energia renovable ppt

1. UNIVERSÍDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA
PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
“ENERGIA CONVENCIONAL Y
RENOVABLE”
GRUPO:
❖ Barrueta Perez Kevin
❖ Canchaya Limachi Jhasmin
❖ Rimac Rodriguez Christian
CICLO 2022 - A

2. Denominamos fuentes de energía
convencionales o no renovables, a
aquellas de cantidad limitada en
la naturaleza. Este tipo de energías
están englobadas en dos categorías,
según su extracción: los
combustibles fósiles y los nucleares.

3. Según sea su utilización las fuentes de
energía las podemos clasificar en primarias y
secundarias:
Las primarias, son las que se obtienen
directamente de la naturaleza, como el
carbón, petróleo y gas natural.
Las secundarias, llamadas también útiles o
finales, se obtienen a partir de las primarias
mediante un proceso de transformación por
medios técnicos. Es el caso de la electricidad
o de los combustibles derivados del petróleo.

4. Son aquellas que encontramos en la
naturaleza en cantidad ilimitada, que
pueden regenerarse de manera
natural o artificial y cuyo impacto en
el medio ambiente es prácticamente
nulo o reversible. Entre las energías
renovables encontramos la energía
hidroeléctrica, eólica, solar,
geotérmica, mareomotriz y biomasa.

5. Las principales ventajas medioambientales son las
siguientes:
• Las energías renovables son inagotables, ya sea
por la magnitud del recurso o por su regeneración
natural.
• Las energías renovables son limpias y no generan
residuos de difícil (y costoso) tratamiento.
• Las energías renovables no producen emisiones
de CO2 y otros gases contaminantes a la
atmósfera. En el caso de la bioenergía, la planta
en su crecimiento absorbe el CO2 que
posteriormente emitirá en su combustión.

6. Existen diferentes fuentes de energía renovable, según los recursos naturales
utilizados para la generación de energía.
• Biocarburantes
• Biomasa
• Eólica
• Geotérmica de Alta Entalpía
• Geotérmica de Baja Entalpía
• Marina
• Minieólica
• Hidráulica
• Solar Fotovoltaica
Solar Termoeléctrica

7. ¿Que son los
recursos Hídricos?
Un recurso es una materia
prima o un bien que dispone
de una utilidad en pos de un
objetivo. Por lo general se
trata de algo que satisface
una necesidad o que
permite la
subsistencia. Hídrico, por su
parte, es aquello que está
vinculado al agua.

8. La sobreexplotación y la contaminación
El problema es que,
aunque en su mayoría
son recursos renovables,
la sobreexplotación y
la contaminación que
provocan diversas
actividades humanas
hacen que los recursos
hídricos estén en riesgo.
Su capacidad de
regeneración muchas
veces no resulta suficiente
ante el ritmo de uso.

9. Obtención y
aprovechamiento de los
recursos hídricos.
La construcción de presas y el tratamiento de aguas
residuales son algunas de las estrategias que se llevan a
cabo para obtener recursos hídricos que puedan
aprovecharse. El desafío es que todo aquello que se
realiza para conservar el agua dulce resulte suficiente
para contrarrestar el abuso y la eliminación de ésta.

10. LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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La Energía solar es la que llega a nuestro planeta Tierra en forma de
radiación electromagnética procedente del Sol (luz y calor). Esta
energía la podemos aprovechar para convertirla en energía eléctrica
u otro tipo de energía útil.
ENERGIA SOLAR FOTOVÓLTAICA
ENERGÍA LUMINOSA
ENERGÍA ELÉCTRICA
EFECTO FOTOVOLTAICO
¿CÓMO SE OBTIENE LA ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA?
La energía es obtenida por la conversión directa de la luz solar en
electricidad. Es la energía solar convertida en energía eléctrica por
medio de las placas o paneles solares fotovoltaicos.
¿CÓMO SE DA LA CONVERSIÓN DE LA LUZ EN ENERGIA ELECTRICA?
La conversión de luz en energía eléctrica se realiza por medio de los Paneles Solares
Fotovoltaicos: placas que suele estar hecha de silicio cristalino y que por su
composición convierten la luz del Sol en electricidad gracias al llamado Efecto
Fotoeléctrico.

