Embed Size (px)
Citation preview
In
g. F
elip
e C
arre
ra, I
ng.
Jav
ier
Go
nzá
lez
2013
EN
ER
GÍA
S A
LT
ER
NA
TIV
AS
FR
EN
TE
A L
A E
NE
RG
ÍA P
RO
VE
NIE
NT
E
DE
CO
MB
US
TIÓ
N D
E D
ER
IVA
DO
S D
E P
ET
RÓ
LE
O Y
SU
IM
PA
CT
O
EN
LA
CA
LID
AD
DE
L A
IRE
.
En el presente artículo se ha realizado un análisis y breve descripción de las de las energías alternativas frente a la proveniente de la combustión de los combustibles fósiles que se derivan del petróleo, un recuento de cómo se vienen desarrollando estas energías en el Ecuador y de qué manera influirán significativamente en mejorar la calidad del aire.
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO MAETRÍA EN SISTEMAS DE GESTIÓN AMBIENTAL
Contaminación de aire y su control Análisis crítico
1
Contenido ENERGÍAS ALTERNATIVAS FRENTE A LA ENERGÍA PROVENIENTE DE
COMBUSTIÓN DE DERIVADOS DE PETRÓLEO Y SU IMPACTO EN LA CALIDAD
DEL AIRE. ................................................................................................................................ 2
1. RESUMEN ........................................................................................................................ 3
2. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 3
3. ENERGÍAS ALTERNATIVAS ........................................................................................ 4
3.1 Energía Solar ............................................................................................................... 4
3.1.1 Energía solar térmica ............................................................................................... 5
3.1.2 Energía solar Fotovoltaica ....................................................................................... 5
3.1.3 Energía de la Biomasa ............................................................................................. 5
3.1.4 Energía Undimotriz ................................................................................................. 7
3.1.5 Energía Maremotérmica .......................................................................................... 7
3.1.6 Energía Eólica .......................................................................................................... 8
3.1.7 Energía Hidráulica ................................................................................................... 8
3.2 Energía Geotérmica ..................................................................................................... 8
3.3 Energía mareomotriz ................................................................................................... 9
4. ANÁLISIS DEL IMPACTO DE LAS ENERGÍAS ALTERNATIVAS EN LA
CALIDAD DEL AIRE ............................................................................................................ 10
4.1 Energía Solar ............................................................................................................. 11
4.2 Energía eólica ............................................................................................................ 12
4.3 Energía geotérmica .................................................................................................... 12
4.4 Biomasa ..................................................................................................................... 12
5. SITUACIÓN ACTUAL EN EL ECUADOR .................................................................. 12
5.1 Energía solar en el Ecuador ....................................................................................... 13
5.1.1 Planta para la generación de electricidad en el Cantón Pimampiro ................... 14
5.2 Energía eólica en el Ecuador ..................................................................................... 14
5.2.1 Proyecto eólico en las Islas Galápagos .............................................................. 15
5.3 Energía a partir de la biomasa en el Ecuador ............................................................ 16
5.4 Energía hidráulica en el Ecuador .............................................................................. 17
6. CONCLUSIONES ........................................................................................................... 18
7. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 20
Trabajos citados ....................................................................................................................... 20
2
INDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Esquema de una central maremotérmica ............................................................. 7
Ilustración 2: Esquema de una central mareomotriz .................................................................. 9
Ilustración 3: Proyectos para un desarrollo limpio en América Latina y El Caribe ................ 11
Ilustración 4: Emisiones a la atmósferas (ton/día/MW) .......................................................... 11
Ilustración 5: Lugares ideales para la implantación de paneles solares ................................... 13
INDICE DE TABLAS
Tabla 1: Zonas de interés Eólico .............................................................................................. 14
Tabla 2: Emisiones de CO2 ..................................................................................................... 16
Tabla 3: Análisis de la emisión de CO2 en los proyectos de Electrificación ........................... 17
3
ENERGÍAS ALTERNATIVAS FRENTE A LA ENERGÍA PROVENIENTE DE
COMBUSTIÓN DE DERIVADOS DE PETRÓLEO Y SU IMPACTO EN LA
CALIDAD DEL AIRE.
1. RESUMEN
En el presente artículo se ha realizado un análisis y breve descripción de las de las energías
alternativas frente a la proveniente de la combustión de los combustibles fósiles que se
derivan del petróleo, un recuento de cómo se vienen desarrollando estas energías en el
Ecuador y de qué manera influirán significativamente en mejorar la calidad del aire.
2. INTRODUCCIÓN
Durante muchos millones de años, el clima de la Tierra se ha mantenido a una temperatura
media relativamente estable, lo que ha permitido el desarrollo de la vida. Los gases de efecto
invernadero han conservado su equilibrio gracias, fundamentalmente, a la acción de la lluvia
y de los árboles, que regulan las cantidades de dióxido de carbono en la atmósfera.
