“SISTEMAS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA CON RECURSOS RENOVABLES-RESUMEN” Código: 1913120087 Nombres : Xiomara Lisseth Apellidos : Junco Palomino Curso : Automastismo y Control de Procesos Industriales Año: 2023-A ÍNDICE I.INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 3 II. OBJETIVO PRINCIPAL ................................................................................................... 4 III. OBJETIVOS SECUNDARIOS ........................................................................................ 4 III.MARCO TEÓRICO .......................................................................................................... 4 1. CENTRALES HIDROELÉCTRICAS ....................................................................... 4 Principio de Funcionamiento .......................................................................................... 4 Características en el Perú ............................................................................................... 5 2. CENTRALES SOLARES ........................................................................................... 5 Principio de Funcionamiento .......................................................................................... 5 Características en el Perú ............................................................................................... 5 3. CENTRALES EÓLICAS ............................................................................................ 6 Principio de Funcionamiento .......................................................................................... 6 Características en el Perú ............................................................................................... 6 4. CENTRALES DE BIOMASA .............................................................................................. 7 Principio de Funcionamiento .......................................................................................... 7 Características en el Perú ............................................................................................... 7 2 I.INTRODUCCIÓN Los sistemas de generación eléctrica con recursos renovables son aquellos que utilizan fuentes de energía que se renuevan de forma natural y continua en la Tierra, como la energía solar, eólica, hidráulica, geotérmica y de biomasa, para producir electricidad. Estos sistemas son una alternativa cada vez más popular a los sistemas de generación eléctrica basados en combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo, ya que no emiten gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático y tienen un menor impacto ambiental en términos de contaminación del aire y del agua. La mayor parte de la energía que se produce en nuestro país proviene de recursos no renovables. Según el Balance Nacional de Energía 2018 realizado por el Ministerio de Energía y Minas (Minem), el 73.6 % de la producción interna de energía primaria deriva de yacimientos fósiles y minerales (gas natural, petróleo y carbón mineral). Sin embargo, este tipo de energía es la que más contaminación genera. El mismo reporte asegura que en el 2018 se generaron 16 mil millones de kilogramos de dióxido de carbono (CO2), elemento altamente contaminante. Para reducir estos índices, el Gobierno peruano viene trabajando en políticas para fomentar la producción de energías renovables. Se conocen así a aquellas que se obtienen a partir de fuentes naturales ilimitadas y cuyo impacto en el medioambiente es nulo. Según el ministro del Ambiente, Gabriel Quijandría, nuestro país tiene planeado aumentar en un 80 % la utilización de este tipo de energía para el 2050, lo que "supondría un beneficio económico de 17 200 millones de dólares". Figura1. Imagen de Referencia 3 II. OBJETIVO PRINCIPAL En el presente trabajo se hará un resumen de los sistemas de generación en el Perú donde se utiliza la energía renovable. III. OBJETIVOS SECUNDARIOS Profundizar puntualmente en el funcionamiento de cada tipo de central renovable. Reconocer la cantidad, potencia y ubicación de cada central renovable. Concluir el estado a nivel nacional de la producción con energías renovables. III.MARCO TEÓRICO En el Perú contamos con cuatro tipos de centrales renovables: 1. CENTRALES HIDROELÉCTRICAS Principio de Funcionamiento El funcionamiento de una central hidroeléctrica se puede describir en los siguientes pasos: Captación del agua: La central hidroeléctrica se construye en un lugar donde hay un flujo constante de agua, como un río o una cascada. El agua se captura en un embalse o presa, donde se almacena para su uso en la generación de electricidad. Conducción del agua: Desde el embalse, el agua es conducida a través de un canal o una tubería de alta presión hacia la central hidroeléctrica. Turbinas: Al llegar a la central hidroeléctrica, el agua de alta presión hace girar una serie de turbinas, que están conectadas a un generador eléctrico. Generación de electricidad: Las turbinas mueven el generador eléctrico, que convierte la energía mecánica en electricidad. Transformador: La electricidad generada en la central hidroeléctrica es transportada a través de líneas de transmisión a un transformador, que la convierte en una corriente eléctrica de alta tensión para su transporte a través de la red eléctrica. Distribución: Finalmente, la electricidad se distribuye a los hogares y empresas a través de la red eléctrica, donde se utiliza para alimentar todo tipo de dispositivos eléctricos y electrónicos. 4 Características en el Perú Este tipo de energía se obtiene de las centrales hidráulicas, a partir del aprovechamiento del caudal de los ríos. Según el Servicio Nacional de Áreas Naturales Protegidas por el Estado (Sernanp), el 55 % de la energía generada en el país proviene de las centrales hidroeléctricas. El Complejo Hidroeléctrico del Mantaro, ubicado en la región Huancavelica, es uno de los más grandes del país. Su aporte de energía supera los 7 TWh anuales de los 30 TWh que se generan a nivel nacional. 