Medellín - Minas - Maestría en Medio Ambiente y Desarrollo · 2021
Análisis espacial multicriterio para la ubicación de parques eólicos y granjas solares en Colombia
En Colombia para el 2030 se espera que el 15% de la energía eléctrica se genere a partir de fuentes renovables no convencionales, pero no se tiene certeza de la forma en que se alcanzará dicha meta y cuáles son las ubicaciones que reúnen las variables idóneas para albergar proyectos de esta naturaleza. Para determinar las zonas que presentan las mejores características para desarrollar parques eólicos y granjas solares fotovoltaicas en Colombia, se implementaron Sistemas de Información Geográfica para entender cómo se distribuyen las condiciones físicas, bióticas, económicas, culturales y políticas que pueden restringir o condicionar la implementación de estos proyectos, posteriormente se calcularon los LCOE asociados con cada ubicación y se valoraron, a través de entrevistas realizadas a un conjunto de expertos, las características ambientales que obligan al desarrollador del proyecto a hacer un mayor gasto en gestión ambiental; logrando así obtener mapas donde se puede visualizar las zonas con potencial clasificadas según su rentabilidad y facilidad para desarrollar un proyecto allí. Los resultados permiten estimar el potencial real instalable en cada una de las tecnologías en todo el territorio colombiano y dar señales para el sistema nacional interconectado de hacia dónde se espera que se den los nuevos desarrollos energéticos del país. El recurso eólico termina ofreciendo unas condiciones ideales principalmente en zonas de los departamentos de La Guajira y Atlántico; el recurso solar, por su parte, es atractivo en la generalidad de los departamentos que hacen parte del SIN, sobresaliendo aquellos pertenecientes a la región Caribe.
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Contenido
- Introducciónp. 17
- El problema de ubicar parques eólicos y granjas solares en Colombiap. 23
- Contexto Internacionalp. 21
- Contexto Nacionalp. 27
- Objetivosp. 31
- 1.3.1 Objetivo Generalp. 31
- 1.3.2 Objetivos Específicosp. 31
- Marco Teóricop. 33
- Fuentes no convencionales de energía renovablep. 16
- 2.1.1 Energía eólicap. 34
- 2.1.2 Energía solar fotovoltaicap. 39
- Sector eléctrico colombianop. 41
- Gestión ambiental en proyectos de desarrollop. 42
- 2.3.1 Dimensionesp. 44
- 2.3.2 Restricciones y criticidadesp. 46
- Costo nivelado de energíap. 16
- Sistemas de información geográficap. 49
- Metodologíap. 51
- Componente ambientalp. 52
- 3.1.1 Restricciones ambientalesp. 53
- 3.1.2 Criticidades ambientalesp. 63
- Componente financierop. 67
- 3.2.1 Costo Nivelado de Energía (LCOE)p. 67
- 3.2.2 Costos de Inversión (CAPEX)p. 69
- 3.2.3 Capacidad generaciónp. 71
- Estimación de potencialesp. 73
- 3.3.1 Potencia instalablep. 73
- 3.3.2 Energía generadap. 73
- Integración ambiental y financierap. 74
- Fuentes de informaciónp. 74
- Resultadosp. 77
- Restriccionesp. 77
- Criticidadesp. 81
- 4.2.1 Entrevistasp. 81
- 4.2.2 Mapas por dimensionesp. 84
- 4.2.3 Mapas de criticidad integrados por tecnologíap. 93
- LCOEp. 16
- 4.3.1 Costos de inversión requeridos CAPEXp. 96
- 4.3.2 Factores de planta (FP)p. 99
- 4.3.3 Costos Nivelados de Energíap. 102
- Integración ambiental y financierap. 74
- 4.4.1 Determinación de potencialesp. 111
- Conclusiones y recomendacionesp. 113
- Conclusionesp. 113
- Recomendacionesp. 116
- A. Anexo: Model Builderp. 119
- B. Anexo: Estructura de costos para proyectos eólicos y solaresp. 129
- C. Anexo: Proyectos FNCER con potencia mayor a 20 MWp. 135
- Bibliografíap. 131
- Tipos de aerogeneradores con sus coeficientes de potenciap. 35
- Tendencia de costos energía eólicap. 36
- Distribución típica de aerogeneradoresp. 37
- Matriz de generación de energía eléctrica en Colombia a 2020p. 41
- Diagrama de la metodología empleadap. 52
- Estructura de las criticidades ambientales identificadasp. 63
- Matriz integración ambiental y financierap. 74
- cultural, económica y política, respectivamentep. 79
- cultural, económica y política, respectivamentep. 79
- Áreas restrictivas para proyectos de granjas solaresp. 81
- Áreas restrictivas para proyectos de parques eólicosp. 82
- Resultados de las entrevistas con los expertosp. 83
- Calificación coberturas del suelop. 84
- Calificación SINAPp. 84
- Ponderación dimensión bióticap. 84
- Calificaciones dimensión económica y culturalp. 85
- Ponderación dimensionesp. 85
- Mapa de criticidades en la dimensión física para granjas solaresp. 87
- Mapa de criticidades en la dimensión física para parques eólicosp. 88
- Mapa de criticidades en la dimensión biótica para granjas solaresp. 89
- Mapa de criticidades en la dimensión biótica para parques eólicosp. 90
- Mapa de criticidades en la dimensión cultural para granjas solaresp. 91
- Mapa de criticidades en la dimensión cultural parques eólicosp. 92
- Mapa integrado de criticidades ambientales para proyectos solaresp. 96
- Mapa integrado de criticidades ambientales para proyectos eólicosp. 97
- CAPEX para granjas solares de 100 MWp. 99
- CAPEX para parques eólicos de 100 MWp. 100
- Factor de Planta (FP) para granjas solaresp. 102
- Factor de Planta (FP) para parques eólicosp. 103
- Costo nivelado de energía (LCOE) para granjas solares de 100 MWp. 105
- Costo nivelado de energía (LCOE) para parques eólicos de 100 MWp. 106
- Mapa de favorabilidad con proyectos solares > 20 MWp. 111
- Mapa de favorabilidad con proyectos eólicos > 20 MWp. 112
- física para proyectos solaresp. 117
- física para proyectos eólicosp. 118
- ambas tecnologías, variando los valores de Buffer y Reclassifyp. 118
- Model Builder para dimensión biótica para ambas tecnologíasp. 121
- Ejemplo proyectos eólicosp. 121
- Revisión general de literaturap. 23
- Criterios considerados como condicionantes para proyectos eólicosp. 26
- Criterios considerados como condicionantes para proyectos solaresp. 27
- Revisión de literatura estudios para Colombiap. 29
- Clases de Viento IEC [85]p. 38
- Características de un aerogenerador genérico [86]p. 38
- Restricciones para proyectos eólicosp. 54
- Restricciones para proyectos solares fotovoltaicosp. 60
- Listado de expertos entrevistadosp. 66
- favorabilidadp. 111
- favorabilidadp. 111
- Estructura costos (CAPEX) parques eólicosp. 126
- Estructura costos (OPEX) parques eólicosp. 126
- Estructura costos (CAPEX) granjas solaresp. 127
- Estructura costos (OPEX) granjas solaresp. 127
- Listado de proyectos que fueron incluidos en la validación del modelop. 129