Sin embargo, en los últimos 50 años, las concentraciones de gases invernadero están
creciendo rápidamente como consecuencia de la acción humana. El uso generalizado de los
combustibles fósiles, el debilitamiento de la capa de ozono y la destrucción de las masas
forestales están favoreciendo el aumento de la temperatura de la Tierra, provocando
cambios drásticos en el clima mundial y haciéndolo cada vez más impredecible. (Madrid
Solar, 2006)
Ante estas perspectivas, en 1992 representantes de 172 países se reunieron en Río de Janeiro
Brasil, para asistir a la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y
Desarrollo, reunión que se conoce como la Cumbre de la Tierra. Cinco años más tarde, en
diciembre de 1997, representantes de 130 naciones se reunieron en Kyoto Japón, para
analizar las repercusiones de las actividades humanas en el calentamiento global. Entre los
objetivos acordados legalmente obligatorios para que, durante el periodo 2008-2012, los
países industrializados reduzcan un 5,2 % –sobre los niveles de 1990– las emisiones de los
principales gases de efecto invernadero. Se puede contribuir en alcanzar esta meta, utilizando
energías renovables y fomentando el ahorro energético.
En uno de los preceptos de la CONSTITUCION 2008, del Ecuador Derechos del Buen Vivir-
Ambiente Sano, Art. 15.- El Estado promoverá, en el sector público y privado, el uso de
tecnologías ambientalmente limpias y de energías alternativas no contaminantes y de bajo
impacto. La soberanía energética no se alcanzará en detrimento de la soberanía alimentaria,
ni afectará el derecho al agua.
Ante esta situación en el Ecuador se han emprendido varios proyectos de energías renovables
y alternativas como: los de energía hidráulica (Coca Codo Sinclair, Toachi – Pilatón, Minas
San Francisco, Sopladora, etc.) y energía eólica (Villonaco). El objetivo es apoyar el cambio
de la matriz energética lo cual lógicamente tendrá sus efectos en las emisiones de
4
contaminantes de los hidrocarburos del petróleo, que en la actualidad predomina la
generación eléctrica del país. Estos proyectos más están viabilizados a abaratar los costos de
producción con la reducción de las tarifas en el sector eléctrico, pero de manera directa tendrá
sus repercusiones en la calidad del aire.
En tanto se ha trabajado en: Estudios de Biomasa en las Provincias de Pichincha, El Oro y
Los Ríos; Proyecto planta piloto de biomasa residual en La Concordia (Estación INIAP);
Atlas solar del Ecuador, entre otros. La mayoría de estos proyectos solo ha quedado en la
investigación sin conseguir el financiamiento para ser ejecutados.
3. ENERGÍAS ALTERNATIVAS
Denominadas así a las fuentes de energía que no provienen de los combustibles fósiles. En
otras palabras, fuentes de energía como alternativa a la que se produce mediante la quema de
hidrocarburos derivados del petróleo, los mismos que en un futuro relativamente cercano se
agotarán.
También se conocen como energía de fuentes renovables, tomando el nombre de Energías
Renovables, por cuanto provienen de fuentes naturales prácticamente inagotables.
En el Ecuador "La matriz energética ecuatoriana se caracteriza por un predominio del sector
petrolero (82% en el 2009), lo cual tiene relación con la tendencia regional de substitución
del uso de la leña como energético, la cual en 1970 representaba el 39% y en el 2009 tiene
una participación del 4%. De forma similar se observa el incremento en la oferta de energía
primaria de la hidrogenaría del año 1970 (2%) al año 2009 (8%) En la matriz de oferta de
energía también se reporta un 4% de participación del gas natural, el cual es utilizado para la
generación de electricidad."
La generación eléctrica en las centrales de vapor, donde se queman los combustibles fósiles,
que actualmente predomina como matriz energética del país, perjudican la calidad de aire,
además de estar amenazados los recursos naturales.
Se consideran fuentes de energía fundamentales las cuales son el núcleo de formación de las
demás formas de energía, estas se las denomina como: Energía Solar, Energía Geotérmica y
la Energía de los mares por atracción gravitacional.
3.1 Energía Solar
El sol es la fuente de energía primaria del planeta Tierra.
La fuente de energía del sol se encuentra en el núcleo. Debido las condiciones extremas de
presión y temperatura en su interior, tienen lugar reacciones nucleares de fusión. En estás,
cuatro átomos de hidrogeno se combinan para convertirse en un átomo de helio. La masa del
átomo de helio es 0.7% menor que la masa de los cuatro átomos de hidrogeno. Esa masa que
falta es lo que se convierte en energía que, en forma de rayos gamma se expande desde el
núcleo hacia la superficie en los primeros 500.000 km de espesor de la esfera solar por
5
radiación, ahí alcanza la zona e que el transporte es ya por convección y que permite a los
fotones, después de un largo viaje de miles de años alcanzar la superficie solar.1
La energía solar básicamente está presente en todos los procesos de conversión de energía del
planeta, presente como energía lumínica en el día, además genera el calentamiento de la
superficie terrestre, las plantas la aprovechan para sintetizar moléculas orgánicas, movimiento
de masas de agua y aire, etc.
