1 ANTECEDENTES

1.1 Fuentes de Energía no Convencionales y factores importantes de incidencia nacional e internacional

El planeamiento energético de cualquier país debe tener en cuenta todas las alternativas de suministro

energético, así como el uso adecuado de las mismas, bajo la posibilidad de mantener un equilibrio entre

los elementos que explican el desarrollo de una sociedad y que debe conducir a la mejora en la calidad de

vida de los ciudadanos para una mayor equidad social, con la explotación racional de los recursos que

coadyuven decididamente en la sostenibilidad ambiental. La utilización intensiva de las fuentes

energéticas fósiles para satisfacer las necesidades de la sociedad, ha generado, y continuará generando

mpactos sobre el medio ambiente -como el Cambio Climático (CC) fuertemente asociado a efectos

atmosféricos- y sobre la economía y el bienestar de la población, como dificultades de salud pública

ocasionadas por las fuentes móviles en las grandes urbes [1]. .

Por lo anterior, países como Alemania, España, Holanda, Italia, China, Japón, Estados Unidos, de la región

centroamericana y suramericana realizan grandes esfuerzos para reducir su dependencia de dichas

fuentes, mediante el establecimiento de infraestructura humana, técnica, científica y económica,

orientada al aprovechamiento de los recursos energéticos renovables locales, en la búsqueda de

garantizar un suministro energético adecuado en cuanto a confiabilidad y costo, diversificando su canasta

con aportes a la seguridad energética, así como para reducir el impacto de los altos precios de la

energía,disminuir las emisiones generadoras de gases efecto invernadero y generación de industria y

trabajo local con miras a exportar.

En Colombia las Fuentes no Convencionales de Energía, FNCE, que incluye a las ER, están definidas según

la Ley 697 de 2001, como aquellas fuentes de energía disponibles a nivel mundial que son ambientalmente

sostenibles, pero que en el país son utilizadas de manera marginal y no se comercializan o no son

empleadas aprovechamientos hidráulicos, la biomasa, la geotermia, la energía de los océanos y la nuclear.

Existen diferentes iniciativas políticas o tributarias orientadas o aplicables a beneficios e incentivos a las

FNCE renovables que involucran exclusión impuesto a las ventas, rentas exentas y deducción impuesto a

la renta, siendo la entidad responsable de su aplicación es el Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo

Territorial y la DIAN, actualmente el mencionado ministerio conjuntamente con el Ministerio de minas y

energía laboran para ayudar a viabilizar estas iniciativas. Igualmente relacionado se encuentra el

documento CONPES 3242, Estrategia Institucional para la venta de servicios ambientales de mitigación

del cambio climático.

El Plan Energético Nacional (PEN) en sus diversas versiones recomienda la diversificación de la oferta de

energéticos a través del uso FNCE ya que existen oportunidades de aprovechar su disponibilidad, o

complementariedad con el recurso hídrico, la fortaleza que brinda a los países en la competitividad de

mediano y largo plazos ante mercados cada vez más restrictivos (huella y ciclo del carbón), como también

la reducción de los riesgos ante un nuevo contexto climático y económico que necesariamente podrían

ser muy relevantes sobre la seguridad energética.

Al incentivar el desarrollo de las energías renovables en Colombia se logra: reducir la dependencia de sólo

una tecnología – Diversificación de la matriz, mantener una matriz de generación de energía limpia y

reducir los riesgos asociados a depender de importaciones de energéticos. Colombia desde comienzos de

los 90 a través del desaparecido Instituto de Ciencias Nucleares y Energías Alternativas, INEA, junto con la

Comisión Nacional de Energía, realizó el documento “Bases para la formulación de un plan de fuentes

nuevas y renovables para Colombia”, en donde se enfatizaba la necesidad de contar con información base

para tomar decisiones.

De otra parte, se ha venido trabajando en acciones que facilitan condiciones para el desarrollo del

mercado de las FNCE en Colombia, como la elaboración y actualización de referencias técnicas, liderada

por el ICONTEC con el apoyo de la UPME y otras entidades y la iniciativa UPME relacionada con la

consolidación de un Sistema de Gestión de Información y Conocimiento en Fuentes No convencionales de

Energía que busca aportar a superar barreras para el desarrollo de estas fuentes en nuestro país

consolidando información.

