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Empresas Públicas de Medellin E.S.P.
ExploraciExploracióón de energn de energíías alternativas en la cuenca as alternativas en la cuenca Magdalena Magdalena -- CaucaCauca
Gerencia Generación Energía
Área Expansión y Finanzas
Junio de 2006
LA ENERGÍA EÓLICA COMO POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO
EXPERIENCIA DE LAS EEPPM
Empresas Públicas de Medellin E.S.P.
CONTENIDO
ü EXPERIENCIA DE EEPPM: DESARROLLO DE LOS TRABAJOS
ü ENERGÍA EÓLICA: ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUAL
ü PROGRAMA DE INVESTIGACIONES, PROYECTOS Y
ACTIVIDADES PARA EL DESARROLLO EÓLICO EN COLOMBIA
ü POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO EN COLOMBIA
ü CONCLUSIONES
Empresas Públicas de Medellin E.S.P.
EXPERIENCIA DE EEPPM: DESARROLLO DE LOS TRABAJOS
1998: ENERGÍA EÓLICA. SITUACIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS
ü Estudio del estado del arte, evolución y tendencias de la Energía Eólica en el mundo y perspectivas en Colombia.
ESTUDIOS DEL POTENCIAL EÓLICO EN COLOMBIAü Identificación y evaluación gruesa de parques en la Guajira
1999: ESTUDIO DE APROVECHAMIENTO EÓLICO ALTA GUAJIRAü Reconocimiento y Viabilidad técnica, económica y ambiental de un
parque eólico Piloto de 24,7 MW (Finaliza en agosto 2002)
2001: CONVENIO DE ASISTENCIA TÉCNICA CON LA GTZ
ü Mediciones de viento. Estudios de Factibilidad - Diseño (Fin 2002)
PROGRAMA GENERAL DE ENERGÍA EÓLICA
FONDO PROTOTIPO DEL CARBONO
2002: DECISIÓN DE CONSTRUCCIÓN PARQUE EÓLICO PILOTO
Empresas Públicas de Medellin E.S.P.
CONTENIDO
ü EXPERIENCIA DE EEPPM: DESARROLLO DE LOS TRABAJOS
ü ENERGÍA EÓLICA: ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUAL
ü PROGRAMA DE INVESTIGACIONES, PROYECTOS Y
ACTIVIDADES PARA EL DESARROLLO EÓLICO EN COLOMBIA
ü POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO EN COLOMBIA
ü CONCLUSIONES
Empresas Públicas de Medellin E.S.P.
ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUALCARACTERÍSTICAS DE LA TECNOLOGÍA ACTUAL
Potencia Nominal /Unidad: 0,8 a 5,0 MW Diámetros rotor: 54 a 110 m.Altura de torre: 45 a 120 mPeso total: 150 a 400 TonVelocidad de rotación: 12 a 20 RPMCosto instalación: 900 a 1300 US$/kW
Curva de Potencia
0
500
1000
1500
2000
0 5 10 15 20 25Velocidad del viento (m/s)
Po
ten
cia
(kW
)
Empresas Públicas de Medellin E.S.P.
ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUALEVOLUCIÓN HISTÓRICA
4 .
CAPACIDAD INSTALADA (MW)
0
4000
8000
12000
16000
20000
24000
28000
32000
36000
40000
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
AÑO
PO
TE
NC
IA (
MW
)
POTENCIA NOMINAL (Kw)
200 200 200 225 225 300 300 350
750
1300
1650
2000
2500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Años
Po
ten
cia
No
min
al (
Kw
)
REDUCCIÓN COSTOS DE AEROGENERADORES
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
70.00%
80.00%
90.00%
100.00%
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
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ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUALPRONÓSTICOS Y PROYECCIONES
CAPACIDAD INSTALADA (BTM Consults):
ü Para el período 2003 – 2007: 83.000 MW
ü Para el período 2007 – 2012: 177.000 MW
TECNOLOGÍA (BTM Consults):
ü Consolidación de la generación Multi-MW (3 a 6 MW)
ü Diseños específicos según proyecto
ü Tecnología para instalación y operación Off shore
COSTOS DE GENERACIÓN (Wind Force 12, WWEA):
ü US$ 0,026 / kW-h para el año 2010 (V=7,5 m/s)
ü US$ 0,021 / kW-h para el año 2020
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ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUALVELOCIDAD DEL VIENTO EN LA COSTA ATLÁNTICA
CASO ANALIZADO: GUAJIRA
ü Velocidad promedioen la Alta Guajira: 10 m/s.
ü Altura de referencia: 60 m
ü Velocidad en parquesde Alemania: 8 m/s
ü Altura de referencia: 80 m
Implicaciones
ü 25% más en velocidad = 95% más en energía (E=f (v3)).
