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COMPLEMENTO MATEMÁTICO PARA INGENIEROS TALLER DE PENSAMIENTO CREATIVO Y CRÍTICO ESTUDIANTES:
1. ARQUINIGO LAVADO
HENRY FRANK
Calificación : CARRERA: ING. CIVIL^ FECHA:09/09/2023 Clase:^1306
Enlace del video:
https://youtu.be/QCR70cRDNOM?si=nH0kFkQa1FVT_UWr
1. Energías Renovables para un Futuro más seguro.
Zona rural Huarumpa, centro poblado Paucas, distrito de Paucas- provincia de huari departamento de Ancash. Latitud: -9. Longitud: -76. Elevación: 3424 msnm Debido al desconocimiento de energías convencionales, por tratarse de zonas alejadas de la red de alimentación al distrito, las lejanías de casa a casa y viendo que la única fuente de iluminación son la velas y mecheros artesanales, por ello se puede dar una solución al diseñar un sistema fotovoltaico aislado en las zona rural de Huarumpa ,centro poblado Paucas, distrito de Paucas- provincia de huari departamento de Ancash. El mes más lluvioso donde hay más nubosidad es el mes de marzo registra un Promedio de: 6. (KWh /m2). Incidencia solar diaria = 6.27 kW-h/m2- día (KW-h/m2-día) Desviación Estándar Promedio = [0.2 – 0.3] (KW-h/m2-día) Incidencia solar diaria = 5.97 (KW-h/m2-día Para que el sistema fotovoltaico proyectado nos brinde una energía continua o nos garantice de servicio de la energía eléctrica en el mes más crítico tomamos la precaución en el diseño en el mes crítico de 10% de sobredimensionamiento, por otro lado, consideremos las pérdidas en los conductores de 4% y consideramos los 6 días de autonomía.(SENAMI)
COMPLEMENTO MATEMÁTICO PARA INGENIEROS Título Lista por Áreas de: V: La vivienda tiene alumbrado eléctrico por red pública, H: La energía o combustible que utiliza para cocinar: electricidad Área Geográfica Áncash, Huari, distrito: Paucas Código Centro Poblado (Urbano) Si tiene alumbrado eléctrico No tiene alumbrado eléctrico Total No usa electricida d Si usa electricidad Total 210100001 0210100001 Áncash, Huari, Paucas, Centro Poblado: Paucas
Áncash, Huari, Paucas, Centro Poblado: Viscas
TOTAL 1 160 146 1 305 1 283 22 1
Fuente: Censos Nacionales de Población y Vivienda 2017 Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) – PERÚ
2. Gestión de la Información
2.1. Organiza sistemáticamente la información recopilada consignando las posturas a favor o
en contra del uso de energía renovables vs el uso de combustibles fósiles considerando como criterios de base disponibilidad de recursos y el calentamiento global.
2.2. Codifica alfanumérica la información organizada.
COMPLEMENTO MATEMÁTICO PARA INGENIEROS la producción de energía eléctrica fotovoltaica. (GEI). AFA El uso de este tipo de energía para diversos proyectos permite ser responsables con el cuidado de la calidad de aire y la reducción de la huella de carbono generada actualmente, logrando cumplir los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU.
REVISTA
La generación de energía eléctrica limpia y el desarrollo de la diversificación de la industria energética.
CT
La energía nuclear es empleada como fuente energética en países como Japón, Alemania y EE. UU, y representa un riesgo para la salud de las personas y el medio ambiente ante algún eventual desastre.
REVISTA
Emisión de Desechos nucleares durante la fabricación de energía eléctrica. AFA Las emisiones de GEI que no se emiten a la atmósfera gracias a la utilización de las fuentes renovables como la eólica y solar, nos permiten contribuir en la mitigación del calentamiento global.
