluidos 3. Turbina 4. Generador 5. Pozo de inyección 1 2 3 4 5

  42. Aspectos económicos Proyectos Geotérmicos * Fuente: Proyecto ARECA, 2009

  43. Consideraciones Relevantes Proyectos Geotérmicos Costos iniciales muy altos, con costos de preinversion mas elevados que las demás tecnologías renovables debido al requerimiento de estudios geológicos y la perforación de pozos de exploración. La energía geotérmica aporta potencia firme a la red y opera con un alto factor de planta (opera de manera consistente cerca de su capacidad nominal instalada) El Salvador, Nicaragua, Guatemala y Costa Rica cuentan con centrales de esta tecnología.

  44. Proyectos de Biomasa Generación de energía a partir de materia orgánica.

  45. Características Técnicas Descripción: Es la energía asociada a los residuos orgánicos generados en la transformación de productos agrícolas, forestales y a los residuos sólidos urbanos. Se trata de aprovechar la energía interna de estos residuos. También se cultivan grandes superficies específicamente para producir biomasa Dimensiones usuales: • Amplio rango dependiendo de la tecnología de conversión y del tipo de combustible. Proyectos de Biomasa

  46. Características Técnicas Procesos de conversión de biomasa: • Combustión directa, se utiliza para producir vapor, el cual mueve turbinas que transfieren la energía a un generador y produce electricidad. (Calderas) • Procesos termo-químicos, convierten la biomasa en productos de mas alta valor, con una densidad y poder calorífico mayor para producir electricidad. (Carbón vegetal y gasificación) • Procesos bioquímicos, utilizan las características bioquímicas de la biomasa y la acción metabólica de organismos microbiales para producir combustibles gaseosos o líquidos. (Recuperación de gas en rellenos sanitarios) Proyectos de Biomasa

  47. Características Técnicas Procesos de conversión y formas de energía obtenidas a partir de la biomasa Proyectos de Biomasa

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