11. INSTALACIÓN DE PANELES FOTOVOLTAICOS
01
Estas instalaciones pueden estar conectadas a la red eléctrica, para vender la
energía producida, o pueden ser solo para autoconsumo. Veamos 2 esquemas de
estos tipos:
INSTALACIÓN DE PANELES FOTOVOLTAICOS
Para aprovechar esta energía solar fotovoltaica se crean instalaciones
con paneles fotovoltaicos y otros elementos indispensables como el
regulador, las baterías y el inversor.
PRIMER ESQUEMA
INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA CONECTADA A LA RED ELÉCTRICA
SEGUNDO ESQUEMA
INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA: ALUMBRADO
MÓDULO FOTOVOLTAICO
La radiación solar incide sobre
las células fotovoltaicas
agrupadas en módulos que
convierten la luz del sol en
electricidad.
ESTACIÓN METEREOLÓGICA
Mide la radiación solar, la
temperatura ambiente y la del
módulo, y la velocidad del
viento.
INVERSOR
Convierte la
corriente continua
en alterna.
LÍNEAS DE
TRANSPORTE
Distribuyen la
electricidad lista
para su consumo.
TRANSFORMADOR
Adapta la electricidad
de baja tensión a
media tensión.
INVERSOR
Convierte la corriente
continua en alterna.
SISTEMA DE
MONITORIZACIÓN
Obtiene información
sobre el
funcionamiento de la
planta
PLACA FOTOVOLTAICA
BATERIAS
REGULADOR
INVERSOR
RED DE CORRIENTE CONTINUA
RED DE CORRIENTE ALTERNA
Utilizada por varios
electrodomésticos
Transforma la corriente
continua en alterna
Impide que la baterías
reciban energía cuando
alcanzan su carga
máxima.
Acumulan la energía que
será utilizada durante
momentos de baja o nula
insolación.
Ejemplo: Alumbrado

12. PANELES SOLARES
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¿QUÉ SON LOS PANELES SOLARES?
Son dispositivos que convierten la luz en electricidad.
CELDAS SOLARES
Una celda solar o célula solar es una pequeña placa
que suele estar hecha de silicio cristalino y que por
su composición convierte la luz del Sol en
electricidad gracias al EFECTO FOTOELÉCTRICO .
Fotovoltaico equivale a decir “luz-electricidad”.
SEMICONDUCTOR TIPO I
• Se unen 5 átomos del material, enlace covalente.
• No hay electrones libres ,por lo cual se denomina
conductor intrínseco o “tipo I”
SEMICONDUCTOR TIPO N:
Un semiconductor del tipo n (tipo negativo) es un
semiconductor con un exceso de electrones libres
SEMICONDUCTOR TIPO P:
Esta impurificado con átomos que tienen una escasez de
átomos libres, que también pueden catalogarse con
átomos con huecos
TIPOS DE SEMICONDUCTORES
HUECO VACIO
ELECTRÓN LIBRE
UNION “NP”
• Unión de material “tipo N” y “tipo P”
• Los electrones sobrantes del material N pasan hacia el
material P y los “huecos” del material P pasan al
material N.
• Pasara el Si, se pueden obtener potenciales de
aproximadamente 550mV

13. TIPOS DE CELDAS SOLARES EN FUNCIÓN DE LOS MATERIALES
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1. SILICIO MONOCRISTALINO;
• Estructura atómica muy ordenada
• Rendimiento entre el 15% y el 18%
2. SILICIO POLICRISTALINO:
• Estructura atómica no tan ordenada
• Rendimiento entre el 12% y el 15%
3. SILICIO AMORFO:
• Rendimiento es inferior al 10%
• Estructura atómica bastante desordenada
SILICIO AMORFO
SILICIO MONOCRISTALINO
SILICIO POLICRISTALINO
4. CELDA TANDEM
• Mediante la combinación de dos células que
absorben en el espectro al mismo tiempo
5. CELDA MULTIUNION
• Estas células tienen una alta eficiencia y han
sido desarrolladas para aplicaciones
espaciales.
6. POLIMEROS CONDUCTORES
• Fácil fabricación y absorben la radiación a
distintas longitudes de onda
7. SILICIO NEGRO
• Entre 100 y 500 veces mas sensible a la luz
del sol
• Paneles solares de gran eficiencia.
8. OXIDO DE TITANIO
• Técnica que no emplea el silicio purificado
sino que esta basada en nanoestructuras de
oxido de titanio
• Buena respuesta ante intensidades lumínicas
variables

