Maestría en Energías Renovables
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- ÍtemDesconocidoEstudio económico y normativo para la generación y venta de energía eléctrica a partir de excedentes de gas de producción en un campo operado por Gran Tierra Energy(2024-03-06) Monroy Muñoz, María Catalina; Celeita Rodriguez, David Felipe; Corredor Castro, Jose Andrés EnriqueGran Tierra Energy es una compañía canadiense con desarrollo de Operaciones de Exploración y Explotación de Hidrocarburos en Ecuador y Colombia; siendo este último el país con el mayor foco de inversiones e ingresos para la Compañía. Es así, como se identificó que para el 2022 contó con una producción de gas de 3.683.854,10 MCF* y una quema de gas de alrededor de 1.239.946, 14 MCF*; así mismo usó para la autogeneración de energía un volumen de 2.401.013,23 MCF. Todo esto, permite evidenciar la existencia de un desperdicio del recurso gasífero producido, que debido a factores económicos y técnicos no se opta por la venta a terceros y no se visualiza como oportunidad de negocio para la empresa. A través de la información disponible, se logra identificar que existen tres (3) de los campos operados por la Compañía que cuentan con la instalación de equipos de cogeneración de energía eléctrica con una capacidad de aproximadamente 43 MW y una demanda de energía en dicho campos de aproximadamente 35,5 MW; así mismo, es posible determinar que para la Compañía es esencial dar cumplimiento con lo estipulado en la Resolución 40066 del 11 de febrero de 2022, “Requerimientos técnicos para quemas y venteos de hidrocarburos” del Ministerio de Minas y Energía, generar soluciones técnicas para el uso eficiente de los recursos y establecer estrategias que aporten en el desarrollo energético del país. Es por esto, que, el presente proyecto plantea como alcance, generar un documento sólido y justificado del estudio de la prefactibilidad técnica, económica y normativa para la generación y venta de energía eléctrica al Sistema Interconectado Nacional o Redes de Distribución Regionales, que permita a Gran Tierra Energy contar con una potencial solución al uso adecuado de los recursos hidrocarburíferos explotados y poder si es de su interés desarrollar el proyecto en el campo seleccionado; a través de la cuantificación y caracterización del gas de quema, evaluación de la normatividad vigente y el análisis de modelos económicos, permitiendo así el desarrollo de una metodología investigativa clara y estructurada.
- ÍtemAcceso Abierto
Estudio de aprovechamiento de biomasa residual de café como fuente energética para pequeñas fincas caficultoras de Colombia(2024-03-05) Barajas Villarreal, Rubén Santiago; Gómez Galindo, María FernandaEl presente documento, se enfoca en el aprovechamiento de la biomasa residual generada en las pequeñas fincas cafeteras del territorio colombiano en las fases del proceso que transforma la café cereza en el grano de café útil. Para el aprovechamiento de la biomasa residual se propone la utilización de un biodigestor anaeróbico de bajo costo, el cual al recibir la materia orgánica y bajo determinadas condiciones de operación, permitirá que la reacción biológica de lugar a la generación de biogás, el cual podrá ser utilizado como energético. Adicionalmente la implementación de sistemas de biodigestión anaeróbica de residuos orgánicos en zonas geográficas como por ejemplo las zonas cafeteras, podría generar beneficios sociales, económicos y ambientales. - ÍtemRestringido
Evaluación de usos alternativos a la combustión de gas en el sistema de tea de los campos “A”, “B” y “C” operados por Hocol S.A.(2024-03-05) Duplat Morales, Federico; Molano Saavedra, Miguel Ángel; Pérez Gordillo, Andrés MauricioLa tesis se enfoca en evaluar la viabilidad técnica de alternativas a la quema de gas en los sistemas de tea de los campos "A," "B," y "C." Inicialmente, se identificaron posibles tecnologías, procesos, equipos y otros usos que se le da al gas durante la operación de un campo con base en la literatura existente, sin embargo, previo a evaluar su implementación se tuvieron en cuenta dos factores. El primero consiste en la caracterización de estos campos, considerando su ubicación, infraestructura, historial de producción, disposición del gas y tipo de gas quemado con sus respectivos volúmenes. El segundo corresponde al análisis de las resoluciones 40066 y 40317 del Ministerio de Minas y Energía, fechadas en 2022 y 2023 respectivamente, para entender los requisitos normativos. Con base en la caracterización de la operación de los campos y los requisitos ministeriales, se propusieron dos alternativas identificadas en la literatura existente. La primera propuesta consistió en el aprovechamiento de gas de los anulares de los pozos para consumo en la operación de equipos de Sistemas de Levantamiento Artificial. La segunda y última alternativa propuesta consistió en un modelo de negocio de venta de gas para la generación de energía eléctrica basado en los volúmenes de excedentes de gas estimados para el 2024. Estas alternativas fueron evaluadas a través de criterios, los cuales tenían un porcentaje de relevancia basado en un Proceso de Jerarquía Analítica. La alternativa 1 demostró ser fácil de implementar y capaz de aprovechar pequeños flujos de gas de manera constante, logrando reducciones del 0.74%, 2.08%, y 