ü Menor altura de torre: Ventajas económicas y constructivas.
ü Diseños actuales certificados hasta 10 m/s.
ü Poca disponibilidad de equipos.
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ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUALVARIACIÓN INTRAANUAL DE LA VELOCIDAD
COMPLEMENTARIEDAD CON HIDROLOGÍAü Mayores velocidades de viento durante veranos y viceversaü Mayor generación durante baja disponibilidad hidroeléctrica.ü ¿Complementariedad con sequías extremas ? (El Niño)
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Hidrológica Eólica
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ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUALALTA GUAJIRA: INCERTIDUMBRES
RÉGIMEN DE VIENTOS Y POTENCIAL EÓLICOü Caracterización detallada espacial y temporal (anual)ü Caracterización macroregional y de largo plazo (Niño)
DESEMPEÑO DE LA TECNOLOGÍAü Tecnología diseñada para condiciones de viento “Europeas”?ü Rendimientos, desgastes, reparaciones, disponibilidad, vida útil, costos
de AOM, etc para las condiciones de la AG?ü Posibilidades de adaptación tecnológica: D, PN, pitch.
PLANEAMIENTO Y DESARROLLO DE PROYECTOSü Validez de metodologías de análisis y planeamiento.ü No aplicabilidad de herramientas por particularidades del Sector
Eléctrico Colombiano y el Mercado de Energía.
REGULACIÓN Y NORMATIVIDAD
ü Transferencias, licencias, despacho, cargo por capacidad, pronóstico.
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ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUALDIAGNÓSTICO
ü El aprovechamiento de la energía eólica no es económicamente viable en las condiciones actuales del Sector Eléctrico Colombiano.
ü En el mediano plazo, las políticas ambientales y las tendencias de desarrollo tecnológico y comercial la harían competitiva.
ü La Alta Guajira se muestra como una alternativa muy atractiva para la generación de energía eléctrica a gran escala en Colombia en el mediano plazo.
ü Existen incertidumbres que impiden concluir con claridad sobre la real competitividad futura de la tecnología en nuestro medio.
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CONTENIDO
ü EXPERIENCIA DE EEPPM: DESARROLLO DE LOS TRABAJOS
ü ENERGÍA EÓLICA: ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUAL
ü PROGRAMA DE INVESTIGACIONES, PROYECTOS Y
ACTIVIDADES PARA EL DESARROLLO EÓLICO EN COLOMBIA
ü POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO EN COLOMBIA
ü CONCLUSIONES
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PROGRAMA DE INVESTIGACIONES, PROYECTOS Y ACTIVIDADES COORDINADAS PARA EL DESARROLLOEÓLICO FUTURO A GRAN ESCALA EN COLOMBIA (EE.PP.M. Y OTROS, 1999 – 2005)
OBJETIVOS: - Verificar la competitividad de parques eólicos en La Guajira
- Desarrollar criterios y métodos de planeamiento, construcción y operación
- Facilitar el desarrollo del marco regulatorio eólico en Colombia
DESARROLLO Y EVALUACIÓN DEPROYECTO PILOTO (1999-2005)
INVESTIGACIÓN REGIONAL DEVIENTOS EN LA ALTA GUAJIRA (2002)
INVESTIGACIÓN Y DISCUSIÓN DEPROPUESTAS REGULACIÓN:
Crear conocimientos necesariosVerificar hipótesis usadas en estudios.
Importancia del recurso para Colombia
Desarrollar modelos de pronóstico vientos
Facilitar reglamentación de parqueseólicos en Colombia
Reconocimiento Red de estaciones Regulación Nal e Internal existente
Viabilidad Recopilación y procesamiento de datos
Factibilidad-Diseño y Consulta Previa Evaluación del potencial eólico regional
Desarrollo interinstitucional depropuestas regulatorias
Construcción Modelos de pronóstico de vientos
Monitoreo y evaluación Regímenes de viento de largo plazo
Discusión en foros con entidades
CONCLUSIONES SOBRE POTENCIAL EÓLICO DE LA ALTA GUAJIRA Y COMPETITIVIDAD
AJUSTES TECNOLÓGICOS PARA AEROGENERADORES ÓPTIMOS PARA EL CARIBE
IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS ATRACTIVAS PARA PARQUES EÓLICOS DE 150 MW O MÁS
CRITERIOS Y MÉTODOS PARA PLANEAMIENTO, CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN
BASES PARA MARCO REGULATORIO DE ENERGÍA EÓLICA EN COLOMBIA
ESTUDIO Y DESARROLLO DE GRANDES PARQUES EÓLICOS EN COLOMBIA (Agentes- 2006 ……)
PROGRAMA PARA EL DESARROLLO EÓLICO EN COLOMBIA
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COLOMBIA
GUAJIRA
OC
EA
NO
PA
CÍ
FI
CO V E N E Z U E L AV E N E Z U E L A
M E D E L L Í N
E C U A D O R
P E R Ú
B R A S I L
OC
EA
NO
AT LÁ
NT IC
O
CABO DE LA VELAPORTETE
CONVENCIONES
Vía sin pavimentar
Vía pavimentada
Línea de alta tensión
URIBIA
MANAURE
RIOHACHA
MAICAO
Líne
a de
110
kV
PUERTO BOLIVAR
N
PARQUE EÓLICO CONSIDERADO - LOCALIZACIÓN
MEDIO FÍSICO - BIÓTICOüLluvias anuales < 400 mm.üAusencia casi total de agua.üSuelos salinos.üVegetación escasa.üFauna escasa.üSemidesierto, cálido y seco.
