Energía alternativa como ente de auto sostenibilidad y comercio

Introducción

Este Trabajo busca analizar la situación energética de panamá, costumbres de consumo, distribución de la energía y fuentes que la generan, adicional de ver alternativas energéticas que pueden aplicarse a proyectos de interés social y que generen un nuevo mercado en la industria energética panameña.

Situación actual

Panamá como país en desarrollo y con una gran ímpetu de crecimiento en el continente mantiene asimismo una gran demanda de enérgica en su sector energético.

Esta propuesta de investigación busca alternativas para mitigar futuros casos de crisis energéticas como las ocurridas en mayo de 2013 y abril del 2015 en la cual el flujo energético gestionado por su principal fuente de energía la generada por las famosas Hidroeléctricas puso en serios aprietos al gobiernos y las diferentes empresas privadas incluso afecto la operación de nuestro gran canal de Panamá.

Por esto queremos ofrecer nuevas alternativas y más que alternativas buscar esa concientización en el ahorro energético y no solo de las empresas sino de cada ser dentro de este territorio nacional.

En pocas o más palabras queremos tener a mano una contingencia que no solo sea para provecho de nuestro país sino como una fuente alternativa de energía auto sostenible que sea fuente de ingresos para el país.

Además de dejar un informe del consumo y su amento en los últimos años.

Antecedentes

Que Ocurrió en 2013 y 2015? Todo comenzó cuando los embalses de Bayano y Fortuna, considerados los más importantes, habían reducido drásticamente su nivel de agua limitando la generación eléctrica. Informaron que, en respuesta a ello, el Gobierno ordenó, el cierre por tres días de las escuelas, así como el recorte del horario laboral de los funcionarios públicos, prohibiendo, además, encender letreros luminosos en horas nocturnas.

Al mismo tiempo indicaron que se decretó el cierre de bares, cines, casinos, restaurantes, discotecas y otros centros de diversión a partir de las 10 de la noche de lunes a jueves. El panorama descrito comenzó a mostrar, de pronto, un país lúgubre, sobre todo si aceptamos que las noches se asumen con muchas luces, como expresión de desarrollo."La crisis ha llego incluso al Canal de Panamá, que adoptó medidas respecto del uso del agua en sus operaciones, como pasar dos barcos a la vez por las esclusas —cada vez que una embarcación pasa por las esclusas se vierten millones de metros cúbicos— o la suspensión de la asistencia hidráulica a los buques para desplazarlos con mayor rapidez", señalaron alarmados los medios de prensa al graficar la situación energética de uno de los países latinoamericanos con más de un 10% de crecimiento económico, considerado el mayor de la región. se comentó también que las medidas asumidas por el Gobierno, especialmente el cierre de los colegios, han sido fuertemente criticadas invalidando el razonamiento del oficialismo que tomó esta extrema decisión para evitar principalmente el encendido del aire acondicionado en los colegios sin poder evitar, empero, que estos sean utilizados en las propias casas de los estudiantes. 

Definición de energía y el Funcionamiento de la energía en Panamá

Antes de comenzar con el modelo de energía panameño comprendamos la definición del concepto energía y energía alternativa para colocarlo en la palestra para nuestra investigación Energía: La energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, la energía es la capacidad de hacer funcionar las cosas. La unidad de medida que utilizamos para cuantificar la energía es el Joule  Energía Alternativa: Las energías alternativas son aquellas que intentar sustituir a las fuentes tradiciones de energía, como los combustibles fósiles (carbón y petróleo) ya sea por su capacidad de emitir menos gases contaminantes como por su habilidad para la autoregeneración 

Modelos de Energía

Teniendo listos los conceptos de energía desglosemos el sistema de energía de nuestro hermoso país.

El mismo es producidos por en base a dos formas de energía, estas son:

Energía Térmica: De este modelo de energía Panamá utiliza 3

Bunker: esta energía es producida por combustible marino almacenado en un bunker para generación de energía.

Carbón: Es producida con carbón calendado y transformado en vapor de alta presión.

Diésel Liviano: Son plantas en la cual son como motores impulsados por diésel es ver la función del motor de un auto.

Energía Renovable: De este Modelo de energía Panamá utiliza 3

• Eólica: es la energía obtenida por el viento.