Se consideran como energía renovable o energía limpia, su aprovechamiento no implica la
emisión de contaminantes a la atmósfera, si se capta como energía fotovoltaica.
3.1.1 Energía solar térmica
Este tipo de energía es la que se aprovecha directamente por la radiación emitida por el sol.
Esta es aprovechada mediante colectores solares para calentar agua, algunas aplicaciones
consiguen concentrar la energía calorífica del sol, la cual es aprovechada utilizando el mismo
principio de las centrales de generación de electricidad a través del vapor convencionales.
También utilizando el mismo principio de concentración se puede aprovechar en hornos
solares, en sistemas de evaporación, en cocinas solares e inclusive en sistemas de
Enfriamiento y Refrigeración.
3.1.2 Energía solar Fotovoltaica
Es un tipo de energía renovable, se obtiene directamente del sol, esta mediante dispositivos
semiconductores denominados células fotovoltaicas, consiguen que los fotones presentes en
la luz solar choquen con un metal liberando electrones los cuales generan una diferencia de
potencial en un conductor produciendo la corriente eléctrica.
3.1.3 Energía de la Biomasa
Se considera biomasa a la materia orgánica derivado de animales y vegetales como resultado
del proceso de conversión fotosintético, que puede ser aprovechado con fines de generar
energía mediante un proceso de transformación. El valor energético de la biomasa de materia
vegetal proviene originalmente de la energía solar a través del proceso conocido como
fotosíntesis.
La bioenergía acumulada en el interior de la biomasa es aprovechada mediante la combustión
de la misma para generar electricidad, mediante la conversión en biocombustibles, o la
transformación en biogás.
Entre algunas ventajas destacadas de impacto a la calidad del aire se tiene que los
combustibles de biomasa tienen un contenido insignificante de azufre y por lo tanto no
contribuyen a las emisiones de dióxido de azufre que causan la lluvia ácida. La combustión
de la biomasa produce generalmente menos ceniza que la combustión del carbón, y la ceniza
1 (Sánchez, 2008)
6
producida se puede utilizar como complemento del suelo en granjas para reciclar compuestos
tales como fósforo y potasio.
7
3.1.4 Energía Undimotriz
La energía undimotriz es la energía producida por las olas del mar. Los sistemas de
aprovechamiento de energía undimotriz basan su funcionamiento en captar el empuje de la
ola, la variación de la altura de la superficie y de la presión bajo la superficie.
Al ser una energía provocada por el viento y debido a que las corrientes de vientos son
provocadas por el calentamiento del aire por parte del sol se trata de energía solar.
Este tipo de energía es el más claro ejemplo de un tipo de energía no convencional y además
es totalmente renovable.
3.1.5 Energía Maremotérmica
Esta consiste en utilizar el diferencial de temperatura de los mares, la superficie de los
océanos absorbe la radiación solar provocando su calentamiento, la radiación que llega a los
océanos penetra de unos 100 m en aguas turbias hasta 1000 m en aguas cristalinas. La
diferencia de temperatura entre la capa caliente superior y la fría inferior está en el orden de
los 15 °C, teniéndose temperaturas de hasta menos de 4° a un Kilómetro de profundidad.
Basados en el ciclo termodinámico de Rankine, mediante el calor se evapora un líquido para
mover una turbina que a su vez mueve un generador de energía eléctrica.
Ilustración 1: Esquema de una central maremotérmica
8
En este proceso de conversión de energía se usa el agua caliente de la superficie del mar,
ingresando en un evaporador que se encuentra al vacío, esto permite que el agua se caliente
rápidamente, por cuanto se consigue disminuir la temperatura de ebullición del agua debido a
que la presión dentro del evaporador también es baja, del vapor agua desprendido se consigue
el movimiento de las turbinas consiguiéndose transformar mediante un generador eléctrico
energía eléctrica. Para devolver el vapor de agua al océano se utiliza un condensador el cual
usa agua fría de las profundidades. (Ver ilustración 1)
En otro proceso igualmente se utiliza la energía térmica del agua para calentar un líquido de
bajo punto de ebullición que permite evaporarlo a presiones más adecuadas. El vapor de este
fluido se usa de manera idéntica que en el proceso anterior, con la particularidad de que este
líquido es reciclado después de la condensación para cumplir nuevamente la evaporación.
En otro sistema se agrupa ciertos aspectos de los dos sistemas, usando vapor de agua para
evaporar el fluido de trabajo que circula en un ciclo cerrado.
El agua de mar recuperada de los procesos de evaporación y condensación sale desalinizada,
lista para consumo humano, agrícola, etc.
