Report Sectorial: El futuro de las energías renovables

ESTUDIO DE VIGILANCIA TECNOLÓGICA E INTELIGENCIA

COMPETITIVA PARA EL SECTOR DE ENERGÍAS RENOVABLES

EN EL VALLE DEL CAUCA

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ESTUDIO DE VIGILANCIA TECNOLÓGICA E INTELIGENCIA COMPETITIVA DEL

SECTOR DE ENERGÍAS RENOVABLES EN EL VALLE DEL CAUCA

Este documento fue elaborado por el Centro de Desarrollo Tecnológico Octopus Force S.A.S. en el marco del proyecto “Fortalecimiento del Centro de Innovación Valle INN del departamento del Valle del Cauca”.

Copyright © 2022

Editorial del Centro de Desarrollo Tecnológico Octopus Force.

Proyecto: “Fortalecimiento del Centro de Innovación Valle INN del departamento del Valle del Cauca”.

Tipo de documento: Informe de Investigación. ESTUDIO DE VIGILANCIA TECNOLÓGICA E INTELIGENCIA COMPETITIVA DEL SECTOR DE ENERGÍAS RENOVABLES EN EL VALLE DEL CAUCA. LIBRO CIENTÍFICO.

Autores principales: Andrés Felipe Ortiz Manbuscay, Jaime Alberto Vasquez Bernal, Karen Julieth Mosquera Loboa, Camilo Sebastián Zarama Solarte, Juan Pablo Mancera Samboni, Fania Arango Figueroa, Simón Hurtado Salazar, Daniel Felipe Díaz Cobo, Juan Camilo Argote García, Danna Isabella Rengifo Carrillo, Maria Paula Vergara Montero, Juan Manuel Salcedo Viveros, Andrés Alberto Collazos Correa.

ISBN DIGITAL: 978-628-95183-5-1

Se autoriza la reproducción siempre y cuando se mencione la fuente. El contenido de esta publicación es responsabilidad exclusiva de los autores, en tal sentido, lo aquí registrado no compromete al Centro de Innovación del Valle del Cauca ValleINN, ni a sus Directivos. Las imágenes presentadas en este documento provienen del archivo fotográfico de fuentes web, cuyas imágenes son de libre uso.

EDICIÓN DIGITAL

ÍNDICE DE TABLAS

INTRODUCCIÓN

RESUMEN

En el marco de la lucha contra el calentamiento global y el cambio climático, las energías renovables se presentan como una alternativa para la generación de energía limpia a partir de fuentes renovables como la energía solar, energía eólica, biomasa, entre otras. El uso de energías renovables para el desarrollo de las actividades productivas y cotidianas contribuye con la mitigación de las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero (GEI). En este contexto, es importante y necesario que las energías renovables se sigan desarrollando a nivel internacional y nacional, y se implementen tecnologías que contribuyan a su expansión y a la disminución de costos.

El propósito principal de este estudio es desarrollar un Ejercicio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva en el sector de las energías renovables que permita analizar su contexto económico, las principales macrotendencias tecnológicas, las empresas referentes a nivel nacional e internacional y las nuevas tecnologías aplicadas; con el objetivo de crear oportunidades y superar las principales barreras o amenazas que pueda presentar este sector.

En general, se destaca el desarrollo de nuevos tipos de celdas solares fotovoltaicas, que generan mínima contaminación y pueden ser usadas en una amplia variedad de ambientes, incluso en medios de transporte como aviones y automóviles. Asimismo, tienen aplicaciones en campos diversos como la seguridad (cámaras y sensores de movimiento con paneles solares), movilidad eléctrica, alumbrado público y aplicaciones IoT. Por otro lado, a nivel nacional, se resalta el potencial existente en el Valle del Cauca para la producción y expansión de la energía solar fotovoltaica y la cogeneración por medio de la caña de azúcar, gracias a las condiciones geográficas, climáticas, y económicas del Departamento.