• Hidro: energía obtenida por el agua.

• Solar: energía obtenida por los rayos del sol.

Ya teniendo definidas las fuentes de energia y su composicion comencemos a analizar cual es la produccion que genera cada uno de estos rubros de energia en el pais, esto no con el fin de conocer lo que ya sabemos sino con el fin de observar cuales es estas energias es la que juega su el rol mas importante y cual otra pueden ser un apoyo en caso de una nueva crisis energetiva.

Generación de Energía en Giga Watios por Hora (Cuadro 1 )(Generacionde Energia)

Visualizando el cuadro 1 observamos que Panamá mantiene actualmente plantas de producción de energía que pueden generar 10,261 Gwh al día De los cuales el 60% de esta producción de energía la lidera la energía renovable y principalmente su modelo ejecutivo por energía Hidro.

Esta energía renovable en base al agua es utilizada prácticamente desde los años 90 en generación para el mercado eléctrico de panamá, seguido por la generación de combustible marino (Bunker) estos bunker están establecidos en Panamá desde 1980 y su generación de energía comenzó para suplir una demanda en el canal de panamá y los buques que transitaban por la misma.

En potencia firme o mejor dicho la generación constante de energía la sigue conservando la energía Hidro estos debido a los bastos recursos generados principalmente por los ríos específicamente (Bayano y Fortuna) Los sistemas de energía en base al agua se fundamentan en la constitución de Hidroeléctricas, su función se basa en una planta que utiliza la caída de agua, ya que el caudal del rio varia a lo largo de los años es necesario formar un embalse para mantener la generación aunque disminuya el caudal.

El agua, en su caída pasa por una turbina hidráulica, la cual transmite energía a un generador donde se trasforma en energía eléctrica.

Por esto incluimos las principales hidroeléctricas para mantener un mapeo de la cantidad de hidroeléctricas y su ubicación para abastecer al país de forma integral.

Mapa 1 (Plantas Hidroeléctricas de Panamá) Panamá cuenta con un potencial de recursos hidroeléctricos importante que le permite generar hoy con esta fuente, aproximadamente el 61% de la producción nacional de electricidad. El país dispone además de otros recursos renovables como energía radiante del sol y la fuerza del viento (energía eólica), que están llamadas a contribuir a reducir la pesada dependencia de los derivados de petróleo de la matriz energética con menor impacto sobre el medio ambiente.

Consumo de Energía Ahora teniendo las principales fuentes de energía vayamos a conocer la otra cara de esta primera parte que es el consumo de energía.

Quien se gasta toda esta producción, para contestar esa pregunta incluyo en los siguientes cuadros que nos presentan de la producción diaria de energía quienes en promedio son los rubros consumidores de esta energía.

Esta Grafica nos indica que el mayor consumo de energía la genera la aparte comercial aquellas empresas que mantienen actividad económica y eléctrica de una forma muy dinámica, no es de extrañarse, el consumo de energía residencial a su vez ha aumentado significativamente en comparación con años como el 2014 donde lo ocupaba un 28% del consumo eléctrico Esto aundado al consumo por wats que genera una casa con las nuevas tecnologías que mantienen.

Ejemplo de cómo calcular los kwh.

¿Sabes cómo calcular el costo energético de los electrodomésticos? Para que puedas sacar un cálculo de cuánto gasta cada uno de los electrodomésticos de tu hogar, la Autoridad de Protección al Consumidor y Defensa de la Competencia te enseña cómo transformar la cantidad de watts a kilowatt y luego hacer el cálculo de consumo por mes. Si quieres conocer cuánto consume la plancha de 600 watts que usa 6 horas al mes: ¿cuál será el costo del consumo de energía eléctrica mensualmente? Lo primero que debe hacer:

-Buscar la cantidad de watts del electrodoméstico que aparece en la placa de data en la parte inferior o posterior. En este caso la plancha de 600 Watts.

-Una vez conozca esta información, puede realizar la siguiente operación: transformar los watts en kilowatts, dividiendo entre mil la cantidad de watts.

Ejemplo Plancha de: 600 watts dividido entre 1000 = 0.6 kilowatts.

