MACRO OPTIMIZAR TÉCNICA Y ECONÓMIA DEL PROYECTO DE LOS PARQUES EÓLICOS. APLICACIÓN EN LA PROVINCIA DE CHIMBORAZO-ECUADOR

Detalles
  • activo
  • Código:   IDIPI-096
  • Fecha de Inicio:  2018-01-01
  • Fecha de Fin:  2019-12-31
  • Resumen:  DE TODO EL CONSUMO ENERGÉTICO MUNDIAL, LOS HIDROCARBUROS APORTAN MÁS DE LA MITAD DE LA ENERGÍA PRIMARIA CONSUMIDA. EN 2015, APROXIMADAMENTE EL 32% DEL CONSUMO GLOBAL PROVENÍA DEL PETRÓLEO Y EL 21% DEL GAS NATURAL, SIENDO EN CONJUNTO LA FUENTE ENERGÉTICA MÁS UTILIZADA. EN LA FIGURA A.1 DEL ANEXO, SE PUEDE OBSERVAR LA MATRIZ ENERGÉTICA MUNDIAL DEL AÑO 2015, CONFORMADA POR LOS DIFERENTES PORTADORES ENERGÉTICOS. ANTE LOS EFECTOS NEGATIVOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL Y LA LLEGADA AL TOPE DE LA PRODUCCIÓN MUNDIAL DE PETRÓLEO CONVENCIONAL, SE IMPONE LA NECESIDAD DE EXPLORAR NUEVAS FUENTES DE ENERGÍA. SEGÚN LA AGENCIA INTERNACIONAL DE LA ENERGÍA (AIE), EN SU ESCENARIO BASE DEL WORLD ENERGY OUTLOOK DEL AÑO 2015, EN LOS PRÓXIMOS AÑOS EL PETRÓLEO REGISTRARÁ UNA APRECIABLE CONTRACCIÓN EN LA MATRIZ ENERGÉTICA COMO RESULTADO DE LA INTRODUCCIÓN DE DIFERENTES FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA (1) [2]. - LAS FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA SE HAN UTILIZADO PRÁCTICAMENTE DESDE QUE - EXISTE LA HUMANIDAD, YA SEA DE FORMA DIRECTA COMO EL CALOR POR LA COMBUSTIÓN DE MADERA, EL SECADO SOLAR, LA NAVEGACIÓN A VELA O MEDIANTE ALGÚN TIPO DE MÁQUINA COMO LOS MOLINOS EÓLICOS E HIDRÁULICOS. LA EVOLUCIÓN DE SU USO HA ESTADO LIGADA A LAS NECESIDADES DE LA HUMANIDAD Y AL AVANCE DE LA TECNOLOGÍA. LA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD MEDIANTE EL USO DE LAS FUENTES DE ENERGÍAS RENOVABLES SE HA MANIFESTADO A TRAVÉS DEL USO DE LEÑA, CARBÓN VEGETAL, ENERGÍA HIDRÁULICA, GEOTÉRMICA Y ÚLTIMAMENTE HA CRECIDO DE FORMA MUY ACELERADA EL USO DE LA ENERGÍA DEL SOL Y DEL VIENTO. - LAS DIFERENTES FORMAS DE ENER INAGOTABLES, SE PUEDEN REGENERAR POR MEDIOS NATURALES, DE ESTA MANERA NO SE ATENTA CONTRA EL MEDIO AMBIENTE. TODO TIPO DE ENERGÍA, INCLUYENDO LA DE LOS COMBUSTIBLES FÓSILES PROVIENE DE FORMA INDIRECTA DEL SOL. LA ENERGÍA EÓLICA SE PRESENTA COMO UNA ALTERNATIVA VIABLE PARA REDUCIR LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO, DISMINUIR EL CONSUMO DE COMBUSTIBLES FÓSILES, EN PARTICULAR DEL PETRÓLEO, CREAR “EMPLEOS VERDES”, SUMINISTRAR ENERGÍA ELÉCTRICA A COMUNIDADES RURALES Y MARGINADAS, ASÍ COMO GARANTIZAR LA SEGURIDAD ENERGÉTICA DE LOS PAÍSES ANTE LA VOLATILIDAD DE LOS PRECIOS DEL PETRÓLEO. LA ENERGÍA EÓLICA HA SIDO LA FUENTE RENOVABLE DE MAYOR CRECIMIENTO MUNDIAL EN TÉRMINOS DE CAPACIDAD ELÉCTRICA INSTALADA SEGÚN LAS CIFRAS