CARACTERIZACIÓN DE LAS CONDICIONES FÍSICAS Y METEOROLÓGICAS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE DISPOSITIVOS DE GENERACIÓN DE ENERGÍAS EÓLICAS Y SOLAR EN LA PROVINCIA DE CHIMBORAZO.

Detalles
  • activo
  • Código:   IDIPI-298
  • Fecha de Inicio:  2023-01-01
  • Fecha de Fin:  2025-12-30
  • Resumen:  Debido al creciente aumento de la población e incremento de la contaminación ambiental por el uso de combustibles fósiles, se requiere buscar nuevas fuentes de energía, más limpias y amigables con el ambiente, como es la energía eólica y solar (Ferraz José et al., 2020). Por su posición geográfica y orografía, la provincia de Chimborazo presentaría grandes potenciales de energía eólica y solar (Tapia Mariela et al., 2022), (PALAGUACHI Romel et al., , 2020), (Enríquez Lorenzo y Moreno Hugo, 2020), lo cual no se aprovecha actualmente, por un lado, debido al desinterés de las instituciones encargadas de este ámbito y también, por la falta de información específica de los potenciales aprovechables de este tipo de energía bajo las condiciones físicas y meteorológicas particulares de la provincia de Chimborazo. La ESPOCH cuenta con una red de estaciones meteorológicas del grupo GEAA a lo largo y ancho de la provincia, la cual ha venido monitoreando los diferentes parámetros atmosféricos desde el año 2013 (Estación meteorológica, 2021), con la que se ha podido recolectar información meteorológica valiosa, ha desarrollado una página web donde se transmite los datos en forma automática, mediante diferentes trabajos de investigación y proyectos se ha logrado desarrollar varias técnicas y métodos de procesamiento de datos (López Germánico y Arboleya Pablo 2022) , además, se ha consolidado la red de estaciones meteorológicas mediante convenios con diferentes instituciones y personas naturales, lo que será la base para establecer las zonas de alto potencial energético eólico y solar en la provincia, información que no se ha usado específicamente para desarrollar un emprendimiento de alguna de estas fuentes de energía (Ge, et al, 2022 ),(Ministerio de Energía y Minas, 2021). Los modelos desarrollados para el estudio de la dinámica atmosférica, necesarios para conocer la transferencia energética entre la atmosfera y los dispositivos generadores de energía, normalmente son parametrizados a las zonas donde son desarrollados y no necesariamente se ajustan a otras condiciones, por lo que es necesario verificar su valides a las condiciones de la zona y buscar un ajuste en términos de resolver las ecuaciones dinámicas de la atmósfera a condiciones de contorno reales según los requerimientos (Perugachi, 2020). La validez de los modelos a meso escala en condiciones orográficas como es el caso de la provincia de Chimborazo son poco confiables, dado que las irregularidades del terreno producen cambios significativos en pocos kilómetros a la redonda, agravados por las condiciones de convergencia de las corrientes aéreas que ingresan en la zona y la influencia irregular de las corrientes marinas, en este sentido es necesario estudiar las condiciones atmosféricas localmente realizando medidas directas ya que la mayor parte de estudios se los ha realizado usando datos a gran escala, (Cevallos Jaime y Ramos Jesús, 2018) y (Haro Arquímides et al., 2018). A gran escala, es conocido que los modelos, por las condiciones antes mencionadas no se ajustan adecuada mente, esencialmente por la poca información y normalmente de no tan buena calidad que se tiene de las condiciones de superficie que alimenten sus bases de información, siendo necesario desarrollar ajustes a los mismos, para tener información más confiable y segura que garantice el funcionamiento de los dispositivos que potencialmente se instalarán en la zona (Prieto Jesús y García David, 2022.). Por otro lado, los dispositivos que se emplean en este tipo de generación de energía son fabricados normalmente en los países desarrollados que han pasado por pruebas rigurosas de funcionamiento, pero sería necesario ver los factores altura, tipo de terreno y valor de viento y radiación solar respectivamente (Muñoz, 2018) y (Planas, 2022). Con este proyecto lo que se busca verificar zonas de alto potencial energético natural, algunos ya exploradas por la EERSA, ESPOCH u otras instituciones, realizar un monitoreo de parámetros meteorológicos, modelar las condiciones dinámicas de la atmósfera a pequeña y gran escala para ajustar los modelos que permitan resultados de acorde a las condiciones físicas de la zona y en lo posible proponer modelos propios mediante el cambio de las condiciones de contorno en las ecuaciones dinámicas de la atmosfera (Richmond-Navarro et al., 2020), procurar un funcionamiento óptimo en los dispositivos que se puedan instalar para la generación de energía, desarrollando una caracterización de su funcionamiento para seleccionar aquellos que mejor se ajusten y en lo posible proponer ajustes según nuestras condiciones, con tecnología que se ajuste a las condiciones locales con estudio previos de factibilidad de equipos, instalando pequeños prototipos para verificar los resultados del estudio (Zhang, et al. 2021), (Hernández et al. 2018), (Alave et al., 2022). Con el fin de garantizar los resultados del proyecto se ha firmado un convenio de cooperación técnico científico con la Universidad Católica de Chile (PUCCH), quienes aportarán con personal técnico especializado, equipos informáticos de alto rendimiento y laboratorios para estudiar las propiedades de los materiales que se usarán para la generación de la energía eléctrica, La cámara de Cooperación Alemana (GIZ), que apoyara con equipamiento y personal técnico. Adicionalmente se ampliará un convenio con la Empresa Eléctrica Riobamba (EERSA) que contribuirá con información de base sobre posibles zonas de alto potencial energético eólico y solar, requerimientos actuales y futuros de consumo de energía y aspectos particulares de la red de distribución y accesibilidad de conexión en las zonas que se determinen como óptimas para la generación de energía eólica, así como las zonas que no cubre la red para implementación de pequeñas centrales aerogeneradores o solares, finalmente se tiene el apoyo del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) que dará el soporte técnico de los equipos de monitoreo y colaborará con información meteorológica de sus estaciones. Una de las finalidades del presente proyecto es generar resultados para el registro ante el SENADI, considerando que se va a desarrollar modelos de ajuste de condiciones físicas y meteorológicas para la instalación de dispositivos eólicos y solares.