-La cantidad de horas de uso de la plancha al mes es de 6 horas.

Para conocer los kilowatts por horas (kw/h) se debe multiplicar los kilowatts por el tiempo de uso en este caso las 6 horas.

-Ejemplo: 0.6 kw X 6 = 3.6 KWh Esta cifra la multiplica luego por el costo del KWh, que es de $0.13 (esta tarifa varía, verificar su recibo de luz), lo que significa que el costo de energía de esta plancha al mes es de: 3.6 KWh X $ 0.13 = $ 0.47 centésimo.

Consumo residencial La población y la cantidad de viviendas en nuestro territorio también aumenta por año y esa brecha en clientes que utilizan los servicios se va cerrando año tras año con porcentajes de 1 % en crecimiento es decir que aunque el mercado crezca el consumo y las afiliaciones se mantienen aumentando un 1 % cada año Cuadro 1 (Población- Viviendas y Clientes)

Esta última imagen nos hace ver la concentración de electricidad en áreas sobrepobladas pero el flujo de energía eléctrica en todas las regiones no está por encima del 90 % Cuadro 2 (Consumo Comercial)

Cuadro 3 Consumo Industrial

Pero hagamos un alto y preguntémonos cuál es el crecimiento real que prevé nuestro gobierno tendrá el consumo energético en los próximos 5 años, estamos preparados para afrontar otra crisis ergetica ? tenemos más recursos para producir más energía ? Que otras alternativas estamos evaluando? Podremos ser un país exportador de energía competitivo ¿ Pues para responder a estas preguntas consulte el manual de energía desarrollado por el la autoridad de energía de Panamá en la cual se hace una fuerte proyección a continuar utilizando energía renovable.

Proyecciones de Energía Renovable

Energía Solar La energía solar se puede aprovechar y transformarse a energía eléctrica mediante diversos mecanismos. Uno, mediante el uso de la misma radiación solar para el calentamiento de un fluido, generando electricidad mediante un ciclo de vapor y la otra, y más utilizada en Panamá, mediante celdas fotovoltaicas, o paneles solares como se le conoce popularmente. Las celdas fotovoltaicas convierten la energía radiante directamente en electricidad. Los paneles solares han bajado de precios de manera dramática en los últimos años lo cual les ha permitido competir con las formas convencionales de generación, aún en lugares conectados a la red de servicio público Panamá recibe una radiación solar promedio diario de 4.8 KWh/día por metro cuadrado. Las regiones más favorecidas se encuentran en el Sur de Chiriquí y parte del sur de Veraguas, donde el promedio supera los 5 KWh/día. La planta Solar Sarigüa, primera planta fotovoltaica construida en Panamá, entró en operación el 11 de febrero del año 2014. Cuenta con una capacidad instalada de 2.4 MW y es administrada por la Empresa de Generación Eléctrica, S.A. (EGESA).

Mapa de concentración solar.

La Energía Eólica El mundo está buscando formas más limpias para generar electricidad, una de estas es utilizar la fuerza del viento o la energía eólica. Este tipo de energía ha sido utilizada por mucho tiempo por la humanidad, pero fue hasta el año 1979 cuando se desarrollaron aerogeneradores a escala No. 28003-A Gaceta Oficial Digital, martes 05 de abril de 2016 52 Plan Operativo de Corto Plazo 2015-2019 industrial para generar electricidad. A lo largo de los años, la industria eólica ha crecido de manera considerable, con una tasa de crecimiento promedio anual de 24% de la capacidad instalada mundial entre los años 2000 al 2011.