14. TIPOS DE PANELES SOLARES EN FUNCIÓN DE LA FORMA
01
TIPOS DE PANELES SOLARES EN FUNCIÓN DE LA FORMA
1. PANELES CON SISTEMAS DE
CONCENTRACIÓN:
Mediante una serie de superficies
reflectantes, concentra la luz sobre los
diferentes paneles fotovoltaicos.
2. PANELES DE FORMATO BALDOSA O TEJA:
Son paneles de pequeño tamaño, y están
especialmente pensados para ser
combinados en gran numero, de forma que
cubran grandes superficies.
3. PANELES SOLARES BIFACIALES:
Son paneles especiales basados en un tipo
de panel capaz de transformar en
electricidad la radiación solar que le recibe
por absolutamente cualquiera de sus dos
cara.
ELEMENTOS DE UNA CELDA SOLAR DE SI
• Un contacto superior en la zona del material “tipo N”
• Dos semiconductores “tipo N” y “tipo P”
• Un contacto inferior en la zona del material “tipo P”.
FABRICACION DE UNA CELDA SOLAR DE SILICIO
• El silicio se obtiene a partir de elementos como
arena o cuarzo, segundo elemento mas
abundante
• Se presentan en la naturaleza con altos grados
de impurezas, por este motivo es necesario
procesarlos.
• Obtenemos un silicio con propiedades de
semiconductor y así lograr celdas de alta
eficiencia

15. PROCESO DE FABRICACIÓN DE UNA CELDA SOLAR DE SILICIO
01

16. ENERGÍA SOLAR
01
Las cosas se vuelven difíciles cuando ni siquiera hay una red eléctrica cercana.
A pesar de todo, usted sigue necesitando un suministro eléctrico fiable.
Llegados a este punto, un sistema autónomo y que funcione adecuadamente es
la única respuesta, es decir un sistema fotovoltaico.
SISTEMA FOTOVOLTAICO AISLADO
ENERGÍA, EN CUALQUIER MOMENTO Y EN CUALQUIER LUGAR
Si la luz solar no le proporciona la energía suficiente, puede añadir un
generador al sistema. En este caso se utiliza un inversor/cargador
MultiPlus, en vez de un inversor. El generador se conecta directamente
al MultiPlus. El MultiPlus regula automáticamente el arranque /
parada del generador, mientras maximiza el uso de la energía solar y
garantiza una larga vida a la batería.
ENERGÍA SOLAR CON RESPALDO
PANELES SOLARES
CONTROLADOR DE
CARGA BLUESOLAR MPPT
75/15
INVERSOR PHOENIX
BATERIA
SALIDA CA
GENERADOR
PANELES SOLARES
CONTROLADOR DE
CARGA
BLUESOLAR MPPT
150/70
MULTIPLUS
BATERIAS S
SALIDA CA

17. SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA AUTOCONSUMO CON CERO INYECCIÓN A LA RED
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18. PANEL SOLAR
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USO DE UNA CELDA SOLAR
• Se utilizan para producir electricidad para muchas aplicaciones y para
la alimentación de los hogares o en una red publica en el caso de una
central solar fotovoltaica
VENTAJAS
DESVENTAJAS
• Son confiables y silenciosas
• Energía limpia
• Favorable al medio ambiente
• Mantenimiento sencillo
• Costo inicial elevado
• Los paneles solares no funcionan por la noche
• Debe abarcar una amplia zona
• El mal tiempo puede tapar al sol

19. APLICACIÓN DE PANELES SOLARES
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ALUMBRADO PÚBLICO
ELECTRIFICACIÓN DE VVIIENDAS ALEJADAS DE LA RED ELECTRICAAPROVECHAR EL RECURSO NATURAL
PARA GENERAR ELECTRICIDAD .
CARGA DE EQUIPOS .
CARGA DE EQUIPOS DIGITALES .

20. La aerodinámica es la rama de la mecánica de
fluidos que estudia las acciones que aparecen
sobre los cuerpos sólidos cuando existe un
movimiento relativo entre estos y el fluido que
los baña, siendo este último un gas y no un
líquido, caso este que se estudia en
hidrodinámica

21. La Aerodinámica estudia las fuerzas
que un viento relativo ejerce sobre un
obstáculo sumergido en él.
Desde este punto de vista tan general
las aplicaciones de la Aerodinámica no
se reducen exclusivamente al estudio
de las fuerzas sobre aviones más o
menos clásicos sino que trascienden a
otros muchos campos por el efecto de
arrastre que es característico de
ciencias y técnicas avanzadas.

22. El objetivo del aerogenerador es
transformar la energía cinética de la
corriente incidente en energía eléctrica,
para lo cual decelera el fuido en el área del
rotor extrayendo esa energía de la
corriente. La extracción de energía y
efciencia de este proceso dependerán de
una serie de parámetros como por ejemplo
las leyes de cuerdas y de torsión, el tipo de
perfles seleccionados o el diámetro del
rotor.