APORTADAS POR EL CONSEJO MUNDIAL DE ENERGÍA EÓLICA (GWEC) DE 369 597 MW HASTA EL AÑO 2014[1](2]. ESTE CRECIMIENTO HA SIDO DE FORMA EXPONENCIAL EN LA FIGURA A.3 DEL ANEXO, SE PRESENTA LA DISTRIBUCIÓN PORCENTUAL DE LOS DIFERENTES PORTADORES QUE CONFORMAN LA MATRIZ ENERGÉTICA DEL PAÍS HASTA EL AÑO 2016 [6[7]. - SE OBSERVA QUE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA PRESENTA LA MAYOR POTENCIA INSTALADA; SIN EMBARGO, POR LAS CARACTERÍSTICAS TOPOGRÁFICAS DEL PAÍS, EN MUCHAS PROVINCIAS DE LA REGIÓN ANDINA, CON ALTURAS TOPOGRÁFICAS QUE EN MUCHOS CASOS SUPERAN LOS 2 000 METROS, EL POTENCIAL HIDROELÉCTRICO NO ES SUFICIENTE PARA AUTOABASTECERSE, LO CUAL OCASIONA QUE SE PRESENTE DÉFICIT ENTRE LA PRODUCCIÓN Y LA DEMANDA DE ENERGÍA, SIENDO NECESARIO EXPLORAR OTRAS FUENTES [8)/(9][10](11). - EL POTENCIAL EÓLICO DISPONIBLE BRUTO ESTIMADO EN EL PAÍS ES DE 1 670 MW EQUIVALENTE A LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA DE 2,8 TWH AL AÑO O 1,77 MBEP AL AÑO. UN POTENCIAL FACTIBLE A CORTO PLAZO DE 884 MW EQUIVALENTE A 1,5 TWH AL AÑO 6 0,94 MBEP AL AÑO, CON FACTORES DE CAPACIDAD DE ALREDEDOR DEL 35%. [12](13](14](15][16](17), COMO MUESTRA LA FIGURA A.4 DEL ANEXO. AUNQUE LA ENERGÍA EÓLICA PUEDE SER UNA ALTERNATIVA, POR LAS CONDICIONES ADVERSAS SEÑALADAS ANTERIORMENTE, AUMENTAN LOS COSTOS DE TRANSPORTACIÓN Y DE MONTAJE DEL EQUIPAMIENTO, LA DENSIDAD DEL AIRE DISMINUYE CONSIDERABLEMENTE CON LA ALTURA Y CON ELLO EL RENDIMIENTO DE LAS TURBINAS, POR LO QUE SON MAYORES LAS EXIGENCIAS DE ALTOS POTENCIALES EÓLICOS PARA PODER COMPENSAR EL DÉFICIT DE LA ENERGÍA PRODUCIDA POR ESTAS Y HACER RENTABLES LOS PROYECTOS. BAJO ESTAS CIRCUNSTANCIAS SE HACE NECESARIO NO SOLO LA CONSTRUCCIÓN DE PARQUES EÓLICOS, SINO TAMBIÉN LA OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA PARA SU MEJOR APROVECHAMIENTO Y BENEFICIO ECONÓMICO DEL PAI - — APESARDE HABER SIDO LA EÓLICA UNA DE LAS PRIMERAS FORMAS DE ENERGÍA UTILIZADAS POR LA HUMANIDAD, AÚN QUEDA MUCHO CAMPO POR EXPLORAR. DURANTE LA PRIMERA ETAPA DE SU DESARROLLO, QUE SE EXTENDIÓ VARIOS SIGLOS, LOS TRABAJOS LLEVADOS A CABO EN ESTA TECNOLOGÍA, SOLO ESTUVIERON ENCAMINADOS AL PROYECTO DE MÁQUINAS ENCARGADAS DE LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA CINÉTICA DEL VIENTO EN MECÁNICA SIN HACER ÉNFASIS EN LOS COSTOS DE PRODUCCIÓN, SOLO ERA DE INTERÉS LA ENERGÍA PRODUCIDA PORQUE NO EXISTÍAN OTRAS FORMAS CON LAS CUALES SE PUDIERA ESTABLECER COMPARACIÓN, SI SE TIENE EN CUENTA QUE LA MÁQUINA DE VAPOR FUE DESARROLLADA A FINALES DEL SIGLO XVII YLA LEY DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA O PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA FUE EL MAYOR DESCUBRIMIENTO