El potencial eólico en Panamá se ha estimado en 7,180 MW con un área aprovechable de ? Según estudios estimados realizados por ETESA [1]. Entre las regiones con mayor potencial figuran las provincias de Bocas del Toro, Coclé, Colón y Veraguas con potenciales de 840 MW, 940 MW, 1,557 MW y 704 MW respectivamente. En Panamá la generación eólica inició a finales del año 2013, con el ingreso de la planta eólica Nuevo Chagres I, ubicada en Campo Verde Penonomé, Provincia de Coclé (Fase I del Parque eólico). Esta fase consta de 22 aerogeneradores de 2.5 MW cada uno, para completar una primera fase con una capacidad instalada de 55 MW. La construcción del parque continuó a lo largo del 2014 y 2015 instalándose las centrales de Marañón, Nuevo Chagres 2, Rosa de los Vientos 1 y 2, que sumarán en su conjunto una capacidad instalada total de 337.5 MW1 . Estos parques eólicos tienen parte de su capacidad comprometida en contratos de reserva, otros en contratos con las empresas de distribución. En diciembre del 2015, la energía eólica llegó a suministrar hasta un 16.34 % de la generación de un día y ha aportado en promedio un 8.5% mensual de la generación del sistema durante ese mes. La generación eólica como se sabe es fuertemente estacional e intermitente y aunque su aporte es aún modesto, es un complemento ideal de la generación hidroeléctrica.

Los meses de mayor producción eólica se dan durante la estación seca, de menor generación hidroeléctrica, la cual comprende desde mediados de diciembre hasta principios de mayo. Las licencias en trámite registradas hasta el 23 de febrero del 2016, por la ASEP suman un total de 1869.6 MW2 , la mayor parte de ellas, ubicadas en las provincias de Chiriquí y Panamá. Sin embargo, dado el curso de los precios del petróleo es probable que algunos de estos proyectos sufran retrasos.

Impacto Económico de la energía en Panamá

IMPORTACIONES Y EXPORTACIONES En el gráfico No. 9 se puede apreciar el comportamiento mensual de los intercambios de energía eléctrica con Centroamérica durante el año 2015, en el cual el total de las exportaciones alcanzaron los 139,308.25 MWh, mientras que las importaciones se dieron por el orden de los 17,108.51 MWh.

Exportaciones de Energia

Tomo este mercado como mercado principal debido a que mantiene la mejor proximidad al país y menor costo de envió en producción.

La verdad que hay un gran potencial en la comercialización de energía al mundo Y nos estamos tan alejados a la realidad A continuación se presenta la exportación de electricidad anual en la cual observamos que es un rubro donde panamá aún no ha explorado una nueva forma de ingresos .

Nuestra propuesta de energía Renovable

Proyecto de energía Mareomotriz Las mareas son una fluctuación del nivel de las aguas de los océanos producidas por la atracción gravitatoria de la Luna, el Sol, y la rotación de la Tierra. Cerca de la costa, los niveles del agua pueden variar hasta 15 metros entre Pleamar (nivel mas alto) y Bajamar (nivel mas bajo). La energía mareomotriz es aquella que se obtiene a partir del aprovechamiento de los movimientos de las masas de aguas costeras ocasionadas por las mareas. Una de las principales ventajas de la energía mareomotriz es que se presenta de modo más constante y predecible que la energía eólica y la energía solar. Solo es necesario asegurar que la costa tenga una carretera (amplitud de marea) no menor a 4 metros para asegurar una buena y económica producción de energía eléctrica.

La infraestructura necesaria para generar electricidad a partir de las mareas comúnmente involucra la construcción de una presa o barrera mediante la cual se puede obligar al agua en ascenso o descenso a circular por conductos especialmente diseñados para mover turbinas hidráulicas similares a las de las presas hidroeléctricas.

Una de las ventajas de este tipo de sistema es que funciona de forma bi-direccional, es decir, se puede producir electricidad tanto con la entrada de agua en ciclo de ingreso de agua (flujo) como en ciclo de egreso (reflujo).

Existe actualmente otro sistema de aprovechamiento de mareas que no necesita encausar y contener grandes masas de agua detrás de barreras o diques. El sistema es similar a los molinos eólicos pero en este caso dimensionados para girar sumergidos en agua. Las turbinas se emplazan en el fondo del mar o ligeramente sumergidos y tienden a girar con el paso de las corrientes marinas generadas por las mareas.

Un dato a tener en cuenta cuando se analiza este tipo de sistemas de generación que involucran agua es que si se los compara con aquellos que funcionan cosechando la energía que transporta el aire en movimiento, el agua como fluido es 800 veces mas densa y por consiguiente transporta mucha mas energía. Esto implica que las construcciones y mecanismos deben ser mas robustos para soportar esfuerzos, pero se compensa ampliamente con la energía obtenida tras su paso.