3.1.6 Energía Eólica
Se trata de energía producida por el viento el cual genera movimiento, este movimiento se lo
puede transformar a impulso mecánico, como es el caso de los molinos de viento. O bien se
puede aprovechar en los aerogeneradores que consiguen transformar esta energía en corriente
eléctrica.
3.1.7 Energía Hidráulica
Es la que se basa en el empleo de la energía cinética y potencial de las corrientes de los ríos y
saltos de agua para la producción de corriente eléctrica. En zonas donde el gradiente
altitudinal o diferencia de alturas es variable se aprovecha el golpe del agua, moviendo aspas
o álabes que componen las turbinas o ruedas hidráulicas, lo que a su vez transforma la
energía mecánica en eléctrica, que se basa en la diferencia de potencial en un conductor.
La energía hídrica se considerada como una energía dependiente del sol ya que la incidencia
del sol es fundamental para que el ciclo hidrológico de las lluvias se pueda completar.
Este tipo de energía no genera contaminantes que puedan influir en la calidad de aire y es
mínima en el agua, por otra parte la construcción de las centrales hidroeléctricas ocasiona
serios problemas de contaminación e intervención en los recursos naturales.
3.2 Energía Geotérmica
Es la que proviene del desprendimiento de calor del centro de la tierra o núcleo, debido al
movimiento de las placas tectónicas, que bien puede ser recuperado para satisfacer las
demandas de energía del hombre.
9
Esta fuente de energía puede ser caracterizada como renovable cuando es explotada de
manera racional, satisfaciendo la necesidad actual de la población sin perjudicar a la futura.
Este tipo de energía bien puede ser utilizada de manera directa aprovechando la energía
calorífica de la misma o de manera indirecta para la generación de electricidad.
3.3 Energía mareomotriz
Esta se manifiesta en el movimiento de las grandes masas de agua como son los océanos por
debido a la atracción gravitacional (distanciamiento o acercamiento) de la luna y el sol
respecto al planeta tierra, lo produce lo que conocemos como marea.
El aprovechamiento de este recurso se basa en que, en los océanos se produce diferencias de
altura al subir y bajar las mareas. Lo que se conoce como pleamar al nivel más alto que puede
llegar el agua de los océanos y como bajamar al nivel más bajo. En esta se construye una
represa en un canal estrecho una vez que el agua pasa y llega a la pleamar se cierra la presa,
al bajar el nivel de agua se abren las compuertas de las turbinas, en donde se genera
movimiento convirtiendo mediante inducción electromagnética a energía eléctrica. (Ver
ilustración 2)
Ilustración 2: Esquema de una central mareomotriz
Fuente: (Zambrano, 2012)
Esta generación de electricidad tiene sus limitaciones por cuanto los lugares para el
aprovechamiento deben reunir algunas condiciones de morfología, se pueden emplazar en:
bahías, estuarios o golfos. También tienen un alto costo las instalaciones y potencia limitada.
Además de producir impacto ambiental, visual y estructural sobre el paisaje costero.
Entre las ventajas, es una forma de generación de energía no contaminante.
10
4. ANÁLISIS DEL IMPACTO DE LAS ENERGÍAS ALTERNATIVAS EN LA
CALIDAD DEL AIRE
Las energías alternativas también suelen ser llamadas con frecuencia Energías Limpias y
Seguras. Este concepto se basa en que las fuentes de energía no agravan el fenómeno
climático y no contaminan el ambiente con sustancias específicamente nocivas para la salud
de las personas.
Existen también posturas en contra de la implantación de este tipo de energías. El primero es
el costo de la instalación; pues se requiere de una inversión y presupuesto operacional
(mantenimiento, personal) sustancialmente mayor que los sistemas actualmente en uso. Este
supuesto ocasionaría que se eleven las tarifas eléctricas. Otra postura señala: que estos
sistemas serían pequeños que no tendrían la capacidad de entregar la cantidad de energía
necesaria para su crecimiento económico. Estas posturas hacen que en muchas ocasiones no
se tome en cuenta las alternativas energéticas más limpias.
La implementación de la generación de energía con tecnologías limpias es considerada como
un mecanismo para la lucha contra el cambio climático. La Organización de las Naciones
Unidas, en el marco del Convenio Marco sobre Cambio Climático, estableció una serie de
mecanismos para reducir los niveles de emisión de gases contaminantes en los países
industrializados, y mejorando las condiciones sociales de algunos países. (Ver ilustración 3)
La aplicación de Mecanismos de Desarrollo Limpio (MDL) contribuye a la transferencia de
tecnología y favorece el desarrollo sostenible en países de acogida de dichos proyectos. Al
realizar estos proyectos el país inversor (país industrializado) adquiere créditos de emisión
que ayudan a disminuir la contabilización de sus emisiones para poder cumplir con los
objetivos del Protocolo de Kyoto. El país receptor se ve beneficiado, ya que recibiría
inversiones extranjeras y transferencias de tecnologías más eficiente y más avanzada que la
propia.