DEL SIGLO XIX [18]. AL SURGIR ESA NUEVA ALTERNATIVA, DESAPARECIÓ EL USO DE LA ENERGÍA EÓLICA EN MUCHOS PAÍSES Y EN OTROS FUE RELEGADA A UN SEGUNDO PLANO. A MEDIDA QUE LOS MOLINOS EUROPEOS AN LLEGANDO A SUS DÍAS FINALES, EN LOS ESTADOS UNIDOS APARECÍA UN NUEVO TIPO DE MÁQUINA DEDICADA FUNDAMENTALMENTE AL BOMBEO DE AGUA PARA LOS RANCHEROS Y AL NACIENTE FERROCARRIL DE VAPOR QUE ENLAZABA AL ESTE CON EL OESTE DE LOS E. U.A. DURANTE ESA ETAPA SE ESTABLECIERON ALGUNOS CONCEPTOS QUE AÚN SE UTILIZAN PARA LA EVALUACIÓN SISTEMÁTICA DE LAS MÁQUINAS EÓLICAS, DENTRO DE LOS CUALES LOS MÁS SOBRESALIENTES FUERON: - =ELCONCEPTODEVELOCIDAD ESPECÍFICA, QUE ESTABLECE LA RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD EN EL EXTREMO DE LAS PALAS Y LA VELOCIDAD DEL VIENTO, MEDIANTE EL CUAL SE PUEDEN AGRUPAR Y CLASIFICAR LAS MÁQUINAS POR SEMEJANZAS. == LA RELACIÓN ENTRE LA POTENCIA ÚTIL DE LA MÁQUINA Y LA POTENCIA DEL VIENTO, CONOCIDA COMO COEFICIENTE DE POTENCIA COEFICIENTE DE BETZ [19), = -LARELACIÓN CUADRÁTICA ENTRE EL TORQUE Y LA VELOCIDAD DEL VIENTO. Y CUYO VALOR MÁXIMO TEÓRICO ES DEL 59,3%
  • Objetivo General:  
  • Objetivos Específicos:  
  • Beneficiarios:  LOS USUARIOS, LOS PROYECTISTAS DE PROYECTOS DE PARQUES EÓLICOS, ESTUDIANTES E INVESTIGADORES EN EL ÁREA DE ENERGÍA EÓLICA BENEFICIARIOS INMEDIATOS: SERÍA LA ESPOCH, YA QUE SE COMERCIALIZARÍALA PATENTE. EN CUANTO ALA PARTE ACADÉMICA, EXISTIRÁ LA CAPACITACIÓN PARA ALREDEDOR DE 10 INVESTIGADORES DE LA INSTITUCIÓN QUE MANEJARÍAN LOS PROTOCOLOS Y LAS METODOLOGÍAS PARA IMPARTIR Y HACER TRANSFERENCIA DE CONOCIMIENTO POR MEDIO DE PUBLICACIONES AUMENTANDO EL ÍNDICE DE ACREDITACIÓN EN LA INSTITUCIÓN. BENEFICIARIOS MEDIATOS: AL DESARROLLAR DICHA TECNOLOGÍA, LOS BENEFICIARIOS INDIRECTOS SERÍAN CADA UNO DE LOS INVOLUCRADOS EN LA INVESTIGACIÓN EN ENERGÍA EÓLICA.
Miembros
  • LORENZO ALFREDO ENRIQUEZ GARCIA - Director proyecto
    lenriquez@espoch.edu.ec
    SENIOR
  • CARMEN ELENA MANTILLA CABRERA - Investigador docente
    carmen.mantilla@espoch.edu.ec
    SENIOR
  • CARLOS MIRANDA CHINLLI - Investigador docente
    c7miranda@gmail.com
    NO ASIGNADO
  • HUGO OSWALDO MORENO AVILES - Investigador docente
    h_moreno@espoch.edu.ec
    SENIOR
Grupos
  • GRUPO DE INVESTIGACIÓN
Facultades
  • INSTITUTO DE INVESTIGACIONES
Carreras
  • ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS
  • RECURSOS NATURALES RENOVABLES
  • MECÁNICA
  • TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN
Programas
  • GESTIÓN DE LOS RECURSOS NATURALES
  • ADMINISTRACIÓN
  • MECANICA
Líneas
  • TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN 2019
  • ENERGÍAS RENOVABLES Y PROTECCIÓN AMBIENTAL 2019