3.71% en los campos A, B y C, respectivamente. La alternativa 2 evidencio una oportunidad viable de expansión de mercado para las operadoras de petróleo en Colombia, debido que en los campos A, B y C se logró identificar que diariamente utilizando los volúmenes de gas que normalmente se queman, se puede generar una potencia de 100.96 MW, 54.41 MW y 33 MW respectivamente para cada campo. Finalmente se propuso la implementación de la Alternativa 1 en los (3) Campos con un 92.04% de viabilidad en los criterios de evaluación, a diferencia de la Alternativa 1, la cual tuvo un 57.95%. - ÍtemAcceso AbiertoViabilidad técnica para la co-digestión de residuos del cultivo de maíz y estiércol del cerdo en granjas porcícolas para la autogeneración eléctrica(2024-02-29) González Medina, Carlos Julio; Pérez Gordillo, Andrés Mauricio; Gómez Galindo, María FernandaEste documento analiza el potencial energético que tiene la mezcla de dos biomasas de generación constante con el proceso de co-digestión anaerobia en el sector porcícola. Se parte de la problemática que se presenta durante la operación de las granjas porcícolas y como se puede contribuir para que estas encajen dentro de un marco de economía circular amigables con el medio ambiente que permita garantizar un suministro continuo de alimentos a la población. Es por ello que a través de la reutilización de los residuos aprovechables generados durante la operación de granjas porcícolas que puede ser transformada en biogás a través del proceso de co-digestion pasando por cada una de sus fases (hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis, metanogénesis) bajo condiciones apropiadas del tipo de biomasa, temperatura, sólidos totales (ST), sólidos volátiles (SV), relación C/N, carga orgánica volumétrica, PH, se busca lograr garantizar una contante y continua producción de biogás. En este trabajo se hace un análisis del inventario nacional de las biomasas de estudio, caracterización y ensayos (análisis próximo y elemental para determinar la composición de la mezcla), con lo cual se estima el volumen de biogás producido usando tres métodos diferentes. Ademas, se incluye una estimación del potencial energético a partir del menor volumen estimado de biogás en los departamentos donde existen granjas porcícolas y cultivos de maíz. A través de estos cálculos se estima el potencial generado por las granjas porcícolas, encontrándose que el aporte del sector es de 114,6 MW h, capaz de abastecer 1,2 % de 9500 MW h en el pico de demanda del país. En este trabajo se presenta también, tanto una explicación de los biodigestores que se encuentran en el mercado y las tecnologías de limpieza del biogás, como un ejemplo de éxito de transformación de biogás a energía eléctrica con motores Jenbache de la casa matriz de la General Electric. Por último, se enuncia la importancia del biogás dentro de la matriz energética como una fuente renovable, finalizando con recomendaciones y conclusiones con los resultados hallados. Como complemento se anexa fichas técnicas de algunos equipos disponibles en el mercado y resultados de la caracterización de la biomasa objeto de estudio.
- ÍtemAcceso AbiertoProyección de la matriz energética en Colombia al año 2050 bajo la simulación de un sistema energético de referencia en OseMosys(2024-02-15) Rojas Báez, Andrés Felipe; Ruiz Morales, Daniel Camilo; Morillo Carrillo, Jose LeninEl aumento de la demanda de energía y la inclusión de recursos renovables en la matriz energética de diferentes países es una tendencia que se presenta a nivel mundial por el cambio climático, por tanto, es importante para Colombia poder hacer una evaluación de posibles escenarios energéticos considerando la participación de las fuentes no convencionales de energía hacia el año 2050, esto bajo la simulación de un Sistema Energético de Referencia (RES) en la herramienta “OSeMOSYS”, la cual ha sido utilizada en el modelamiento y planeación de diferentes países y con la cual se busca determinar la proyección optima de la matriz energética. Se plantean cuatro escenarios, un escenario BASE, RCT (Restricción de Capacidad Térmica), RCTH (Restricción Capacidad Térmica e Hidroeléctrica) y RCE (Restricción Cero Emisiones), que se crean en la herramienta estableciendo supuestos relacionados con las condiciones técnico-económicas, políticas del sector eléctrico y normas ambientales del país. Los principales resultados obtenidos demuestran que mientras no existan fuertes restricciones a las emisiones de CO2, Colombia al año 2050 emitirá alrededor de 95 Mton CO2 aumentando un 20% en comparación del promedio actual. En el escenario BASE a partir del año 2030 se despliega el transporte eléctrico, representando la necesidad de fortalecer la infraestructura de transmisión eléctrica en por lo menos 2 GW. Con el escenario RCT se demuestra que no será suficiente con desmantelar las plantas térmicas en Colombia para lograr la meta de huella de carbono neutral al 2050, y el escenario RCTH demuestra que una limitación en el aumento de capacidad Hídrica representaría un efecto contraproducente al limitar la producción de Hidrogeno verde a grande escala y el escenario RCE infiere la necesidad de incentivar la inversión privada para la consolidación de la energía eólica en Colombia, la movilidad eléctrica y la tecnificación de toda la cadena de valor del Hidrogeno.