23. El problema que se quiere resolver es el del paso
de una corriente libre de velocidad conocida, a
través de un rotor situado a una altura
determinada. Para ello el modelo planteado
combinará la Teoría de Cantidad de Movimiento
y la Teoría del Elemento de Pala con la Teoría del
Momento Cinétco, al que se le añadirá una serie
de correcciones por pérdidas de circulación en la
raíz y en la punta de la pala

24. A parte de la Teoría de Cantidad de Movimiento, la
Teoría del Elemento de Pala (TEP) nos permite
incorporar los efectos de la geometría de la pala en
las acciones aerodinámicas: número de palas, tipo de
perfles, solidez y torsión.
El objetivo de la TEP es hallar las distribuciones de fuerzas
aerodinámicas a lo
largo de la envergadura de las palas, así como su
integración para obtener las
acciones aerodinámicas globales que actúan sobre el rotor.

25. La Teoría de Cantidad de Movimiento nos viene a indicar
que la corriente es decelerada a su paso por el rotor
siendo esta cantidad de movimiento perdida por la
corriente la ganada por el rotor.
• El rotor se modeliza como un disco actuador o disco poroso, plano, que
permite extraer parte de la energía cinética de la corriente que lo atraviesa.
• La corriente de aire afectada por la presencia del rotor se modeliza como
un tubo de corriente de sección circular que se extiende desde aguas arriba
hasta aguas abajo.
• Existe una simetría azimutal a lo largo del tubo de corriente, es decir, el
perfl de velocidades y presiones es uniforme en las secciones paralelas al
plano del rotor.
• Para realizar el análisis, se considera un volumen de control diferencial
asociado al fujo que en el plano del rotor se encuentra situado a una
distancia r del buje y con un espesor dr.

26. Es un complejo aparato que a través
de un generador produce
electricidad. Esta electricidad se
obtiene mediante una fuente de
energía renovable e inagotable,
sostenible y que no produce
emisiones nocivas a la atmósfera: la
fuerza natural del viento. Pueden ser
terrestres o marinos

27. Electrificacion Rural JAEN
(PERU) – 2000W
Criadero de Pinguinos
en Puerto Eten
(Chiclayo/PERU) –
1500W Torre de 6m
Poste de iluminacion
Ambato – 1800W Torre
de 6m

28. El Gas Natural (CH4) es el combustible más
ecológico de todos, y uno de los más
abundantes en la naturaleza. No se obtiene a
través de un proceso de refinación, sino que es
un combustible ecológico listo para usar
directamente desde la fuente.
El gas natural no contiene impurezas, azufre,
compuestos de plomo ni hidrocarburos
aromáticos, por lo que produce niveles muy
bajos de emisiones contaminantes, sin olor,
partículas o residuos de combustión.

29. Entre las principales ventajas de utilizar gas
natural destaca su menor emisión de gases
contaminantes en comparación con otros
combustibles fósiles. Tal y como señala el
responsable de Energía y Medioambiente en
la Fundación Energy, tiene menor contenido
en carbono, no tiene azufre y tampoco
emite partículas sólidas. Esto contribuye,
entre otras cosas, a mejorar la calidad del
aire en las ciudades al sustituir al diésel y la
gasolina.

30. El gas natural se quema en un quemador de turbina de gas
que acciona un generador para producir electricidad. Los gases
de escape caliente que provienen de la turbina de gas se
envían a un generador de vapor de recuperación de calor
(Heat Recovery Steam Generator, HRSG) para generar vapor
subcrítico o supercrítico. El vapor se envía directamente a una
unidad de turbina/generador para producir electricidad
adicional y a continuación pasa por un condensador para
volver a convertirlo en agua desmineralizada.

31. En el año 1999, se promulgo la ley 27133, Ley de Promoción del Gas Natural y se aprobó su Reglamento con D.S.
040-99-EM a fin de establecer el marco regulatorio que permita el desarrollo de la industria del gas natural en
nuestro país.
En febrero del año 2000, el gobierno otorgó la actividad de Upstream al consorcio conformado por Pluspetrol
(operador), Hunt Oil de USA, SK Group de Korea y Tecpetrol (propiedad de Techint).
En octubre del año 2000, el gobierno otorgó la actividad de Oownstream a Transportadora de Gas del Perú TGP,
consorcio conformado por Techint, Pluspetrol, Hunt Oil de USA, Greña y Montero del Perú, Sonatrac de Argelia y
SK Group, correspondiente a los tres contratos señalados en el párrafo anterior, que consiste en la concesión por
33 años para la construcción y operación de dichos duetos.
En mayo del 2002 la empresa Tractebel de Bélgica, ingresa como empresa distribuidora a hacerse cargo de la
concesión de distribución en Lima y Callao, cediendo TGP a Tractebel el respectivo contrato.
En septiembre del 2003, ETEVENSA firmó el Contrato Take Or Pay (Toma o Paga) con Pluspetrol Perú, Hunt Oil
Company de Perú, SK corporation e Hidrocarburos Andinos SAC (Productores); el contrato precisa que si por
causas imputables al Generador, éste no tomase en cualquier Mes de contrato, como mínimo, el ochenta por
ciento (80%) de la CDC (Cantidad diaria contractual: 1982 MMmcd) por los Días de Suministro Efectivo en el Mes
de Contrato, en adelante la CTOP (cantidad Take or Pay), deberá pagar al productor el costo total.

