Generación de energía basada en fuentes renovables

 PREMIO ECOPETROL A LA INNOVACIÓN DESAFÍO REGIONAL -­‐ CATEGORIA ECOPETROL EMPRENDEDORA Generación de energía basada en fuentes renovables, que satisfagan
necesidades generales de las comunidades de la región Andina –
Pacífico con potencial para ser aprovechadas en actividades de
Ecopetrol.
Contar con nuevas fuentes y formas de generación de energía para enfrentar eventos como
el fenómeno de El Niño, el crecimiento de la población y de la industria, así como los
nuevos requerimientos energéticos en regiones apartadas, se convierte en una necesidad
para el país, y en una potencial fuente de desarrollo para la región Andina-Pacífico, dadas
sus condiciones geográficas y sus vocaciones productivas.
Por tal razón, Ecopetrol e INNpulsa invitan a emprendedores, empresarios, universidades,
grupos de investigación, y todos aquellos que puedan presentar soluciones integrales de
generación energética a partir de fuentes renovables, que puedan aportar al mejoramiento
de la productividad y la sostenibilidad de la región, la calidad de vida de sus comunidades y
que, además, puedan ser utilizadas por Ecopetrol en diferentes actividades de tipo general.
Palabras clave: • Energía Renovable • Energía Eólica • Energía Cinética • Energía Hídrica –
Biomasa • Universidades • Grupos de Investigación • Empresas
INNpulsa y Ecopetrol ofrecen a los solucionadores:
•
•
Para la mejor propuesta, un reconocimiento de veinticinco millones de pesos
($25,000,000) en efectivo.
Invitación al evento de premiación del Premio Ecopetrol a la Innovación que represente
la solución más innovadora dentro de la categoría Emprendedores – Categoría
Regional.
1 1. DESCRIPCIÓN
Con este desafío regional, Ecopetrol e INNpulsa Colombia buscan promover el uso de fuentes
renovables para la generación de energía eléctrica que satisfagan necesidades generales de la
comunidad, el aumento de la productividad y el mejoramiento de la calidad de vida de sus
habitantes; además, que puedan ser utilizadas por Ecopetrol para suplir necesidades energéticas
en sus actividades.
Una capacidad energética de aproximadamente 5 kVA para un consumo de aproximadamente 4,5
kW puede suplir en Ecopetrol requerimientos de sistemas de iluminación, comunicación, control y
automatización, así como del control de válvulas motorizadas y unidades rectificadoras de
protección catódica; la misma capacidad puede suplir necesidades energéticas en poblaciones
pequeñas, tales como iluminación, conectividad o actividades domésticas.
Para efectos del Premio Ecopetrol, la región Andina está compuesta por los departamentos de
Nariño, Cauca, Valle, Chocó, Antioquia, Cundinamarca, Risaralda, Boyacá y Caldas, que
comprenden territorios ricos en recursos naturales y con condiciones climáticas que pueden
aprovecharse para implementar sistemas de generación de energías renovables amigables con el
medio ambiente.
2. CONTEXTO
La industria petrolera, al ser una de las más rentables, tiende a generar dependencia económica
por parte de las regiones en las que se desarrolla. Este efecto no es un resultado intencionado de
la misma industria sino que se produce debido a las dinámicas propias de la economía.
Durante varios años Ecopetrol ha trabajado en el reto de hacer que las economías regionales
tengan una mayor diversificación.
Ecopetrol e INNpulsa plantean este desafío con un alto componente ambiental en términos de
energía renovable (excluyendo las centrales hidroeléctricas), entre las que se incluyen (sin
limitarse a): eólica, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz, solar, unidimotriz, la biomasa y los
biocarburantes. En el contexto de este desafío hay apertura para cualquier fuente o alternativa
que cumpla los mismos estándares ambientales.
En términos generales, la capacidad instalada y potencial renovable del país es:
En radiación solar, según el Atlas de Radiación Solar de Colombia (IDEAM) la región Andina
dispone de un promedio multinanual de 1.643 kWh/m2/año. En el siguiente enlace podrá
encontrarse toda la información referente a la radiación solar nacional y a los promedios
2 mensuales de radiación global, ultravioleta y la registrada en las principales ciudades del país:
http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasRadiacion.html
En términos de radiación ultravioleta, la intensidad energética con longitud de onda 305 nm incide
en el territorio colombiano según se ilustra en el mapa nacional multianual (en el mismo enlace
indicado: Radiación Ultravioleta). En él, el valor suministrado de la energía corresponde a los
µW/cm²nm que en promedio inciden durante un día de cada mes o año sobre un centímetro
cuadrado alrededor del mediodía, y en una longitud de onda de 305 nm.