Un proyecto es elegible como un MDL cuando demuestra adicionalidad. “Es decir, que las
reducciones de emisiones deben ser adicionales a aquellas que se habrían producido en
ausencia del proyecto”. Con lo dicho se debe demostrar que la aplicación del proyecto
implicaría una reducción de emisiones de gases con efecto invernadero (GEI). Se debe
realizar una línea base, en donde se establezca un plan de vigilancia del proyecto. También se
aplica el criterio de adicionalidad si el proyecto ayudaría a un desarrollo tecnológico y
económico.
Las centrales hidroeléctricas así como los proyectos con biomasa, y la captura de gas metano
provenientes de vertederos son los tipos de tecnologías que predominan en los proyectos
MDL.
11
Ilustración 3: Proyectos para un desarrollo limpio en América Latina y El Caribe
Uno de los objetivos de esta clase de proyectos es la transmisión de tecnología; sin embargo,
en ocasiones está transmisión de tecnología no se la hace completamente.
Ilustración 4: Emisiones a la atmósferas (ton/día/MW)
FUENTE: (Instituto Nacional de Electrificación, 2007)
4.1 Energía Solar
La energía solar es una energía limpia que no tiene emisiones que pueden causar problemas
en el ambiente, sin embargo tiene un poco rendimiento.
El Instituto Oeko de Berlín comunicó, en el 2006, que el costo de la energía eólica es similar
al de la hidráulica, si se toma en cuenta todo el ciclo de vida de cada tipo de generación.
12
4.2 Energía eólica
Una de las principales características de la energía eólica es que no genera emisiones
contaminantes (atmosféricas, residuos, vertidos líquidos) y por tanto no contribuyen al efecto
invernadero. Sin embargo, tiene otros problemas ambientales que necesitan ser evaluados.
Una instalación eólica produce alteraciones en el medio físico – impacto visual, tiene efecto
de colisión sobre las aves, genera ruido y erosión.
La generación de energía eólica tiene un impacto similar a las plantas de energía
mareomotriz. Es silenciosa y no genera emisiones, sin embargo, esta tecnología tiene un
impacto visual sobre el paisaje costero, y tiene un efecto negativo sobre la flora y fauna.
4.3 Energía geotérmica
Este tipo de energía no es completamente limpia. El principal contaminante descargado es el
dióxido de carbono CO2, que en una planta geotérmica está en un rango de 13 a 380 g/kWh.
En una planta de carbón se emite 1042 g/kWh, 906 en una de hidrocarburo y 453 g/kWh en
una de gas natural. Las emisiones totales de gases de una planta geotérmica son un 5% de una
planta de tamaño equivalente operada por combustibles fósiles. En la generación Emisión de
ácido sulfhídrico y CO2.
4.4 Biomasa
Entre las ventajas que se tiene del aprovechamiento de la biomasa como energía está la
disminución de las emisiones de CO2. No emite contaminantes sulfurados o nitrogenados, y
apenas partículas sólidas. Sin embargo tiene un mayor costo de producción.
5. SITUACIÓN ACTUAL EN EL ECUADOR
América Latina se encuentra en un lugar secundario en el mercado internacional de
hidrocarburos. Las reservas probadas de petróleo representan alrededor del 10,74% (135000
millones de barriles) de las reservas mundiales. Venezuela es el país latinoamericano más
relevante en la producción de petróleo ya que cuenta con 7,9% de las reservas probadas
(99400 millones de barriles). Este es seguido de Brasil y México. Luego aparecen Ecuador,
Argentina, Colombia, Perú y Trinidad y Tobago.
La producción para Venezuela, México, Ecuador y Colombia es mayor que el consumo
interno. Esto hace que los países antes mencionados sean también exportadores. América
Latina y el Caribe dependen en un 77% de los hidrocarburos, para el consumo de energía
primaria. Ecuador por su parte depende de un 79 %.
El consumo en el Ecuador de derivados de petróleo depende del sector de los transportes
principalmente con 4,2 millones de Toneladas equivalentes de petróleo (TEP) en él 2007. El
consumo en el sector residencial era de 1,6 millones TEP, para el industrial de 1,1 millones y
la agricultura de 0,5 millones.
13
En el Ecuador existen varios proyectos que utilizan energía renovable para la generación de
energía eléctrica, y también para la captura de gases contaminantes.
Para el caso de la obtención de energía a partir de la biomasa, existen proyectos relevantes
que corresponden a la cogeneración. Aquí se utiliza el bagazo en la industria azucarera.
El primer parque eólico del Ecuador en operación, ubicado en el Archipiélago de Galápagos
en la isla de San Cristóbal, constituye un aporte importante para el sustentable en las islas.