32. La Central Ventanilla es actualmente una
central térmica compuesta por dos (2)
turbogrupos a gas en ciclo abierto, marca
Siemens V84.3A, denominadas turbina Nro. 3
y Nro. 4. Ellas son de aproximadamente 160
MW cada una. Están conformadas por un
grupo turboaltemador transformador de 168
MW (Condiciones ISO).

33. La Turbina SIEMENS modelo V84.3A, trabajando a carga Base y condiciones ambientales según tabla nro. 1:
Obtiene los siguientes valores de operación, según tabla nro. 2:

34. La planta utiliza dos tipos de combustible, petróleo Diesel 2, el cual es suministrado por la
refinería de La Pampilla por un oleoducto; y gas natural, el cual es suministrado por Calidda a
una presión de 25 Bar.
Sistema de combustible Diesel 2
La empresa REPSOL - YPF transfiere petróleo diesel 2 de la calidad normada por SIEMENS,
desde sus tanques de almacenamiento, mediante las electrobombas en la refinería y por el
oleoducto hasta el tanque Nro. 1, ubicada en la plataforma a 90 msnm.
El petróleo almacenado en el tanque Nro. 1 será centrifugado en cualquiera de las dos
plantas de separación, las mismas que operan en régimen alternado, entregándose el aceite
purificado (libre de agua, sodio y potasio) al tanque Nro. 2 también ubicada en la cota 90
msnm.
Usándose cualquiera de las bombas de transferencias de 15 HP, se intercambiará Diesel entre
el tanque Nro. 2 y el tanque Nro. 4 que se emplea como de diario.

35. El sistema cuenta con un gasoducto de 12" de diámetro que nace enseguida del patio de válvulas del
distribuidor, inmediatamente se cuenta con una válvula de corte principal de cierre inmediato. Esta tubería es
única hasta llegar al sistema de regulación donde se reparte para cada unidad.

36. La Demanda en el COES se atiende según el Procedimiento nro. 7 del COES SINAC (Cálculo de los costos
marginales de Energía de Corto Plazo).
El costo marginal a corto plazo, es el costo en que se incurre para producir una unidad adicional de energía, o
alternativamente el ahorro obtenido al dejar de producir una unidad, considerando la demanda y el parque
de generación disponible. Entonces se requieren los siguientes datos por Central.
• Rendimiento promedio del mes (kWh por masa de combustible) para cada central térmica.
• Costo de combustible para cada central térmica.
• Costo variable no combustible (S/./kWh) para cada central térmica.
• Factores de pérdidas marginales de energía.
• Energía generada cada 15 minutos de cada grupo y/o central térmica {MWh).
• Energía generada y tiempo en período de carga y descarga (MWh).
• Tiempo de operación en sincronismo con el SINAC (horas) y número de arranques totales y efectivos.
• Valor de Agua (S/./kWh), para el volumen del Lago Junín.
• Precio básico de la energía (S/./kWh) en horas fuera de punta, en la barra de referencia, Santa Rosa.
• Costo variable (S/./kWh) por central hidráulica, incurrido por presencia de sólidos en suspensión en el agua.

37. Existen mejoras en el uso del gas natural de las cuales podemos mencionar:
• Incremento de la potencia de 152,65 MW en la TG 03 y 152,5 MW en la TG 04 con combustible Dieset 2, a
154,75 MW en la TG 03 y 153,70 MW con gas natural.
• Mejora sensiblemente de la eficiencia; con Diesel 2 la eficiencia es de 36,40°/o en la TG 03 y 36,63% en la
TG 04, y con gas natural se incrementó a 38,53% en la TG 03 y 37,70% en la TG 04.
• La reducción de emisiones, ya que el gas natural es un energético más limpio que el diesel 2.
.
• Los repuestos en la turbina a gas adquieren una mayor vida en el ciclo de trabajo normal, por el cual se
reducen los costos de mantenimiento