SOCIOECONOMÍAüComunidad indígena Wayúu.
üPoblación dispersa.
üPrecarias condiciones de vida(salud, servicios, agua, etc.).
üAusencia de agricultura.
üActividades pecuarias extensivas.
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PARQUE EÓLICO CONSIDERADO - LOCALIZACIÓN
BAHIA PORTETE
PUERTO BOLIVAR
CABO DELA VELA
880.
000
910.
000
Parque eólico
ü Vientos - Puerto - Transporte terrestre - Conexión a red. ü Zona Aduanera Especial - Impactos mínimosü Compatible, Expandible y Replicable (Limitación red)
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Al Cabo de la Vela
Intercor
3,5 km8 km
Edificio y equipos de Subestación
CONVENCIONES
Aerogeneradores
Vías
Fundaciones y plazoletas aerogeneradores
Línea 110 kV existente
Línea 110 kV proyectada
PARQUE EÓLICO JEPIRACHIPARQUE EÓLICO JEPIRACHI
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PARQUE EÓLICO JEPIRACHICARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS• Potencia nominal total: 19,5 MW • Número de aerogeneradores 15 Nordex N60/1300• Potencia de cada aerogenerador 1,3 MW• Diámetro de aspas 60 m• Altura de torre 60 m• Línea de conexión: 700 m
VIENTOS Y ENERGÍA:• Velocidad promedio: 10,01 m/s• Energía media anual: 80 GWh/año• Factor de Capacidad: 47%
ENTRADA EN OPERACIÓN: Marzo 2004
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CONTENIDO
ü EXPERIENCIA DE EEPPM: DESARROLLO DE LOS TRABAJOS
ü ENERGÍA EÓLICA: ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUAL
ü PROGRAMA DE INVESTIGACIONES, PROYECTOS Y
ACTIVIDADES PARA EL DESARROLLO EÓLICO EN COLOMBIA
ü POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO EN COLOMBIA
ü CONCLUSIONES
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POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO EN COLOMBIA: VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas::
üRenovable - Inagotable
ü Limpia - compatible con el medio ambiente
ü Versátil - replicable - expandible
üCon tecnología en desarrollo y reducción de costos
Desventajas
ü Intermitente
üNo almacenable
ü Participación limitada en el sistema
Aplicabilidad
ü A gran escala sólo en el sistema interconectado
ü En zonas aisladas sistemas híbridos o banco de baterías
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POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO EN COLOMBIA: COSTOS DE INSTALACIÓN Y GENERACIÓN
INSTALACIÓN
US$ / kW
EÓLICA 3500
SOLAR 8000
MINIHIDRO 3000
TECNOLOGÍA
COSTOS DE PEQUEÑOS SISTEMAS AISLADOS
INSTALACIÓN GENERACIÓNUS$ / kW US$ / KW-h
HIDROELÉCTRICA (Porce III) 1200 36.00
TERMO GAS C. Abierto 200 MW + Imp 530 47.27TERMO GAS C. Comb 200 MW + Imp 706 37.11
TERMO CARBÓN 1700 45.54GEOTERMIA 1750 42
DENDROENERGÍA 1970 66EÓLICA (Guajira) 1300 39 a 50
TECNOLOGÍA
COSTOS DE GENERACIÓN A GRAN ESCALA (COLOMBIA)
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POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO EN COLOMBIA: POTENCIAL EÓLICO
VELOCIDAD DEL VIENTO
ü Las mejores áreas en la CostaAtlántica Colombiana.
ü Velocidades altas en los AndesSantandereanos
ü Al interior pocas áreas atractivas
ü El modelo no determina vientos
orográficos locales ni por cuerpos
de agua aislados
CUENCA MAGDALENA CAUCA
ü Las mejores áreas en inmediaciones de Barranquilla.