Para energía eólica: El “Atlas de Viento de Colombia” presenta la información regional que puede
convertirse en un insumo importante para la solución de este desafío. Los promedios de velocidad
promedio del viento a 10 metros de altura, y los resultados de medición de las Rosas de Vientos
dispuestos
en
algunos
puntos
de
estudio
pueden
consultarse
en
http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasVientos.html
Sobre biomasa: Colombia tiene un gran potencial de biomasa generada por el plátano, la pulpa
del café y los residuos animales. Se ha sugerido que el biogás se pueda obtener mediante
tratamiento anaeróbico en zonas productoras de plátano. La región de Urabá, en el norte del
departamento de Antioquia, tiene aproximadamente 19.000 hectáreas de plantaciones de plátano,
que producen más de 1 millón de toneladas de este producto anualmente. El potencial del café
proviene de los residuos de la producción, que alcanzan cerca del 40 por ciento del peso total
húmedo. Se ha estimado que aproximadamente 85.000 TOE/año se podrían producir a partir de
los 190 millones de m3/año del biogás generado en las plantaciones de café, equivalentes a
995.000 MWh (Pérez y Osorio 2002).
Se estima que el potencial anual de energía de biomasa en Colombia alcanzaría
aproximadamente 16.260 MWh (TOE 1.398), distribuido así: 658 MWh/año de biodiesel, 2.640
MWh/año de bioetanol, 11.828 MWh/año de residuos de la agricultura, 442 MWh/año de residuos
de bosques plantados, y 698 MWh/año de los residuos generados en bosques naturales (ISAGEN
S.A. 2005). Se estima que los depósitos de basura de las cuatro principales ciudades de Colombia
(Bogotá, Medellín, Cali y Barranquilla) tienen potencial para proveer una capacidad instalada de
47 MW (ISAGEN S.A. 2005). Usando los residuos de los depósitos y de los procesos agrícolas se
puede reducir el desecho de basuras. (Tomado de red energía alternativa)
Sobre energía geotérmica: La energía geotérmica se sustenta en el uso de fuentes geotérmicas
para la producción de electricidad. Debido a que la energía geotérmica necesita agua para
producir el vapor que mueve los generadores, se han presentado en el pasado algunos problemas
por la disminución rápida de acuíferos y otras fuentes de agua. En particular, ha habido efectos
preocupantes en materia de costos, riesgos, y sobre la complejidad de la exploración.
El Instituto Colombiano de Energía Eléctrica y la Organización Latinoamericana de Energía han
identificado tres áreas con potencial geotérmico: i) Azufral, en el departamento de Nariño, donde
3 se localiza el volcán Azufral y, al parecer, existe un depósito de alta temperatura; ii) el NegroTufiño de Cerro, situado entre Colombia y Ecuador, zona en la cual el volcán Chiles se encuentra
sobre una cámara magnética de 5-10 kilómetros de profundidad, y que registra temperaturas entre
220°C y 230°C, óptimas para su utilización en la generación geotérmica de energía; y iii) Paipa,
localizada en la Cordillera Oriental, en Boyacá, en donde las rocas sedimentarias y el magma se
encuentran a una profundidad de aproximadamente 5 kilómetros (Pérez y Osorio 2002). (Tomado
de redenergiaalternativa)
Lo que se espera
Proyectos con propuestas técnico–económicas de generación de energía renovable, para
satisfacer una potencia energética de mínimo 5 kVA, con un consumo de aproximadamente de 4,5
kW, y que:
•
•
Vinculen comunidades con un papel activo en la implementación de la solución, apoyando
nuevas formas de empleo y/o generación de ingresos.
Destaquen cómo la solución impulsa la satisfacción de una necesidad local como las
siguientes (sin limitarse a ellas):
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
•
•
Electrificación de viviendas rurales y urbanas
Suministro de agua a poblaciones
Naves ganaderas
Telecomunicaciones: repetidores de señal, telefonía móvil y rural
Tratamiento de aguas: desalinización, cloración
Señalizaciones (marítima, ferroviaria, terrestre y aérea) y alumbrado público
Conexión a las redes existentes
Sistemas de telecontrol vía satélite, detección de incendios
Sistemas para generar ahorro energético en usos residenciales, comerciales e
industriales
Iluminación pública
Tengan posibilidades de ser escalables hasta lograr un suministro eléctrico para
actividades realizadas por Ecopetrol, tales como iluminación, comunicación, control y
automatización, control de válvulas motorizadas, y unidades rectificadoras de protección
catódica.