TESIS
POST-GRADO
La reducción de emisiones en el sector eléctrico
CT
El exceso de emisión de los GEI producto de la actividad humana y carbonización de la producción, contribuye directamente al calentamiento global, lo cual impacta en el cambio climático, según los informes del IPCC (Grupo Intergubernamental sobre el Cambio Climático
REVISTA
Huella de carbono- emisiones de GEI por uso del sistema de iluminación. AFA Las energías renovables presentan menor huella de carbono que las energías convencionales como el gas natural, el petróleo y el carbón
TESIS
PRE-GRADO
La intensidad de energía foto eléctrica que se obtiene es significativa para la producción de energía eléctrica limpia.
CT
la Huella de Carbono por emisiones indirectas de GEI provienen de una fuente externa de generación de electricidad consumida por las lámparas a gas (GNV, GLP) del Sistema de Iluminación, al interior o exterior de los ambientes. revista Huella de carbono- emisiones de GEI por uso del sistema de iluminación.
COMPLEMENTO MATEMÁTICO PARA INGENIEROS Descripción: AFA…: A FAVOR CT…: CONTRA.
- Evaluar Información Posturas a favor del Proyecto Energético Posturas a en contra del Proyecto Energético Criterios Fortalezas Oportunidades Fortalezas Oportunidades A. Condiciones Medio ambientales Balance A. 1 Calentamiento Global Utiliza una fuente de energía renovable y no emite gases de efecto invernadero. La energía fotovoltaica no emite gases de efecto invernadero, lo que contribuye a la reducción de las emisiones que son responsables del calentamiento global. Aunque no produce emisiones de gases de efecto invernadero, puede tener impactos ambientales y sociales negativos La energía fotovoltaica no emite gases de efecto invernadero, también es cierto que no puede producir energía constantemente por eso debe ser integrada en una red eléctrica de energía constante, como la energía hidroeléctrica o la energía nuclear. Los proyectos de energía fotovoltaica tienen el potencial de ser una fuente de energía renovable valiosa para combatir el calentamiento global y reducir la dependencia de combustibles fósiles. Sin embargo, también existen preocupaciones sobre los impactos ambientales y sociales de la construcción y el mantenimiento de las estaciones y bancos eléctricos, así como sobre la capacidad de la energía fotovoltaica para proporcionar una fuente constante de energía. Por lo tanto, se debe realizar una evaluación cuidadosa de los beneficios y costos en cada caso antes de decidir implementar un proyecto de energía fotovoltaica. A. Contaminación Ambiental Una ventaja clave de la energía fotovoltaica es su capacidad para reducir la contaminación ambiental. Las celdas solares no queman combustibles fósiles ni emiten gases de efecto invernadero durante su funcionamiento, lo que significa que no contribuyen a la contaminación del aire La energía solar es completamente renovable y no depende de la quema de combustibles fósiles, lo que significa que es una fuente de energía más limpia y que no contribuye a la contaminación del aire y el agua. Aunque las celdas solares no emiten gases de efecto invernadero, la construcción y el mantenimiento de estos puede generar emisiones y residuos tóxicos. La energía fotovoltaica depende de los rayos solares y clima, por lo tanto, puede ser muy intermitente. Esto significa que la energía no siempre está disponible cuando se necesita, lo que requiere fuentes de energía de respaldo más convencionales y menos limpias. Si consideramos la complejidad y la gravedad del problema de la contaminación ambiental, resulta evidente que es necesario tomar medidas significativas para abordarlo. Algunas de estas soluciones incluyen el fomento de la energía limpia y renovable, la creación de políticas y regulaciones más estrictas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la implementación de prácticas más sostenibles y eficientes para el manejo de residuos y productos químicos peligrosos. Al hacer un esfuerzo concertado para abordar la contaminación ambiental,
A.
