Panorama De Las Energías Renovables Y Análisis Del Uso Eficiente De Las Energías En El Departamento De Arauca
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PANORAMA DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y ANÁLISIS DEL USO EFICIENTE DE LAS ENERGÍAS EN EL DEPARTAMENTO DE ARAUCA JOAN SEBASTIAN CASTAÑEDA CARDONA EDISON FERNANDO VERA CORREDOR UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA INGENIERIA ELECTRONICA VILLAVICENCIO 2017 PANORAMA DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y ANÁLISIS DEL USO EFICIENTE DE LAS ENERGÍAS EN EL DEPARTAMENTO DE ARAUCA JOAN SEBASTIAN CASTAÑEDA CARDONA EDISON FERNANDO VERA CORREDOR Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título como Ingeniero Electrónico DIRECTOR: Ing. Jairo David Cuero Ortega UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA PROGRAMA INGENIERÍA ELECTRÓNICA VILLAVICENCIO, COLOMBIA 2017 Nota de Aceptación: _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _________________________________ Jairo David Cuero Ortega Director Trabajo de Grado _________________________________ Jairo David Cuero Ortega Jurado Villavicencio - 2017 DEDICATORIA Le dedico este libro a mis padres los cuales fueron un gran apoyo para poder llevar a cabo este logro tan importante, también a mis compañeros de estudio con los que compartí y viví muchos momentos agradables de mi carrera universitaria. Edison Fernando Vera Corredor Dedico este libro a mis padres que sin la ayuda de ellos este sueño no se hubiera convertido en realidad. Joan Sebastian Castañeda Cardona AGRADECIMIENTOS Deseamos agradecer principalmente a nuestras familias que nos apoyaron en todo el transcurso que nos tomó llegar hasta el final de esta etapa de pregrado. Así mismo, agradecemos a todos los docentes y personal institucional que nos proporcionaron un acompañamiento a lo largo de la carrera, resolviendo dudas, corrigiendo nuestros errores y brindando ayuda en cualquier percance afrontado. Al Observatorio del territorio y a su director el Ing. Cristóbal Lugo, por su colaboración para llevar a cabo la elaboración de este trabajo. Por último, a nuestro director de proyecto, el Ing. Jairo Cuero y a las instituciones UPME e IPSE, que sin el acompañamiento de inicio a fin por parte de ellos no se hubiera logrado el desarrollo de este trabajo. CONTENIDO RESUMEN ................................................................................................................................................... 10 INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................... 11 1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ............................................................................................................ 12 2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ............................................................................................................. 13 3. OBJETIVOS ......................................................................................................................................... 14 3.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................... 14 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................................ 14 4. JUSTIFICACIÓN................................................................................................................................... 15 5. MARCO DE REFERENCIA ..................................................................................................................... 16 5.1. ESTADO DEL ARTE...................................................................................................................... 16 5.2. MARCO TEÓRICO ....................................................................................................................... 20 5.2.1. Departamento de Arauca .................................................................................................. 20 5.2.2. Crisis petrolera y cambio climático .................................................................................... 21 5.2.3. Energía .............................................................................................................................. 24 5.2.4. Fuentes de energía no renovables ..................................................................................... 24 5.2.4. Fuentes de energía renovables .......................................................................................... 29 5.2.5. Energías renovables versus energías fósiles ...................................................................... 44 5.2.6. Consumo energético.......................................................................................................... 44 5.2.7. Eficiencia energética ......................................................................................................... 46 6. TIPO DE INVESTIGACIÓN .................................................................................................................... 51 7. METODOLOGÍA .................................................................................................................................. 52 7.1. OFERTA ENERGÉTICA SOLAR ...................................................................................................... 52 7.2. OFERTA ENERGÉTICA HÍDRICA ................................................................................................... 53 7.2.1. Longitud horizontal 200 metros ........................................................................................ 54 7.2.2. Longitud horizontal 1 kilómetro ........................................................................................ 54 7.2.3. Longitud horizontal 5 kilómetros ....................................................................................... 55 7.3. OFERTA ENERGÉTICA EÓLICA ..................................................................................................... 57 7.3.1. Escala 10 metros de altura ................................................................................................ 57 7.3.2. Escala 50 metros de altura ................................................................................................ 58 7.3.3. Escala 80 metros de altura ................................................................................................ 58 7.4. OFERTA ENERGÉTICA BIOMASA ................................................................................................. 59 7.4.1. Oferta energética agrícola ................................................................................................ 59 7.4.2. Oferta energética pecuaria ............................................................................................... 61 7.5. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN SECUNDARIA ............................................................................ 64 7.5.1. Acercamiento institucional a las alcaldías del departamento de Arauca. .......................... 64 7.5.2. Clasificación de la información .......................................................................................... 65 7.5.3. Descripción general del proyecto de implementación de paneles fotovoltaicos ................ 66 7.6. DESCRIPCIÓN DE LA POLÍTICA PÚBLICA EXISTENTE PARA EL DESARROLLO DE ENERGÍAS RENOVABLES EN EL DEPARTAMENTO DE ARAUCA. ............................................................................... 68 7.7. USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA EN EL DEPARTAMENTO DE ARAUCA ......................................... 74 7.7.1. Iluminación ....................................................................................................................... 74 7.7.2. Refrigeración..................................................................................................................... 76 7.7.3. Ambiente .......................................................................................................................... 77 7.7.4. Cocción .............................................................................................................................. 78 7.7.5. Electrodomésticos ............................................................................................................. 79 7.7.6. Televisores ........................................................................................................................ 80 7.7.7. Consumo general .............................................................................................................. 82 7.8. MEDICIONES EN EL SECTOR RESIDENCIAL .................................................................................. 83 7.9. VISIÓN ENERGÉTICA NACIONAL ................................................................................................. 85 7.10. MODELOS ADOPTADOS POR OTROS PAÍSES .............................................................................. 88 8. RECOMENDACIONES.......................................................................................................................... 92 9. RESULTADOS ..................................................................................................................................... 93 9.1. OFERTA ENERGÉTICA ................................................................................................................. 93 9.2. APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO ACTUAL ............................................................................... 93 9.3. POLÍTICA PÚBLICA ....................................................................................................................