También en el país se genera energía a partir del biogás. Existen dos tipos de instalaciones:
- Producción de biogás con usos energéticos (reducción del consumo de combustibles
fósiles en los calderos).
- Captación del biogás para reducción de la emisión de gases de efecto invernadero. No
se realiza utilización energética por falta de cuantificación del biogás capturado.
Las granjas de producción porcina son un ejemplo de captura de gases. En estas plantas se
obtiene gas metano, pero no se tiene todavía un uso energético cuantificable.
5.1 Energía solar en el Ecuador
Los lugares ideales para la implementación de los paneles solares en el Ecuador se detallan a
continuación:
Ilustración 5: Lugares ideales para la implantación de paneles solares
Fuente: (El Comercio, 2013)
14
5.1.1 Planta para la generación de electricidad en el Cantón Pimampiro
En el cantón Pimampiro se instaló el primer sistema fotovoltaico cuenta con paneles de 240
vatios, y están en capacidad de producir 980 kW durante el día. La energía transformada
fácilmente puede cubrir con la demanda de los habitantes del centro de la ciudad de
Pimampiro. Sin embargo, la energía generada irá directamente al Sistema Nacional
Interconectado (SIN) y de ahí a todo el país. Los paneles solares fueron traídos directamente
de Europa.
Se tiene previsto también instalar este tipo de tecnologías en las localidades cercanas de
Bolívar y Malchinguí; y que se considera a este sector como un lugar de alta radiación.
El kilovatio hora producido con la energía solar cuesta 40 centavos. Con combustibles fósiles
es de 8 a 10 centavos y con energía hidráulica es de 7 centavos. La Empresa Eléctrica del
Norte (Emelnorte) comprará la energía a la planta a USD 2500 el megavatio.
5.2 Energía eólica en el Ecuador
Existen varias características que influyen en el aprovechamiento del potencial eólico en el
Ecuador, estas se detallan a continuación:
No existen datos de viento suficientes a nivel nacional;
Ministerio de Electricidad y Energía Renovable (MEER) está gestionado la ejecución
de un Mapa Eólico Ecuatoriano
Existen zonas de interés eólico como las crestas de montañas andinas e insulares,
zonas costeras, “off-shore”.
En la Amazonia no se presentan condiciones favorables.
Las zonas que presentan un interés eólico son:
Tabla 1: Zonas de interés Eólico
15
El proyecto que se encuentra en operación es el de la Isla San Cristóbal y constituye en el
primer proyecto eólico en operación en territorio ecuatoriano, de este proyecto se realizará
una descripción en esta investigación. El proyecto Baltra – Santa Cruz se encuentra en
ejecución.
Los proyectos que se encuentran en estudio son:
Villonaco – Loja (privado): 15 MW
Membrillo – Loja (privado): 45 MW
Las Chinchas – Loja (privado): 10 MW
Ducal – Loja (privado): 6 MW
Huascachaca – Azuay (público): 30 MW
Salinas – Imbabura (privado): 15 MW
5.2.1 Proyecto eólico en las Islas Galápagos
Este proyecto es parte del programa de “Energía Renovable para la Generación de
Electricidad en las Islas Galápagos”. Este programa es auspiciado por el Fondo para el Medio
Ambiente Mundial (GEF) y el programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD),
con el Gobierno Ecuatoriano. En este programa están involucrados inversores públicos,
locales e internacionales. Se intenta electrificar las cuatro islas pobladas del archipiélago con
una inversión aproximada de 3.3 millones de dólares americanos.
Este programa busca sustituir la energía proveniente de combustibles fósiles (principalmente
diésel) con energía eólica y fotovoltaica. El objetivo de este proyecto, por lo tanto, es reducir
las emisiones de gases de efecto invernadero y minimizar los riesgos ambientales asociados
al actual sistema de generación de energía. Este riesgo está asociado con el transporte del
diésel del continente a las islas por vía marítima, ya que pueden ocurrir derrames
accidentales. El proyecto funciona una manera híbrida con las generadoras a diésel. El
proyecto es de 2,4 MW y cubrirá la demanda de energía de la isla en un 50%.
Este proyecto tiene las siguientes características:
El primer proyecto eólico a gran escala en el Ecuador y está conformado por tres
aerogeneradores de 800 KW cada una, con una potencia total de 2.400 kW;
Parque eólico: en la cumbre del Cerro El Niño mediante generadores eólicos hasta 2.7
MW. La energía producida será conducida a una subestación de interconexión a 13,8
kW junto a la central a diesel existente.
Línea de Transmisión: 13.8 kW, 13 km, desde el parque eólico a la central de
generación a diesel en Puerto Baquerizo Moreno, utilizando el mismo derecho de vía
existente.