La solución propuesta debe estar en un grado avanzado de desarrollo, al menos con
pruebas en campo ya ejecutadas.
3. ESPECIFICACIONES DE LA PROPUESTA
4 La solución que se busca para resolver el problema planteado debe tener en cuenta las siguientes
características:
Características REQUERIDAS
J
J
La solución debe generar una potencia energética como mínimo de 5 kVA para un
consumo de 4,5 kW
Vincular a las comunidades de las zonas en que se desarrolla la propuesta con un
papel activo en la implementación de la solución, apoyando nuevas formas de
empleo.
J
La solución no debe superar más del 5% de fluctuación en el voltaje nominal de la
operación de la red con un factor de servicio de mínimo 90%.
J
Las posibles soluciones deben haber sido probadas en campo.
Características DESEABLES pero NO necesariamente obligatorias en la propuesta
K
Que la solución pueda ser replicable en otras poblaciones o regiones.
K
Que la empresa, los centros de investigación o la universidad que hagan la
propuesta cuenten con un equipo idóneo, con experiencia y capacidad financiera
para poder implementarla.
Que haya posibilidades de escalamiento de suministro de energía para actividades
de Ecopetrol.
K
Características NO ESPERADAS
L
L
L
L
4
Cotizaciones de equipos estándar.
Soluciones cuyo costo no sea competitivo comparado con el de la energía
convencional.
Soluciones de generación de energía con impacto ambiental negativo.
Soluciones que tengan restricciones de propiedad intelectual.
¿CÓMO CONTESTAR AL RETO?
Las propuestas que se presenten deberán contener una breve descripción NO-confidencial de la
tecnología propuesta, con los siguientes ítems:
5 1.
2.
3.
4.
Nombre de Proyecto
Resumen de la propuesta
Palabras Clave
Descripción detallada de la propuesta
a. Características generales
1. Identificar la labor de la comunidad en la implementación de la
solución.
b. Características técnicas
1. Generación de potencia energética como mínimo de 5kVA para un
consumo de 4,5 kW
2. Calidad de energía suministrada. Variación de voltaje máxima
permitida. No superar más allá del 5% de fluctuación en el voltaje
nominal de la operación de la red.
3. Factor de servicio. Horas efectivas disponibles/horas efectivas
generadas (mínimo 90%).
4. Sistema de suministro de energía eléctrica con criterios de alta
calidad, y flujo ininterrumpido y estable.
5. Detalle de requerimientos geográficos, climáticos, técnicos, etc.,
para el ideal funcionamiento, así como sus restricciones.
c. Características Deseables
1. Posibilidad de réplica en otras regiones.
2. Posibles usos para Ecopetrol.
d. Otras posibles aplicaciones o características de la solución
5. Estado de desarrollo de la solución
6. Aspectos novedosos de la solución
7. Soporte técnico
8. Escalamiento de la solución
9. Equipo Proponente
a. Nombres
b. Experiencia y Soportes
10. Aspectos de propiedad intelectual
11. Contexto: Población objetivo, ubicación geográfica, etc.
12. Recursos – Valor de la inversión de la propuesta
13. Impactos esperados en relación con cada objetivo específico
a. Impactos específicos
i. Usos y beneficios de la solución por parte de las comunidades de las zonas
en las que se desarrollaría la propuesta
ii. Usos y beneficios de la solución para Ecopetrol
iii. Estimado de generación de nuevos empleos
14. Evidencias documentales
6 a. Las posibles soluciones deben haber sido probadas en campo, y se deben adjuntar
los soportes que sustentan las pruebas
5. CRITERIOS DE SELECCIÓN
Las propuestas se evalúan según los siguientes criterios, organizados en atención a su
relevancia:
•
•
•
•
•
•
Capacidad de generación de potencia energética.
Usos y beneficios para la comunidad, medidos en términos de la satisfacción de
necesidades locales.
Costo de KW generado/costo uso industrial promedio en Colombia.
Posibilidad de generación de nuevos empleos.
Grado de novedad de la solución.
Posibles usos para actividades productivas u operativas de Ecopetrol.
6. PAUTAS DE CONFIDENCIALIDAD
Se entiende que la solución propuesta es de propiedad del solucionador que envía la información,
y que no se está vulnerando la propiedad intelectual de terceros. Se reitera que para esta fase del
proceso no es requerido ni deseable que los proponentes compartan información confidencial de
sus desarrollos.
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