Retomando algunos apartes del Plan de Desarrollo del municipio de Ricaurte, específicamente en el aparte

sector servicios públicos de gas y energía eléctrica, en la cual los entes territoriales buscan garantizar el

derecho de las personas al acceso y goce de los servicios de gas natural y de energía eléctrica con calidad,

determinando una insuficiente prestación del servicio de gas y energía eléctrica mediante la aplicación de

dos programas que desarrollan su misión, y de manera sistémica se relaciona e interactúa con los demás

sectores y dimensiones del plan de desarrollo, interactuando con otros niveles de gobierno, el sector

privado, la comunidad y la búsqueda de la cooperación internacional.

Tomando como referencia lo expresado en el Plan de Vida Awá 2002, el cual busca identificar y posicionar

a las comunidades Awá en la situación actual y futura deseada, es posible identificar la visión que sus

habitantes tienen como proyectos a mediano y largo plazo, en el cual se especifica entre otros aspectos

la necesidad de realizar estudios de factibilidad para la electrificación de sus resguardos.

1.2 Iniciativas regionales e internacionales que favorecieron el desarrollo de proyectos de este tipo

1.2.1 Iniciativa latinoamericana y caribeña para el desarrollo sostenible: Esta declaración

plantea: exigir el cumplimiento por los países desarrollados el compromiso de destinar el 0.7 %

del PIB a la asistencia oficial para el desarrollo…implementar el uso en la región de al menos un

10% de energía renovable del porcentaje energético de la región para el 2010 [2].

1.2.2 Coalición de Johannesburgo sobre energía renovable JREC: Esta declaración compromete

a sus miembros a: Cooperar en el futuro desarrollo y promoción de tecnologías sobre energías

renovables, se adoptan objetivos y se planea avances durante periodos de tiempo definidos. [3].

1.2.3 Conferencia Mundial sobre Energías Renovables, 2004: Las principales prioridades de esta

conferencia fueron resaltar el papel importante de las energías renovables en el contexto del

desarrollo sostenible y se realizó un acuerdo internación sobre un Plan de Acción Global para la

implementación exitosa de las energías renovables. [3].

1.2.4 Apoyo de Banco Interamericano de desarrollo BID: Entre 1983 y 2003 el BID financió 268

millones de dólares en proyectos de energía renovable en América Latina, tiene en cuenta

factores como población sin accesos a energía eléctrica, cambio climático y avance de la

tecnología. [4].

1.2.5 Estudios de la Unidad de Planeación Minero Energético UPME: Esta realizó un estudio

sobre escenarios energéticos para Colombia con un horizonte te de 20 años. Este estudio señala

que se presentará una mayor conciencia nacional y una mayor presión internacional l sobre los

temas ambientales y proceso energéticos [5]. Esta tendencia hará que se desarrolle fuentes de

energía alternativas y renovables; entre las que están el impulso a las pequeñas centrales

hidroeléctricas PCH´s.

1.3 Planes y Programas que se han ejecutado en Colombia sobre PCH´s

En el país se han adelantado muchos y variados programas para el desarrollo de PCHs, liderados en el pasado por el antiguo ICEL y varios de ellos, con la participación de agencias internacionales como la Agencia de Cooperación Técnica Alemana (GTZ), la Agencia Japonesa de Cooperación Internacional (JICA por sus siglas en inglés), el Gobierno Italiano. Además del ICEL, también otras empresas corporaciones regionales como CORELCA y la CVC adelantaron proyectos. En los proyectos de CORELCA participó la GTZ y el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA). A continuación se describen estos proyectos [6]. • 1.3.1 Plan de Microcentrales ICEL: Entre los años 1979 a 1982, el ICEL realizó estudios de prefactibilidad

y factibilidad en sitios aislados. Los Proyectos evaluados en este Plan son los siguientes: Unguía (1100 kW),

Bahía Solano (2400 kW), El Calvario (200 kW), Santa Rosa (250 kW), Argelia (750 kW), Juradó (800 kW),

Paya (48 kW), Pisba (36 kW), Mitú (650 kW), Aguazul (4800 kW), Puerto López (600 kW), Tame (1800 kW).

Con este programa se pretendía instalar cerca de 13,4 MW en zonas aisladas pero sólo se ejecutaron los

proyectos de Paya y Pisba.