Un proyecto con seis años de desarrollo y ejecución, con un costo de USD$ 10
millones;
Un proyecto complementado con 2 sistemas solares fotovoltaicos de 6 kW cada uno,
y con programas de capacitación en energía solar y eficiencia energética;
16
Un proyecto construido en una zona declarada por la UNESCO como Patrimonio
Mundial de la Humanidad, y que forma parte del programa de energía renovable en
las Islas Galápagos de la República del Ecuador, auspiciado por el Programa de las
Naciones Unidas para el Desarrollo (UNDP);
Un proyecto que constituye uno de los más grandes sistemas híbridos eólico-diesel de
la región, que suministra más del 50% de la demanda de electricidad de la isla;
Un proyecto que incluye un programa para la protección de una de las especies de
aves endémicas en peligro de extinción (el Petrel de Galápagos);
Un proyecto registrado como un Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) bajo el
Protocolo de Kyoto;
Un proyecto sin fines de lucro, implementado bajo una alianza de trabajo entre la
empresa pública y privada;
Un proyecto que utiliza una estructura financiera innovadora, que incluye el aporte
del Fondo de las Naciones Unidas (FNU), donaciones de contribuyentes ecuatorianos,
fondos propios del Gobierno del Ecuador y de las compañías.
Tabla 2: Emisiones de CO2
FUENTE: (Veintimilla, 2004)
5.3 Energía a partir de la biomasa en el Ecuador
Para este caso se tiene 3 proyectos relevantes que corresponden a los de cogeneración,
utilizando el bagazo en la industria azucarera. Estas se tratan de plantas de cogeneración de
energía, en donde se vende el excedente de energía al Sistema Nacional Interconectado de
Ecuador. Entre los beneficios de esta tecnología está el aprovechamiento de los residuos de la
caña.
En cuanto a los biocombustibles hay dos iniciativas que se desarrollan en el Ecuador. Uno es
el proyecto piloto en Guayaquil para atender la demanda de gasolina extra que tiene dicha
ciudad (927000 l/día aproximadamente). Se prepara un mezcla de 5% de etanol anhidro con
la gasolina extra, creando el combustible ECOPAÍS.
17
Otro proyecto piloto de biocombustibles es el Piñon – Galápagos. Este tiene el objetivo de
reemplazar el diésel que se usa para generación eléctrica en la Isla Floreana por aceite vegetal
puro de piñon cultivado en la provincia de Manabí.
5.4 Energía hidráulica en el Ecuador
Es la energía alterativa de mayor aprovechamiento en el país; esta razón la hace que se tenga
un mayor conocimiento sobre este tema.
En la tabla 3 se resume los principales proyectos de Generación Eléctrica implementados
desde el 2004 y la emisión evitada de (tCO2/año).
Tabla 3: Análisis de la emisión de CO2 en los proyectos de Electrificación
PROYECTOS UBICACIÓN OPERACIÓN
(Año)
FUENTE DE
ENERGIA
GENERACIÓN
(GWh)
EMISION CO2
EVITADO
(tCO2/año)
Ecoelectric Valdez, planta
de cogeneración de bagazo Guayas 2008 Biomasa 76.64 70,887
San Carlos Proyecto de
Cogeneración de Bagazo Guayas 2005
Biomasa/Bagazo de
caña 133.86 40,402
Ingenio Azucarero del Norte
Compañía de Economía
Mixta – IANCEM
Ibarra 2008 Biomasa/Bagazo de
caña - -
Proyecto Eólico San
Cristóbal
Galápagos, Isla San
Cristóbal 2007 Eólica/Aerogenerador 3.2 -
Proyecto Biogás Codana Milagro/Guayas 2008
Biomasa/Reactor
anaeróbico para
producción de biogás
- 25,110
Proyecto Hidroeléctrico
Perlabí
San José de Minas /
Pichincha 2004 Hidráulica 13.95 7,424
Proyecto Hidroeléctrico
Toachi Pilaton
80 Km. al Sur
Occidente de Quito,
entre las Provincias
de Pichincha y
Cotopaxi
2011 Hidráulica - 1,000,000*
Proyecto Hidroeléctrico
Coca Codo Sinclair
Subcuenca del río
Coca, Provincia de
Sucumbíos
2013** Hidráulica - -
Proyecto Hidroeléctrico
Mazar
Sector Cola de San
Pablo, Río Paute,
Provincia del
Azuay
2010 Hidráulica 800 1,000,000***
Programa Euro-Solar
Zona 1: Esmeraldas
y Guayas con 25
comunidades 2011 Solar fotovoltaica - -
Zona 2: Orellana y
Sucumbíos con 34
18
comunidades
Zona 3: Napo,
Pastaza y Morona
con 32
comunidades.
Instalación de 604 Sistemas
Solares Fotovoltaicos
Residenciales en
Comunidades de la
Provincia de Esmeraldas.
Parroquias de
Telembí,
Chumundé y San
Gregorio, Provincia
de Esmeraldas
2008 Solar fotovoltaica - -
Instalación de 619 sistemas
solares fotovoltaicos
residenciales en
comunidades de la Provincia
de Napo.