ü Areas atractivas en inmediaciones de lagos y represas (Calima p.e.)
ü Sitios específicos con poca área y dificultades de acceso (mini)
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POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO EN COLOMBIA: VARIABLES DETERMINANTES
GENERACIÓN A GRAN ESCALA
Reducción de costos de instalaciónü Se venía con tendencia a la baja èCompetitividad en el 2010ü La crisis del petróleo ha afectado el mercado
Tarifas de la electricidadü Señales de incrementos al final de la década por poca expansión
Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL)ü Jepirachi fue el primero è Bajos precios de CER’s (US$ 4) y muchas dificultadesü Los precios han evolucionado pero son volátiles (entre 6 y 24 US$/Ton CO2)ü Proyectos pequeños (Fast Track) con mejores posibilidades
Políticas e Incentivos regulatorios:ü Exención a las rentas (igual para otras renovables)ü Otros beneficios por Producción Limpiaü Ley en curso sobre Co y Autogeneración.
SISTEMAS AISLADOSü Dependiendo del recurso y de los costos de la alternativa de electrificaciónü Otras aplicaciones diferentes a electricidad (bombeo, refrigeración, etc.)
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CONTENIDO
ü EXPERIENCIA DE EEPPM: DESARROLLO DE LOS TRABAJOS
ü ENERGÍA EÓLICA: ESTADO DEL ARTE Y SITUACIÓN ACTUAL
ü PROGRAMA DE INVESTIGACIONES, PROYECTOS Y
ACTIVIDADES PARA EL DESARROLLO EÓLICO EN COLOMBIA
ü POSIBILIDAD DE APROVECHAMIENTO EN COLOMBIA
ü CONCLUSIONES
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CONCLUSIONES
ü Colombia en general y la Cuenca Magdalena – Cauca en particular, poseen una gran diversidad de recursos energéticos
ü Las E. renovables se perfilan cada vez más como alternativas de futuro.
ü La generación hidroeléctrica es particularmente competitiva en Colombia.
ü A gran escala, la eólica está más cercana a los niveles de competitividad en Colombia. La Geotermia da señales importantes en esta línea
ü Otras fuentes alternativas podrían eventualmente ser competitivas, dependiendo del propósito y situación particular.
ü Bíocombustibles y la dendroenergía requieren de análisis específicos dadas las particularidades que una región como la Cuenca del Magdalena ofrece en términos de producción de biomasa.
ü El aprovechamiento de residuos sólidos urbanos y agroindustriales tienen gran potencial como alternativa de manejo ambiental
ü Posibilidad de implementar programas de masificación de pequeñas aplicaciones a través de incentivos nacionales e internacionales.
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Colocación del refuerzo
Excavación
PROCESO CONSTRUCTIVOREGISTROS FOTOGRÁFICOS DE LAS FUNDACIONES
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Vaciado del concreto
Fundación en fraguado
PROCESO CONSTRUCTIVOREGISTROS FOTOGRÁFICOS DE LAS FUNDACIONES
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS DE SUBESTACIÓN,PÓRTICO DE LLEGADA Y TORRES PARA LA LÍNEA 110 KV
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS AEROGENERADORES
Embarque palas en puerto europeo
Embarque de torres en puerto europeo
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS AEROGENERADORES
Desembarque materiales y herramientas
Buque en Puerto Bolívar -Cerrejón
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS AEROGENERADORES
Descargue y transporte de góndolas
Descargue y transporte de palas
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS AEROGENERADORES
Noviembre 17:Pala 1 del Aerogenerador # 1
Noviembre 16: Primer tramo de torre y góndola del
aerogenerador # 1
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS AEROGENERADORES
Lo que hasta ayer fue curiosidad de otros países hoy ya es inicio de nuestra propia historia
Noviembre 17 de 2003
Noviembre 17: Pala 3 del aerogenerador # 1
Primer aerogenerador …..EE.PP.M.
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS AEROGENERADORESESTADO DE LA INSTALACIÓN A NOV. 26 DE 2003
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OBRAS COMPENSATORIAS DEL PROYECTO EN LA ZONAPLANTA DESALINIZADORA
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Compartiendo estrategias de generaciCompartiendo estrategias de generacióón en eóólica y lica y aplicaciaplicacióón del MDLn del MDL
MUCHAS GRACIASEMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN
www.eeppm.com
CONTACTOLuis Rodríguez A.Especialista Planeación Generación EnergíaEmail: [email protected]: (574) 380 43 20
(574) 380 42 68Fax: (574) 380 67 95