1. METODOLOGÍA

1.1. Metodología vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva

1.1.1. Definición

La Vigilancia Tecnológica (VT) es un sistema organizado, selectivo y permanente, en el que se capta información del exterior y de la propia organización de diversa índole (económica, competitiva, tecnológica, entre otras) con el fin de seleccionar, analizar y difundirla, convirtiéndola en conocimiento para la toma de decisiones con menor riesgo y que permite anticiparse a los cambios (AENOR, 2018).

La inteligencia competitiva (IC) es un conjunto de acciones coordinadas de búsqueda, tratamiento (filtrado, clasificación, análisis), distribución, comprensión, explotación y protección de la información obtenida de modo legal, útil para los actores económicos de una organización que contribuye al desarrollo de sus estrategias individuales y colectivas (definición según norma UNE 166006:2011 Ex Gestión de la I+D+i: sistema de vigilancia tecnológica e inteligencia estratégica).

Un proceso de VT e IC realizado de modo coordinado y continuo, posibilita el desarrollo de competencias en el ámbito de la innovación. Como resultado, las organizaciones pueden ofrecer un conjunto de servicios y productos que sean competitivos nacional e internacionalmente. Además, los procesos de innovación que utilizan la VT e IC facilitan la respuesta al entorno global por parte de las empresas, las universidades, y las instituciones del gobierno, fomentando el desarrollo productivo. Así, la VT-IC se define como un proceso sistemático, en el que se capta, analiza y difunde información de diversa índole (económica, tecnológica, política, social, cultural), con el ánimo de identificar y anticipar oportunidades o riesgos, para mejorar la formulación y ejecución de la estrategia en las organizaciones (Sánchez y Palop, 2002). La VT-IC permite alertar sobre cualquier innovación científica, tecnológica, asociativa, competitiva y técnica susceptible de crear oportunidades o mitigar amenazas.

Las organizaciones deben saber qué pasa, evitar sorpresas, aprovechar las oportunidades y hacer frente a las amenazas que puedan presentarse. Este tipo de ejercicios, se basan fundamentalmente en la colaboración de un grupo de personas en una organización con el objetivo central de proporcionar bue-

na información a la persona idónea en el momento adecuado, para tomar mejores decisiones y reducir la incertidumbre (Sena-Previos, 2017).

Para este estudio se realizará un ejercicio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia competitiva para el sector de energías renovables en el Valle del Cauca, el cual se enfoca en el análisis del contexto internacional y nacional del sector, la identificación de las principales macrotendencias, y la identificación de empresas y tecnologías referentes a nivel internacional y nacional. La metodología detallada de la Vigilancia Tecnológica e Inteligencia se presenta en el Apéndice.

La VT-IC permite alertar sobre cualquier innovación científica, tecnológica, asociativa, competitiva y técnica susceptible de crear oportunidades o mitigar amenazas.

1.1.2. Fases y etapas del ciclo de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva

El componente metodológico del presente ejercicio de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva se compone de seis etapas, tal como se observa en la figura 1.

A continuación de describen las seis fases del Ciclo de Vigilancia Científico-Tecnológica:

Figura 1. Fases y etapas del ciclo de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva.

Fuente elaboración propia, adaptado de Palop y Vicente (1999).

Necesidades de investigación

Fase 1. Delimitación del alcance (planeación)

Delimitación del campo de interés y el alcance de la información que se conseguirá y procesará. Se realiza la organización y clasificación de conceptos y palabras claves entre los expertos del equipo de trabajo, los colaboradores de las empresas involucrados en el proceso y expertos del sector de energías renovables.

Para la definición del alcance del ejercicio de VT-IC se elaboró una ficha de necesidades, donde se definió el objetivo general, los objetivos específicos, las principales fuentes de consulta, palabras clave y conceptos básicos. Es importante resaltar que la ficha de necesidades del estudio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva del sector de energías renovables del Valle del Cauca fue estructurada gracias a encuentros realizados entre el Centro de Innovación ValleINN y empresarios del sector, específicamente con el experto Camilo Luna. La ficha de necesidades de VT-IC se presenta en la tabla 1.

