GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A TRAVÉS DE LA CONVERSIÓN DE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

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Problema de investigación

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Planteamiento del problema

A lo largo de los años se ha generado energía eléctrica con combustibles fósiles la cual son de muy alto costo, son recursos finitos que, indudablemente, van a agotarse; de ahí su denominación como recursos no renovables. En la actualidad existen otras alternativas para generar electricidad por medio de recursos renovables, los que se definen como formas de energía que tienen una fuente prácticamente inagotable con respecto al tiempo de un ser humano en el planeta, y cuyo aprovechamiento es técnicamente viable. Actualmente, el mundo se encuentra en un periodo de crisis energética, ya que dentro de algunos años, la producción mundial de petróleo convencional empezará a disminuir, al haber alcanzado actualmente el límite de producción. Mientras tanto, la demanda mundial no deja de aumentar. En colombia el consumo de energía eléctrica ha aumentado. De acuerdo con un estudio de la empresa xm, filial de la estatal interconexión eléctrica s.a (isa), entre julio de 2011 y junio de 2012 la demanda de energía eléctrica creció 3,1 por ciento, mientras que en los primeros seis meses de 2012 registró un crecimiento de 2,7 por ciento. Para el caso puntual de villavicencio vemos que su sistema de abastecimiento energético no aprovecha la potencialidad que tiene ésta región en la generación de energía eléctrica a partir de energías alternativas. Según el informe ejecutivo de gestión electrificadora del meta s.a. e.s.p 2013, el consumo de energía de los suscriptores de la electrificadora del meta para el año 2012 es de 592.994.797 kwh, de los cuales el 55.5% corresponde al sector residencial, y el restante 44.5% corresponde al no residencial, toda esta necesidad energética es suministrada a partir de una hidroeléctrica.

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Formulación del problema

¿Qué tan viable y productivo sería la implementación de un sistema de energía eléctrica a través de una fuente de generación alternativa como lo es la solar en las granjas agroforestales balmoral, Villavicencio-meta?

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Objetivos

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Objetivo general

Formular un proyecto de generación de energía eléctrica a través de la conversión de energía solar fotovoltaica en las granjas agroforestales balmoral, villavicencio-meta.

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Objetivos específicos

- Estudiar y analizar el marco teórico acerca de la generación eléctrica a través de paneles fotovoltaicos: sus ventajas, limitaciones, requerimientos y eficiencias.

- Diversificar de la matriz energética de villavicencio, reduciendo la participación del petróleo e incrementando el nivel de participación de energías autóctonas en general y de renovables no convencionales en particular.

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Justificación de estudio

El continuo y creciente deterioro del ecosistema mundial y el agotamiento a mediano plazo de las reservas de combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas; son las principales consecuencias del actual sistema energético mundial. El sistema se basa en la utilización intensiva de dichas fuentes. Por esta razón es imperativo el desarrollo de fuentes energéticas alternas que sean armónicas ambientalmente, renovables y/o inagotables.

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Limitaciones

Para la utilización de energía solar, es necesario tener en cuenta su naturaleza intermitente, su variabilidad fuera del control del hombre y su baja densidad de potencia. Estas dificultades conllevan entonces la necesidad de transformarla a otra forma de energía para su almacenamiento y posterior uso. La baja densidad de potencia resulta en que es una fuente extensiva: para mayor potencia, mayor extensión de equipos de conversión. Además, el material usado y la tegnologia necesaria para la fabricación de una célula solar se asemeja a la usada para hacer altos ordenadores. Por esto la fabricación de unaceélula solar se asemeja a la usada para hacer los chip de los ordenadores. Por eso la fabricación de las células solares de considera de alta tegnologia. Hoy en dia las células solares producen electricidad a un coste unas cinco veces mayor que el que paga habitualmente a las electrica un usuario normal en un pais. (luque, 2003)

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Marco teórico

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Antecedentes del estudio

Según naciones unidas, la energía renovable constituye el 15% del suministro mundial de energía. América latina y el caribe tienen una de las tasas más altas de consumo de energías renovables de cualquier región del mundo, esto en parte al aprovechamiento de su potencial de recurso hídrico. (upme, 2015).

En 1992 el instituto de ciencias nucleares y energías alternativas, (inea) y la comisión nacional de energía realizaron el documento, bases para la formulación de un plan de fuentes nuevas y renovables para colombia, en donde se resaltó la importancia de contar con información base para poder avanzar y tomar decisiones. Siguiendo las recomendaciones de dicho documento se desarrollaron varias investigaciones e informes; ente ellos, el censo y evaluación de sistemas solares fotovoltaicos instalados en colombia, elaborado por la inea en 1996; el atlas de radiación solar de colombia y el atlas de viento y de energía eólica de colombia, elaborados por el instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales de colombia (ideam) y la unidad de planeación minero energética (upme) en el 2005 y 2006 respectivamente. (ortiz diana et al, 2012)

hernando gonzález sierra, justo p. Valcárcel montañez y alejandra sánchez torres, trabajaron en el desarrollo de un proceso de un prototipo de aerogenerador de corriente continua, que puede ser replicado a gran escala para abastecer de energía eléctrica a sectores marginados de la región surcolombiana. Realizaron la concientización ciudadana acerca del uso adecuado de los recursos naturales ya que debe originarse desde la educación básica, proponiendo proyectos educativos que redunden en beneficio de la sociedad. En el diseño, construcción y puesta en funcionamiento