Analisis Ambiental

1. INTRODUCCIÓN

El creciente cambio climático producto de la demanda energética debido al crecimiento poblacional, al consumo de energía proveniente de los combustibles fósiles, a los avances tecnológicos e industriales, ha incrementado la preocupación de la comunidad científica, de los gobiernos locales e incluso de las organizaciones internacionales por sustituir este tipo de energía con alternativas que sean no sólo sostenibles, sino además sustentables. En este orden de ideas, los paneles solares se constituyen como una herramienta no solo amigable con el ambiente sino también más económica.

Una de las aplicaciones en las que contribuye la energía solar y que además beneficia a las comunidades son los sistemas de bombeo utilizados para llevar a cabo el abastecimiento de agua en regiones donde es difícil su acceso de forma natural.

A continuación se mostrará la implementación de un pequeño módulo de bombeo impulsado por la radiación solar, cuyo propósito conducir agua a través de líneas de conducción a diferentes alturas.

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

Demostrar y explicar el funcionamiento de un módulo de bombeo por medio de energía solar.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Explicar, registrar y analizar el funcionamiento de un módulo de bombeo solar de acuerdo a la radiación emitida por el Sol tomando como referencia 10 mediciones representando gráficamente los resultados obtenidos.

• Demostrar que un sistema de bombeo solar de agua puede tener una buena eficiencia para abastecer de agua instalaciones domésticas y rurales que no poseen servicio de acueducto o simplemente para el aprovechamiento de éste tipo de energía como fuente alternativa de suministro.

3. ANTEDENTES

3.1. LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA EN ESPAÑA

España es uno de los países de Europa con mayor irradiación anual. Esto hace que la energía solar sea en este país más rentable que en otros. Regiones como el norte de España, que generalmente se consideran poco adecuadas para la energía fotovoltaica, reciben más irradiación anual que la media en Alemania, país que mantiene desde hace años el liderazgo en la promoción de la energía solar fotovoltaica.

La primera instalación fotovoltaica conectada a red en España fue la planta piloto de 100 kWp que Iberdrola instaló en San Agustín de Guadalix en 1984. Sin embargo, durante la década de 1980, el mercado fotovoltaico en España se ciñó al abastecimiento de aplicaciones aisladas.

A finales de 1995 la potencia total sumaba 1,6 MW, a pesar de que ninguno de los sistemas mencionados estuviera incorporado legalmente en el contexto general del sistema eléctrico. Al no existir una normativa específica que los regulase, se encontraban en una especie de vacío legal.

El verdadero marco regulador que impulsó definitivamente el desarrollo de centrales solares fotovoltaicas conectadas a la red fue el Real Decreto 436/200469 y el RD 661/2007.

Gracias a esta regulación, España fue en el año 2008 uno de los países con más potencia fotovoltaica instalada del mundo, con 2.708 MW instalados en un sólo año. Sin embargo, a partir del 30 de septiembre de 2008 esta actividad quedó regulada mediante el RD 1578/200871 de retribución fotovoltaica.

3.2. LA ENERGIA FOTOVOLTAICA EN EL RESTO DEL MUNDO

Históricamente, los Estados Unidos lideraron la instalación de energía fotovoltaica desde sus inicios hasta 1997, cuando fueron alcanzados por Japón, que mantuvo el liderato hasta que Alemania la sobrepasó en 2005, manteniendo esa posición desde entonces. Actualmente Alemania es, junto a Italia, Japón, China y Estados Unidos, uno de los países donde la fotovoltaica está experimentando actualmente un crecimiento más vertiginoso.

3.2.1. Alemania

Alemania es uno de los líderes mundiales en la instalación de energía fotovoltaica, con una potencia instalada a finales de 2012 superior a los 32 gigavatios (GW). Sólo en 2011, Alemania instaló cerca de 7.5 GW, y la fotovoltaica produjo 18 TW•h de electricidad, el 3% del total consumido en el país.

En mayo de 2012, las plantas solares fotovoltaicas instaladas en Alemania produjeron en un sólo día 22.000 MWh, lo que equivale a la potencia de generación de 20 centrales nucleares trabajando a plena capacidad.

3.2.2. Italia

La potencia instalada fotovoltaica en Italia alcanzó los 15,9 GW distribuidos entre 448.266 plantas por todo el país, durante 2012, la producción fotovoltaica proporcionó en Italia el 5,6% del total de la energía consumida en el país durante el año.

3.2.3. China

La energía fotovoltaica es una de las mayores industrias de este país asiático, cuenta con unas 400 empresas fotovoltaicas y produce aproximadamente el 23% de los productos fotovoltaicos que se fabrican en el mundo.

A finales de 2011 China dobló su potencia fotovoltaica instalada respecto al año anterior, hasta alcanzar los 2.900 MW. Este incremento en la potencia instalada se debió, principalmente, a un crecimiento en el número de instalaciones residenciales.

3.2.4. Estados Unidos

Estados Unidos es un país que cuenta con numerosas plantas de conexión a red. La mayor instalación del mundo (Agua Caliente Solar Project), con una potencia total de 247 MW, se encuentra en Yuma County, Arizona, Estados Unidos.

Hay planes para construir plantas mucho mayores. En este sentido, se planteó una legislación requiriendo que el 33% de la electricidad del estado se genere mediante energías renovables a finales de 2020.

3.2.5. Japón

La energía fotovoltaica en este país se ha expandido rápidamente desde la década de 1990, es uno de los líderes en la manufactura de módulos fotovoltaicos y se encuentra entre los 5 primeros en potencia instalada, con 4.914 MW a finales de 2011. La irradiación en Japón es óptima, situándose entre 4,3 y 4,8 kWh/(m²•día).

En Colombia la utilización de energía solar nace a partir de la crisis energética de la década de los setenta (1970). En la cumbre realizada en la Isla Margarita, Venezuela (El Tiempo, 2007), para la unión de los países suramericanos alrededor de la energía solar, se expuso la necesidad de que los gobiernos incentiven energías renovables, entre ellas la energía solar, que a mediano plazo puede conllevar a soluciones energéticas sostenibles.

En el contexto colombiano las energías renovables son objeto de estudio en forma incipiente de parte

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