2. CENTRALES SOLARES Principio de Funcionamiento El funcionamiento de una central solar se puede describir en los siguientes pasos: Paneles solares: La central solar cuenta con un gran número de paneles solares, que están compuestos por células solares que convierten la luz solar en energía eléctrica. Inversores: Los paneles solares están conectados a inversores, que convierten la corriente continua generada por los paneles solares en corriente alterna, que es la forma de electricidad que se utiliza en la red eléctrica. Transformador: La energía eléctrica generada se transporta a través de cables subterráneos o aéreos hasta un transformador, que aumenta su tensión para facilitar su distribución. Distribución: La electricidad generada se distribuye a través de la red eléctrica, donde se utiliza para alimentar todo tipo de dispositivos eléctricos y electrónicos. Características en el Perú La energía solar se obtiene de las radiaciones electromagnéticas del sol. Existen dos sistemas de captación para este tipo de energía: pasivos y activos. El primero, se realiza mediante la aplicación de elementos arquitectónicos bioclimáticos que tengan relación con el sol; mientras que el segundo necesita dispositivos para captar la radiación, como paneles fotovoltaicos o colectores solares. En Perú, las zonas de mayor potencial para generar este tipo de energía se encuentran en el norte y sur del país. De acuerdo al Ministerio de Energía y Minas, hasta septiembre de 2019 se concluyeron 19 proyectos de electrificación rural usando energía solar, con una inversión de S/ 170.4 millones, llevando electricidad a 18 000 mil viviendas de Áncash, Apurímac, Cajamarca, Cusco, Madre de Dios, Piura y Puno. En octubre de 2020 -gracias al avance de la tecnología- se inauguró la Central Solar Atalaya, la primera microred solar inteligente del país. Está conformada por 1 260 paneles solares, los que pueden generar 650 000 kWH al año de energía limpia y segura para los pobladores de Ucayali. 5 3. CENTRALES EÓLICAS Principio de Funcionamiento El funcionamiento de una central eólica se puede describir en los siguientes pasos: Las turbinas: Las centrales eólicas cuentan con un conjunto de turbinas eólicas, que son básicamente grandes hélices ubicadas en torres altas que giran gracias al viento. Generadores eléctricos: Las turbinas eólicas están conectadas a generadores eléctricos, que transforman la energía cinética del movimiento de las hélices en energía eléctrica. Transformador: La energía eléctrica generada es transportada a través de cables subterráneos o aéreos hasta un transformador, que aumenta su tensión para facilitar su distribución. Distribución: La electricidad generada se distribuye a través de la red eléctrica, donde se utiliza para alimentar todo tipo de dispositivos eléctricos y electrónicos. Características en el Perú Este tipo de energía se obtiene del viento. Para captarla, es necesario el uso de aspas oblicuas (aerogeneradores o turbinas eólicas) unidas por un eje giratorio. En Perú, existen cinco centrales eólicas en funcionamiento: Central Eólica Tres Hermanas: Ubicado en el distrito de Marcona (Ica). Consta de un conjunto de 33 aerogeneradores y una potencia nominal de 97.15 MW. El monto de inversión de Tres Hermanas fue de USD 185.7 millones. Parque Eólico Marcona: Ubicado en Marcona (Ica), tiene 11 aerogeneradores con una potencia de 32.10 MW. El monto de inversión fue de USD 61.1 millones. Central Eólica Talara: Se encuentra en el distrito de Talara (Piura). Cuenta con 17 aerogeneradores que ofrecen una potencia nominal de 30 MW. El monto de inversión asignado al proyecto fue de USD 101 millones. Central Eólica Cupisnique: Ubicado en el distrito de Cupisnique (La Libertad), tiene 45 aerogeneradores de 1.8 MW cada uno. Es decir, ofrece una potencia nominal de 80 MW. El monto de inversión fue de USD 242 millones. Central Eólica Wayra I: Ubicado en el distrito de Marcona (Ica), cuenta con 42 aerogeneradores que ofrecen una potencia instalada nominal de 123.3 MW. El monto de inversión realizado por la concesionaria fue de USD 165.8 millones. Asimismo, en los próximos meses se proyecta que dos nuevos parques eólicos entren en funcionamiento. Duna y Huambos, ambos ubicados en Chota (Cajamarca), operarán con 14 aerogeneradores de 2.65 MW, generando una potencia instalada de 36.75 MW en total. 6 4. CENTRALES DE BIOMASA Principio de Funcionamiento El funcionamiento de una central de biomasa se puede describir en los siguientes pasos: Alimentación de biomasa: La biomasa, que puede ser residuos forestales, agrícolas o urbanos, se alimenta en la caldera de la central, donde se quema para producir vapor. Generación de vapor: La combustión de la biomasa produce calor, que se utiliza para generar vapor a alta presión. Turbinas: El vapor de alta presión hace girar las turbinas de la central, lo que a su vez hace girar un generador eléctrico que convierte la energía mecánica en electricidad. Características en el Perú La biomasa almacena, a corto plazo, la energía solar en forma de carbono. Gracias a un proceso fotosintético, esta es transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal. Entre los productos que se obtienen de este tipo de energía destacan el calor, la electricidad, el vapor de agua caliente o los combustibles. Entre las centrales de biomasa más importantes del país se encuentran las siguientes: Central Termoeléctrica de Biomasa Callao: Ubicada en el distrito de Ventanilla (Callao), cuenta con dos unidades de generación que brinda una potencia nominal de 1.2 MW c/u. Central Termoeléctrica de Huaycoloro: Se encuentra en el distrito de Huaycoloro (Lima). Tiene 3 unidades de generación diésel que brinda una potencia nominal de 1.6 MW c/u. Central de Biomasa Paramonga: Ubicada en Barranca (Lima), es una central de cogeneración que emplea como combustible el bagazo de caña para generar energía eléctrica. Tiene una potencia efectiva instalada de 23 MW. 7 IV.RESUMEN INFOGRÁFICO A continuación, un resumen infográfico del tema realizado por mi autoría. 8