• 1.3.2 Agencia de Cooperación Técnica Alemana (GTZ): El ICEL con el fin de aprovechar al máximo los

equipos de generación, ejecutó un estudio con cooperación de la República Federal Alemana, para 21

Pequeñas Centrales Hidroeléctricas, con lo cual incrementaría la potencia de cada planta.

• 1.3.3 Plan ICEL- JICA: El ICEL solicitó al Gobierno del Japón en 1987, la realización de un estudio de

rehabilitación para 82 pequeñas centrales eléctricas (3 térmicas, 62 hidráulicas y 17 diesel), las cuales eran

operadas por 15 electrificadoras filiales del ICEL. De estas 82 Centrales se escogieron para estudios de

factibilidad las siguientes PCHs: Municipal, Intermedia y San Cancio en el Departamento de Caldas y Julio

Bravo en el Departamento de Nariño.

• 1.3.4 Proyecto Territorios Nacionales: Este proyecto fue desarrollado por ICEL, con la colaboración del

Gobierno Italiano; se seleccionaron 16 posibles proyectos, de las cuales se les realizaron a estudios de

factibilidad técnico económica para los siguientes: San Pedro (12 MW), Mesetas (720 kW), Nunchía (entre

800 - 1000 kW), La Salina (500 kW), Recetor (450 kW), Tauranema (entre 600 - 800 kW).

•1.3.5 Plan Microcentrales CORELCA - PESENCA: CORELCA a través de PESENCA, en 1985, con la

participación del ICA y la GTZ, desarrolló un programa en la Costa Atlántica cuyos resultados fueron los

siguientes: Palmor (Magdalena, 125 kW, en operación), Caracolí (Guajira, 100 kW, en construcción),

Palestina (Magdalena, 8.5 kW), Paucedonia (Magdalena, 15 kW, en operación), Siervo Arias (Magdalena,

12 kW, en operación), Sacramento (Magdalena, 23 kW, en operación), Río Piedras (Magdalena, 250 kW,

en construcción), rehabilitación de la PCH de Gaira (Magdalena, 1090 kW), Mico Ahumado (Bolívar, 120

kW, en construcción), Machosolo (Magdalena, 10 kW, en operación). En este Plan se identificaron los

proyectos de: Nabusinake (Magdalena, 30 kW), Simití (Bolívar, 1900 kW), Santa Rosa de Simití (Bolívar,

300 kW), Villa Germanía (Cesar, 60 kW).

• 1.3.6 Proyecto Piloto en Zonas Aisladas: El Ministerio de Minas y Energía, fue encargado por el Gobierno

Nacional para adelantar los siguientes Proyectos Piloto para suministro de Energía Eléctrica: Cumbitara

(Nariño, 125 kW, en construcción), Acandí (Chocó, 300 kW, en proyecto), La Macarena (Meta, 150 kW, en

proyecto), Caracolí (Guajira, 100 kW, en construcción), Bahía Solano (Chocó, 600 kW, Puerto López (Cauca,

300 kW, en construcción.

• 1.3.7 Plan de Rehabilitación de PCHs por la CVC: En 1983, la Corporación Autónoma Regional del Valle

del Cauca -CVC- realizó estudios de rehabilitación de las siguientes centrales: Cali I y II, Nima I y II,

Guadalajara, El Rubor, La Rivera, Riofrío y Consota. En 1992 inició gestiones para la consecución de los

recursos financieros necesarios para emprender los trabajos de recuperación de estas instalaciones, con

un costo total estimado de MUS$ 23.

• 1.4.8 El ICEL ( 1995-1997) realizó un programa de construcción de PCHs: Chorrera(Amazonas) 40 kW,

San Pedro 15000 kW, López de Micay(Cauca) 450 kW, Guapi (Cauca) 13500 kW, Timbiqui (Cauca) 8800

kW, B. Solano (Choco) 2220 kW, Unguia (Choco) 1100 kW, Acandi 250 kW, Pizarro 2000 kW, San José de

Guaviare 15000 kW, El retorno 110 kW, La Macarena 600 kW, Puerto Carreño 5000 kW, Bocas de Satinga

3030 kW, Mocoa (Putumayo) 22000 kW y Mitu (Vaupes) 320 kW, que adicionaran al sistema 114.8 MW.