Disponibilidad de Energía La disponibilidad de energía es esencial para el crecimiento económico y puede proporcionar empleos y oportunidades comerciales. Los proyectos energéticos pueden fomentar y apoyar la inversión en infraestructuras y tecnologías, lo que puede conducir a un aumento de la producción económica y al fortalecimiento general de la economía. El proyecto energético busca garantizar el acceso a la energía en las comunidades rurales y marginadas, lo que contribuirá a mejorar su calidad de vida y reducir la pobreza energética. Algunos proyectos energéticos se implementan sin la participación efectiva de la sociedad civil afectada, lo que puede generar desconfianza y falta de legitimidad social. Algunos proyectos energéticos pueden estar diseñados para maximizar los beneficios financieros en lugar de considerar los intereses sociales y ambientales. Esto puede generar conflictos y desacuerdos entre la sociedad civil, el Estado y las empresas a cargo del proyecto. En conclusión, cualquier proyecto energético debe ser evaluado en función de su impacto social, ambiental y económico, y debe ser implementado considerando la opinión y el bienestar de la sociedad civil. De esta manera, se puede garantizar que los recursos energéticos sean utilizados en beneficio de la sociedad y el medio ambiente de forma sostenible y justa. B. Beneficios B.1 Sociales La disponibilidad de energía puede mejorar la calidad de vida de las personas proporcionando acceso a servicios básicos como la iluminación, el agua caliente y el aire acondicionado. El aumento de la disponibilidad de energía puede atraer inversiones y mejorar la competitividad de las empresas locales, lo que contribuiría a un mayor desarrollo económico y prosperidad. Algunos proyectos energéticos pueden tener un impacto social negativo, como la afectación a la salud de las personas que residen en las cercanías de las centrales térmicas o hidroeléctricas. Algunos proyectos energéticos se implementan sin la participación efectiva de la sociedad civil afectada, lo que puede generar desconfianza y falta de legitimidad social. En conclusión, cualquier proyecto energético debe evaluarse en función de su impacto social, ambiental y económico, y debe ser implementado considerando la opinión y el bienestar de la sociedad civil. También es fundamental fomentar la inversión y desarrollo de tecnologías energéticas limpias y renovables para garantizar un futuro sostenible.
B.2 Económicos Los proyectos energéticos generan empleos en la construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones, por la cual puede mejora la economía de la región y proporciona oportunidades de trabajo para las personas locales. Los proyectos energéticos generan ingresos para el gobierno y las empresas, la cual aumenta los recursos disponibles para la inversión en otros sectores de la economía. Los proyectos energéticos requieren inversiones de capital significativas para su construcción y operación, lo cual puede tener un impacto negativo en las finanzas privadas y públicas. Si los proyectos energéticos están basados en combustibles fósiles no renovables y en combustibles fósiles caros, el precio de la energía será más alto y menos competitivo. Además, nos enfrentamos a la posibilidad de escasez o a la inestabilidad de los precios de fuentes energéticas no renovables. Los proyectos energéticos pueden tener un impacto positivo en la economía, siempre que se haga un análisis cuidadoso del impacto ambiental y social y se implemente de manera responsable y sostenible para garantizar que los beneficios sean equitativos. B. Acceso Inclusiv o Un proyecto de energía centrado en los beneficios de acceso exclusivo puede mejorar la seguridad energética al garantizar un suministro de energía confiable y estable. Un Proyecto de Energía enfocado en beneficios de acceso exclusivo puede ser diseñado para ser altamente eficiente, utilizando las mejores tecnologías y equipos disponibles. Esto puede ayudar a reducir costos, mejorar el uso de energía y minimizar el impacto ambiental. Un Proyecto Energético enfocado en beneficios de acceso exclusivo puede generar exclusividad y desigualdad en el acceso a los recursos energéticos. Esto puede dar lugar a que las comunidades marginadas queden excluidas de los beneficios y no puedan acceder a la energía que necesitan para su funcionamiento básico. Un proyecto de energía centrado en beneficios de acceso exclusivo puede provocar daños ambientales, especialmente si se utilizan fuentes de energía no renovables más tradicionales. Esto puede resultar en la destrucción ecológica, el cambio climático y el daño a los ecosistemas y al medio ambiente en general. En general, un Proyecto de Energía con beneficios de acceso exclusivo puede generar ventajas significativas tanto para el sector energético como para la sociedad en general, promoviendo la seguridad energética y económica, el progreso tecnológico y la sostenibilidad ambiental.
