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Ciencia & Tecnología

Energías renovables, ideales para las ZNI del país

Las energías renovables representan una alternativa para atender la demanda de las Zonas No Interconectadas (ZNI) y contribuir a la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero.

Manizales, 08 de mayo de 2020Agencia de Noticias UN-

El estudio plantea potenciales energéticos para Inírida-Guainía. Fotos: Sandra Grisales Lezama, magíster en Ingeniería Eléctrica UNAL Sede Manizales.

Mapa de vientos de Colombia.

Medición de velocidad del río Inírida-Sector puerto principal del municipio.

Inírida cuenta con una central de generación constituida por 5 unidades de motor-generador.

Tablero de planta de generación.

Así lo determinó Sandra Grisales Lezama, magíster en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, quien desarrolló una investigación sobre las alternativas de generación solar y eólica como soluciones de energización para centros poblados pequeños –de menos de 500 habitantes– en 49 municipios que pertenecen a las ZNI de Colombia.

“Evaluar las alternativas de generación solar y eólica en las ZNI es pertinente, debido a los grandes avances que han tenido estas tecnologías en los últimos años, con resultados altamente eficientes a costos asequibles, aunque su aplicación en Colombia sigue siendo muy limitada”, comenta.

El estudio se desarrolló en el municipio de Inírida, capital del departamento del Guianía, donde el servicio de energía eléctrica se presta las 24 horas del día por medio de unidades de generación con biodiésel o ACPM. Actualmente cuenta con una central de generación constituida por 5 unidades de motor-generador, 4 de ellas de 2.000 kW de potencia, y una unidad de 1.250 kW.

Con lo anterior, se tiene una potencia instalada de 9.250 kW para atender la demanda de energía eléctrica del municipio y la interconexión a la localidad de Amanavén (Vichada), en operación desde finales de 2014.

Potenciales energéticos

Los mapas de radiación del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam) muestran valores mensuales y promedios multianuales, en los cuales se registra una radiación solar general para el Guainía en rangos entre 350 y 450 W/m2 (vatios por metro cuadrado).

En Inírida se encontró que, en el escenario más crítico, el paso de nubes ocasionaría que en 1 segundo se pierda el 80 % de la generación solar en un momento determinado, con lo cual, en una instalación solar a gran escala se debe contar con el respaldo suficiente para asumir esta disminución abrupta en energía solar. “Por eso se propone el uso de baterías para garantizar confiabilidad y continuidad en la prestación del servicio”, detalla la magíster.

Según explica, también se puede optar por unidades diésel con capacidad de carga lo suficientemente amplia para soportar un incremento o una disminución inmediata de generación; sin embargo, este modo de operación funciona siempre y cuando la unidad ya esté operando, pues el proceso de arranque tarda varios minutos.

La mayor parte del territorio del Guainía se compone de extensiones planas, por lo que las cuencas de los ríos son anchas y de caudales considerablemente bajos. “Por este motivo es prácticamente inviable pensar en un proyecto hidroeléctrico con embalse, o a filo de agua, que requiere caídas de agua importante”, sostiene.

No obstante, una posibilidad es implementar proyectos con pequeñas turbinas tipo “zero head” o cabeza cero, que utilizan como fuente primaria la energía cinética del agua, anclándolas a la base de los ríos, por lo que requieren velocidades de mínimo 1,5 a 1,8 m/s.

El Atlas de viento y energía eólica de Colombia, del Ideam y la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) muestra que en Inírida se presentan velocidades de viento que varían desde 0,5 a 2 m/s, siendo el promedio multianual un valor cercano a los 1,5 m/s.

Estos valores son bajos si se considera que los vientos con intensidades iguales o superiores a 5 m/s proporcionan una buena alternativa de uso de este tipo de recurso natural para la generación de energía, por lo cual los proyectos eólicos están ubicados especialmente en la zona de La Guajira, donde en todo el año se logran vientos de mínimo 5 m/s, con un máximo de 11 m/s en algunas temporadas.

Sistema solar, viable

Dados los costos actuales del diésel y las proyecciones de costos energéticos, la magíster considera que, desde el punto de vista técnico-económico, es viable la implementación de un sistema solar fotovoltaico a gran escala, cercano a los 2.500 kW, para el municipio de Inírida.

“La puesta en marcha de esta operación, configurando el sistema híbrido con las actuales unidades diésel, trae consigo disminución en costos de generación de energía, flexibilidad, confiabilidad y disminución de impactos ambientales por la reducción de gases contaminantes”, explica la magíster.

El gran reto del modelo híbrido solar-diésel propuesto en la investigación está en la implementación de un método de control robusto que garantice la operación continua ante fluctuaciones del sistema solar como fuente de generación no gestionable.

(Por: fin/LGH/MLA/LOF
)
N.° 417

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