• 1.4.9 El INEA (1995-1997) adelantó los siguientes proyectos: Diagnóstico técnico de rehabilitación de

PCHs fuera de servicio, Adecuación de criterios de diseño de PCHs y Levantamiento del potencial hídrico

para generación hidroeléctrica a pequeña escala.

• 1.4.10 IPSE (1997-2010): El IPSE estudió posibilidad de construcción de PCHs en territorios Nacionales y

en el año 2009 por gestión del IPSE y Licitación Internacional de FONADE se inicio la Construcción de la

PCH Guapi. Actualmente el IPSE se encuentra desarrollando la construcción de la PCH de Mitú con una

inversión cercana a $112.800 millones.

1.4 Proyectos Exitosos a nivel nacional:

1.4.1 Pequeña Central Hidroeléctrica de Abejorral:

Ubicada en el municipio de Abejorral en Antioquia, cuenta

con una capacidad instalada de 3 MW, la turbina es de tipo

Francis y el Propietarios es Empresas de Servicios Públicos

de Abejorral EPA [7].

Foto: Alcaldía de Abejorral.

1.4.2 PCH Santa Ana: Ubicada en Bogotá. La PCH

aprovecha el salto disponible de 105.9 metros, entre la

Planta de Tratamiento Francisco Wiesner, ubicada en el

municipio de la Calera sobre el Embalse de San Rafael, y el

Tanque de Almacenamiento de Santa Ana, localizado al

norte de Bogotá, en la localidad de Usaquén. Diseñada

para un flujo de agua de 13.5 m3/s, la PCH cuenta con una

capacidad instalada de 13.43 MW, que podría permitirle

generar 90 GWh/año, y utiliza una turbina Francis Neirpic.

La Junta Ejecutiva del Mecanismo de Desarrollo Limpio

(MDL) de Naciones Unidas registró oficialmente a la

Central Hidroeléctrica de Santa Ana, proyecto

hidroeléctrico del Acueducto de Bogotá, como proyecto

MDL de pequeña escala de suministro de energía [8].

Foto: Artículo de Investigación Científica, Sandra Milena y Ernesto Torres, 26 de Junio de 2008

1.4.3 PCH La Herradura: Cuenta con una capacidad

instalada de 19,8 MW. La captación del proyecto, sobre

el río La Herradura, está localizada en el municipio de

Frontino, mientras que la casa de máquinas, las obras de

conducción y la descarga de aguas turbinadas al río

Cañasgordas se encuentran en el municipio del mismo

nombre. La central aprovecha la parte alta y media de la

cuenca del río La Herradura hasta aguas arriba de la

desembocadura de la quebrada Pizarro, en la cota 1.187.

La cuenca aprovechable tiene una extensión de 324 km2

y drena en el sitio de captación un caudal de 13,8 m3 por

segundo.

1.5 Proyectos de PCH en el departamento de Nariño

El departamento de Nariño por su riqueza en la fuente hídrica posee una generación de energía eléctrica a través de 5 hidroeléctricas, indicadas en la tabla 1, destacando que también existe una pequeña central hidroeléctrica en las lajas.

Planta Capacidad (MW) Zona

Central río Mayo 19.8 Norte

Rio Bobo 3.8 Centro

Rio Sapuyes 1.8 Sur

Rio Julio Bravo 1.5 Centro

Mini central río Ingenio

0.2 Occidente

Tabla 1. PCH en Nariño

PCH de río Bobo: edificada en la vereda Chachatoy, del corregimiento de Santa Bárbara, municipio de Pasto, departamento de Nariño. Fue construida en el año 1960, la mayoría de los equipos instalados y en operación son de esa fecha. Actualmente las turbinas en operación han perdido su eficiencia hidráulica, el grupo uno cuenta con un generador marca Marelly de 1.400 kW y la turbina actual solo entrega 800 kW es decir que hay una perdida efectiva de 600 kW, solo en este grupo. El grupo 2 cuenta con un generador Westinghouse de 1.500 kW, sin embargo la turbina Pelton de este grupo se cambió en el año 1995, razón por la cual su vida útil todavía está vigente. El grupo tres cuenta con un generador marca Oerlikon con capacidad de 1.500 kW. Sin embargo, la turbina solo abastece un máximo de 800 kW, es decir, presenta una pérdida de potencia de 700 kW equivalente.