En la actualidad existen solo dos centrales mareomotrices de escala comercial en el mundo. La primera se encuentra en La Rance, Francia, lugar elegido especialmente por tener una amplitud de mareas de mas de 13 metros. La usina ha estado en funcionamiento durante treinta años sin un accidente grave o una avería. La planta genera 240 MW de potencia con 24 turbina de 10 MW cada una, y un diámetro de 5,35 metros.

Durante la pleamar, la barrera o presa capta las aguas del Atlántico en la bahía, y con la bajamar, el agua regresa al mar. Durante este flujo de regreso al océano, el agua pasa a través de las 24 turbinas, conectadas a los generadores, produciendo energía eléctrica. La cantidad de electricidad generada por esta planta mareomotriz podría abastecer a una ciudad de alrededor de 300.000 personas. En 1997, la planta fue modernizada mediante la instalación de turbinas bi-direccionales, razón por la cual la capacidad de generación se vio incrementada permitiendo aprovechar también el ingreso de agua hacia la bahía.

En el mapa satelital se puede apreciar claramente el tamaño de la barrera construida para capturar y forzar al agua a circular a través de las turbinas. Tipos de Turbinas Sumergibles Turbina de Barrera, turbina tipo bombilla y turbina llanta Se estima que el costo de cada una de estas turbinas mareomotrices es igual que un molino de viento ya que estas deben tener la misma capacidad y resistencia que un molino.

La ventaja de la misma es que se aprovecha la entrada y salida del mar para generar energía limpia con un menor gasto en la instalación.

Puede afectar una parte del ambiente marino de acuerdo a su ubicación.

A diferencia de la energía eólica se podría decir que no ocupa un espacio físico tampoco obstruye el libre tránsito marítimo y el mar tiene una menor fluctuación que el viento generalmente la marea siempre sube y baja.

Central Mareomotriz tipo Barrera Central Eléctrica Mareomotriz en el rio La Rance de Francia la cual tomo 5 años en su construcción su funcionamiento inicio desde 1966 y cubre las necesidades de 225,000 habitantes cada generador tipo bombillo la capacidad de producir 10MW posee 22,500 turbinas .

Este sistema de energía definitivamente es una alternativa que nos brindara una nueva luz para llegar a producir energía autosotenible en áreas de difícil acceso y más aun en aquellos megaproyectos que ya deben ser autosenibles.

Panamá es un país de muchas oportunidades y que siempre ha estado abierta a gene racionde energía verde. Aumentar la producción de parques eólicos es una solución también que ayude a mitigar los grandes desafíos del consumo y exportación energética.

Conclusiones

La crisis energética que sucedieron en los años 2013 y 2015 en futuro solo pueden ser historia , hoy en día contamos con múltiples fuentes de generación de energía la cual puede mitigar o darnos más manos para afrontar una futura situación en las cuales los embalses puedan ser un factor que afecte el comercio y bienestar de nuestros ciudadanos Energía Mareomotriz es vital y un proyecto muy interesante tomando en cuenta nuestras costa y recursos.

Queremos llevar nuevas alternativas, pues esta es una que sin duda desde el punto de vista puede ser captado por una proyección de recursos inimaginables como lo es el mar.

Infografía

• Instituto Nacional de censos y estadísticas

• Deloitte

• Energia.gob

• Electricidad verde

• Ministerio de comercio e industrias

http://www.energia.gob.pa/tmp/file/440/Plan%20Energetico%20Nacional%2

http://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/pa/Documents/finance/2015-01-Pa-Finanzas-Visi%C3%B3nEnerg%C3%ADaBoletin12Edici%C3%B3nSep.pdf http://1.bp.blogspot.com/_WZoJFVYW0aQ/S1BqvziLliI/AAAAAAAAAF8/uHpOujMg2Wo/w1200-h630-p-nu/Electricidad03.png http://1.bp.blogspot.com/_WZoJFVYW0aQ/S1BqvziLliI/AAAAAAAAAF8/uHpOujMg2Wo/w1200-h630-p-nu/Electricidad03.png

https://www.contraloria.gob.pa/inec/

Autor:

Jorge Luis Arias.

Noris Santamaria.

Josue Llerena.

Niska Ibarguen.