Provincia de Napo 2008 Solar fotovoltaica - -
Programa de Electrificación
Rural para Viviendas de la
Amazonía (PERVA).
Provincias de
Napo, Morona
Santiago, Pastaza,
Zamora Chinchipe,
Orellana y
Sucumbíos.
2012 Solar fotovoltaica - -
Elaboración: Autores
Fuente: (Rosero & Chiliquinga, 2011)
* El dato es aproximado
**Abril de 2008 se fijó como inició la construcción, para una duración de 60 meses.
***Se espera evitar 1 millón de toneladas de CO2 por año
Como se observa en la tabla anterior se tienen varios proyectos que utilizan como fuente de
energía la biomasa, hidroeléctrica y Solar fotovoltaica, desarrollándose esta última para
residenciales y comunidades de la zona rural.
Además se observa que la generación hidroeléctrica es la que más energía aporta, por ende se
espera evitar mayores emisiones de CO2.
También los proyectos de generación eléctrica a partir de la biomasa son importantes por
cuanto contribuyen a la reducción de las emisiones de contaminantes como lo habíamos
analizado anteriormente.
En la implementación de sistemas solares fotovoltaicos a más de ser un beneficio social, estos
reducen los impactos ambientales y emisiones de contaminantes.
6. CONCLUSIONES
El Ecuador tiene una amplia experiencia en el aprovechamiento de recursos hídricos para la
generación de energía eléctrica. El aprovechamiento de este tipo de energía, que se encuentra
alejada de la utilización de combustibles fósiles, tiene mayor alcance en el país.
En el análisis podemos concluir que Ecuador tiene un gran potencial hidroeléctrico podría
abastecer toda la demanda energética del país e incluso en ciertas épocas del año se podría
19
tener un superávit. Para aprovechar este potencial se requiere de inversiones significativas y
debido a esta causa su implementación es lenta.
El Ecuador por su ubicación geográfica tiene gran potencial para explotar sus recursos
renovables, principalmente la hidroenergía, la biomasa y la energía solar (fotovoltaica y
térmica), entre otros.
El impacto de todos estos proyectos de energías alternativas es positivo en tanto se refiere a
prevenir la contaminación del aire, por las emisiones de la combustión de Hidrocarburos
utilizados para la generación eléctrica.
Por otra parte la implementación de proyectos nuevos requiere el análisis detallado de los
beneficios sociales, ambientales y los recursos económicos que estos implican, el análisis de
costo beneficio.
20
7. BIBLIOGRAFÍA
Trabajos citados
Revista eólica del Vehículo Electrico. (31 de Enero de 2013). Recuperado el 20 de Agosto de
2013, de Las energías renovables en Ecuador: proyectos de eólica y energía solar
fotovoltaica: http://www.evwind.com/2013/01/31/las-energias-renovables-en-
ecuador-proyectos-de-eolica-y-energia-solar-fotovoltaica/
El Comercio. (14 de Enero de 2013). País. En Pimampiro se instaló la planta fotovoltaica
más grande del país, págs. http://www.elcomercio.com/pais/Pimampiro-instalo-
planta-fotovoltaica-grande_0_847115292.html.
Instituto Nacional de Electrificación. (Julio de 2007). Universidad Rafael Landivar.
Recuperado el 21 de Agosto de 2013, de Energía Geotérmica:
http://www.url.edu.gt/PortalURL/Archivos/44/Archivos/CGA_GEOTERMIA.pdf
Madrid Solar. (2006). Guía de la Energía Solar. Madrid: Industrias Gráficas el Instalador.
Mena, A. (01 de julio de 2002). La investigación y desarrollo de energías renovables en el
Ecuador. Análisis crítico. Quito, Pichincha, Ecuador.
Roldán, P. (2009). Evaluación de las energías renovables no convencionales factibles de
desarrollarse en el Ecuador. Quito: Tesis Escuela Politécnica Nacional.
Rosero, E., & Chiliquinga, B. (Agosto de 2011). Observatorio de Energías Renovables en
América Latina y el Caribe. Recuperado el 2013 de Agosto de 24, de Ecuador
Informe final:
http://www.renenergyobservatory.org/uploads/media/Ecuador_Producto_1_y_2__Esp
_.pdf
Sánchez, M. (2008). Energía Solar Térmica. México: Limusa.
Sanchez, S. (Junio de 2003). Energías Renovables Conceptos y Aplicaciones. Quito,
Pichincha, Ecuador.
Veintimilla, L. (2004). Proyecto Eólico San Cristobal Islas Galápagos. Guayaquil.
Zambrano, M. (2012). Energía del Mar. Recuperado el 02 de Agosto de 2013, de Como
funciona una central maremotriz:
http://www.iesmariazambrano.org/Departamentos/flash-educativos/energia_mar.swf