PCH de Julio Bravo: construida en el municipio de Pasto, departamento de Nariño. Inició su operación en el año de 1942. Tiene una capacidad de 1,5 MW y produce 6,45 GW hora año. Funciona con tres turbinas marca Pelton cuyo generador es de 500 kW cada uno.

PCH de río Sapuyes: ubicada en el municipio de Túquerres, departamento de Nariño. En 1952, se inicia la obra ubicada en la vereda La Flor a 3 km del municipio de Túquerres. La planta de río Sapuyes posee una capacidad de 1,8 MW produce 9,76 GW hora año.

PCH del río Ingenio: Establecida en el municipio de Sandoná, departamento de Nariño. La planta del río Ingenio tiene una capacidad de 0,2 MW, produce 0,71 GW hora año [9].

PCH Las Lajas: Presenta una capacidad instalada de 150 KW, cuenta con una turbina hidraúlica marca ESCHER WYSS con 36 aspas, una tubería metálica de 12 pulgadas, un tanque de presión de 40 m3 [10].

BIBLIOGRAFÍA

[1]. FORMULACIÓN DE UN PLAN DE DESARROLLO PARA LAS FUENTES NO CONVENCIONALES DE ENERGÍA

EN COLOMBIA (PDFNCE). INFORME AVANCE 1. Consorcio Energético Corpoema, Documento realizado

para UPME, Bogotá, Septiembre 06 de 2010. Sección 1.1.

[2].COVIELLO Manlio. Entorno internacional y oportunidades para el desarrollo de las fuentes renovables

de energía en los países de América Latina y el Caribe. Serie: Recursos naturales e infraestructura.

Naciones Unidas CEPAL. Santiago de Chile. 2003. Pág. 7

[3]. COVIELLO Manlio. Entorno internacional y oportunidades para el desarrollo de las fuentes renovables

de energía en los países de América Latina y el Caribe. Serie: Recursos naturales e infraestructura.

Naciones Unidas CEPAL. Santiago de Chile. 2003. Pág. 8

[4]. COVIELLO Manlio. Entorno internacional y oportunidades para el desarrollo de las fuentes renovables

de energía en los países de América Latina y el Caribe. Serie: Recursos naturales e infraestructura.

Naciones Unidas CEPAL. Santiago de Chile. 2003. Pág. 11.

[5]. OPAZO Mario. Energías Alternativas. Revista Javeriana. Vol. 140 No. 702 Bogotá Marzo de 2004. Pág.

64.

[6]. FORMULACIÓN DE UN PLAN DE DESARROLLO PARA LAS FUENTES NO CONVENCIONALES DE ENERGÍA

EN COLOMBIA (PDFNCE). INFORME AVANCE 1. Consorcio Energético Corpoema, Documento realizado

para UPME, Bogotá, Septiembre 06 de 2010. Sección 6-4.

[7]. Página Web: http://www.hidroturbinas.com/

[8]. CRUZ MORENO, Martha Patricia. Formulación e Implementación de Proyectos de Mecanismo de

Desarrollo Limpio (MDL). Informe de Gestión. Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá ESP.

Diciembre de 2006.

[9]. CHAVES ACOSTA, Lised Katherine, CHAVES ROSERO, Camilo José, VILLOTA REVELO, Jonathan. Generación

Distribuida y Redes Inteligentes “Administración y Control efectivo de la red eléctrica mediante Smart Grid,

beneficios sociales y económicos en la Ciudad de Pasto”, San Juan de Pasto, Colombia, 2011. Trabajo de Grado,

Universidad de Nariño, Facultad de Ingeniería, Programa Ingeniera Electrónica. Disponible en la base de datos en

línea de la Biblioteca de la Universidad de Nariño:<http://biblioteca.udenar.edu.co>

[10]. LASSO ORBES, José Alonso, VALLEJO CORAL, Wilson Alexander, INVESTIGACIÓN EXPLORATORIA DE SISTEMAS

DE ENERGÍA ELÉCTRICA RENOVABLE ORIENTADA A LA BÚSQUEDA DE SOLUCIONES ENERGÉTICAS EN EL

DEPARTAMENTO DE NARIÑO. Universidad de Nariño, Pasto Nariño 2013, Sección 5.2.5, Pág. 93.