Como podemos apreciar en el gráfico; observamos que, el 90% están de acuerdo con las energías renovables, sin embargo, en las posturas en contra podemos apreciar que es un 10%. En ese sentido, nosotros tenemos una postura a favor en cuanto a las energías renovables, pues consideramos que son maneras naturales de adquirir una mejor calidad de vida. En el gráfico podemos observar que existen más fortalezas que debilidades respecto a las posturas a favor de las Energías Renovables. En el presente gráfico se puede apreciar que existe posturas del 50% fortalezas y 50% debilidades en cuanto a la postura en contra
4. Elaboración de la propuesta de solución 4.1. Definición de variables de análisis. Variables de análisis respecto a la energía fotovoltaica: Variable Independiente: Potencial de energía fotovoltaica. Variable Dependiente: Generación de electricidad y su relación con el cambio climático. Variable Interviniente: Condiciones meteorológicas y geográficas zona rural Huarumpa, centro poblado Paucas, distrito de Paucas- provincia de Huari departamento de Ancash. 4.2. Análisis del comportamiento de variables tanto analítico algebraico y funcional como gráfico. (Ejemplos de variables relacionadas: Temperatura, radiación, viento o biomasa) La eficiencia de un panel solar fotovoltaico no es más que el porcentaje de energía solar que incide sobre el panel fotovoltaico y que se convierte en energía eléctrica. Sin embargo, la eficiencia del panel no es la misma que la eficiencia de una celda fotovoltaica. La eficiencia del panel es inferior a la eficiencia de las celdas solares entre 1 a 3%. Para determinar la eficiencia de un panel solar fotovoltaico se puede usar el punto de máxima de potencia (Pmp), donde el voltaje y la corriente alcanzan sus máximos valores simultáneamente. Pmp=Vmp×Imp Donde: Pmp=Punto de máxima potencia (W) Vmp=Voltaje de máxima potencia (V) Imp=Corriente de máxima potencia (A) La Potencia solar es: 𝑃𝑠= 𝐸 𝑥 𝐴𝑐 Donde: Ps=Potencia solar (W) E=Irradiancia (𝑊𝑚2⁄) Ac=Superficie del panel solar fotovoltaico (m2) La Eficiencia es: 𝜂=𝑃𝑚𝑝𝑃𝑠 16 Donde: η=Eficiencia Pmp=Punto de máxima potencia (W) Ps=Potencia solar (W) a) El Rendimiento de un panel fotovoltaico: El rendimiento de un panel solar fotovoltaico está indicado en la etiqueta proporcionada por el fabricante y es medido en condiciones estándares de prueba, según la norma ASTM E-1036 (25°C y 1000 W/m2).
4.3.5 DESCRIPCIÓN GENERAL:
El proyecto será aplicado en la zona rural Huarumpa, centro poblado Paucas, distrito de Paucas- provincia de Huari departamento de Ancash. Latitud: -9. Longitud: -76. Elevación: 3424 msnm Condiciones ambientales:
- Se menciona que la energía fotovoltaica es la mejor opción para el Distrito debido a las condiciones del lugar. - Existe la preocupación de que en días con poco sol o mucha lluvia no pueda acumular energía y esta puede ser limitada. Condiciones políticas: - Para llevar a cabo el proyecto de fotovoltaico, se debe conversar con los representantes del Distrito, incluidos el presidente y el alcalde del distrito. - No se mencionan detalles específicos sobre las políticas actuales relacionados con la energía en el lugar. PRESENTACIÓN DEL CROQUIS DE COMOSERA LA DISTRIBUCION DE LA ENERGIA EN ELDISTRITO DE LA ZONA RURAL HUARUMPA, CENTRO POBLADO PAUCAS, DISTRITO DE PAUCAS- PROVINCIA DE HUARI DEPARTAMENTO DE ANCASH.
4.3.6CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:
1er Mes (^) 2do Mes 3er Mes