  • Objetivo General:  • Caracterizar las condiciones físicas y meteorológicas para la implementación de energías renovables eólicas y solar en la provincia de Chimborazo.
  • Objetivos Específicos:  • Monitorear, analizar y depurar los datos de los parámetros meteorológicos, usando la red de estaciones del Grupo de Energías Alternativas y Ambiente GEEA de la ESPOCH. • Caracterizar y modelar la dinámica atmosférica de las zonas de interés para conocer los flujos de energía convectiva y mecánica, perfiles de viento y temperatura, transferencia de energía a diferentes escalas. • Diseñar y construir prototipos de generación de energía eólica y solar que se ajusten a las condiciones físicas y meteorológicas de la zona.
  • Beneficiarios:  Beneficiarios inmediatos: En el presente proyecto, los métodos y el software que se desarrollen estarán disponibles para todas las instituciones de forma gratuita. Entre las instituciones que se beneficiarían están el INAMHI, EERSA GAD Provincial, cantonales y parroquiales, los centros de educación superior que tengan investigaciones, ambientales, en energía eólicas, energía solar y agropecuarias, gobiernos locales y sectores industriales (en las áreas de influencia del proyecto), parques eólicos que pretendan empezar proyectos de eólica y solar a nivel nacional. A futuro, dado que la información generada servirá de base para proyectos de eólica y solar, en general los potenciales beneficiarios son los 524004 habitantes de la Provincia de Chimborazo y toda la población del Ecuador. Beneficiarios mediatos: La población en general, la implementación de fuentes de energía alternativa disminuye el impacto ambiental generado por fuentes de energía de combustibles fósiles, Las comunidades más alejadas que tendrán acceso a energía fotovoltaica, la población donde habrá fuentes de trabajo, las comunidades donde se hallan las estaciones instaladas ya que tendrán acceso a la información de las mismas que son fundamentales para las actividades agrícolas y ganaderas, además docentes y estudiantes de la ESPOCH que trabajan en el área que tendrán acceso a los datos necesarios para su investigación.
Miembros
  • ROMEL JOSE PALAGUACHI CALLE - Director proyecto
    romel.palaguachi@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
  • ARQUIMIDES XAVIER HARO VELASTEGUI - Director proyecto
    aharo@espoch.edu.ec
    SENIOR
  • CELSO GUILLERMO RECALDE MORENO - Subdirector proyecto
    c_recalde@espoch.edu.ec
    SENIOR
  • GABRIELA VIVIANA TUBON USCA - Investigador docente
    gabriela.tubon@espoch.edu.ec
    SENIOR
  • JONATHAN JAVIER LLININ URQUIZO - Investigador practicante
    jonathan.llinin@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
  • LUIS FERNANDO CUJI LLUCO - Investigador practicante
    luis.cuji@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
  • DANY DANIEL TORRES DEMERA - Investigador practicante
    dany.torres@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
  • KEVIN FABRICIO DAQUILEMA MIRANDA - Investigador practicante
    kevin.daquilema@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
  • JORGE MILTON LARA SINALUISA - Investigador tesista de grado
    j_lara@espoch.edu.ec
    JUNIOR
  • VIVIANA ARACELI FLORES GUANANGA - Investigador tesista de grado
    araceli.flores@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
  • JUAN CRISTIAN HIDALGO LLANGARI - Investigador tesista de grado
    juanc.hidalgo@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
  • DIANA ESTEFANIA AGUIRRE RUIZ - Investigador tesista de grado
    diana.aguirre@espoch.edu.ec
    NO ASIGNADO
Grupos
  • GRUPO DE INVESTIGACIÓN ENERGIAS ALTERNATIVAS Y AMBIENTE
Facultades
  • INSTITUTO DE INVESTIGACIONES
Carreras
  • FISICA
  • ESTADISTICA
  • MATEMÁTICA
Programas
  • FÍSICA TEÓRICA Y APLICADA
  • DISEÑO DE EXPERIMENTOS
  • ESTADISTICA TEÓRICA Y APLICADA
  • AGRICULTURA DE PRESICIÓN
  • MANEJO Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS RENOVABLES
  • EFICIENCIA ENERGÉTICA
  • ENERGÍA Y AMBIENTE
Líneas
  • CIENCIAS BÁSICAS Y APLICADAS 2019
  • MANEJO SUSTENTABLE DE LOS RECURSOS NATURALES 2019
  • ENERGÍAS RENOVABLES Y PROTECCIÓN AMBIENTAL 2019