Tabla 1. Ficha de necesidades de VT-IC del sector de energías renovables.

Desarrollar un estudio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva que permita identificar las cifras del sector, principales macrotendencias, referentes empresariales y tecnologías aplicadas a nivel internacional y nacional en el sector de energías renovables en el Valle del Cauca.

Cogeneración de energía a partir del bagazo de la caña de azúcar, energía solar, aprovechamiento de residuos orgánicos, aprovechamiento de biomasa, tecnologías de celdas solares fotovoltaicas y tecnologías de cogeneración.

2. Alcance

3. Búsqueda

Objetivo general Objetivos específicos

Fuentes de consulta

Conceptos básicos

Plabras clave

Fuente: elaboración propia.

Fase 2: Búsqueda de información

La etapa de búsqueda de la información dentro del proceso metodológico tiene como principal objetivo recopilar la mayor cantidad de información de las bases de datos disponibles, de manera legal, a nivel nacional e internacional. Para ello, es fundamental tener un método y una estrategia de búsqueda avanzada, la cual se realiza con el apoyo de expertos en la temática, caracterizándose por tener:

• Fuentes de información delimitadas y de acceso legal.

• Definición de las palabras-clave y ecuaciones de búsqueda.

• Información económica y de coyuntura del contexto global y local del sector.

• Identificación de macrotendencias sectoriales.

• Identificación de referentes de empresas internacionales y nacionales.

En esta fase se consultaron fuentes primarias y secundarias, principalmente en bases de datos especializadas como Scopus, Euromonitor, Statista, DANE, entre otras. La definición de palabras clave y ecuaciones de búsqueda fueron acompañadas por el equipo de trabajo del Centro de Innovación ValleINN y expertos del sector.

Fase 3: Almacenamiento de la información

En esta fase se organizó, clasificó y almacenó la información recopilada en la plataforma One Drive de Microsoft 365. Además, fueron creadas bitácoras de búsqueda, las cuales posibilitan analizar la evolución del proceso de búsqueda. El almacenamiento organizado de la información favorece a que todos los participantes del proyecto y stakeholders del sector puedan tener acceso a la información, además es útil para posteriores procesos de validación.

Fase 4: Procesamiento de la información

La etapa de procesamiento tiene como objetivo convertir las bases de datos creadas y organizadas, en verdaderas fuentes de información concreta para la toma de decisiones. El objetivo es procesar, filtrar y analizar la información disponible agregándole valor para que sean fuentes de información precisas y claras. A partir de la información recolectada se elaboraron fichas resumen con las principales macrotendencias y las empresas referentes a nivel internacional y nacional

Fase 5: Recomendaciones para la acción (Propuesta de valor)

En esta etapa se genera la propuesta de valor a partir de la información recolectada, lo que facilita la toma de decisiones estratégicas para el sector. Para esto, fue elaborado un Mapa de Oportunidades, que resume los principales hallazgos del ejercicio de VT-IC. Finalmente, se presentan un conjunto de recomendaciones estratégicas las cuáles le permitirá al sector recuperarse económicamente e innovar en sus procesos productivos y de servicios.

Fase 6: Construcción del informe final de VT-IC y socialización de resultados

En esta fase se compilan todos los resultados del ejercicio de VT-IC y posteriormente se hace una socialización y validación de los resultados obtenidos a través del ciclo de vigilancia con el equipo de trabajo del Centro de Innovación ValleINN, empresarios y emprendedores del sector.

2. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN

ECONÓMICA GLOBAL Y NACIONAL DEL SECTOR DE ENERGÍAS

RENOVABLES

1,5°C. La razón de dichos valores es que varios expertos concluyeron que, si el aumento de la temperatura se mantenía en un rango menor o igual a 1,5°C, la repercusión del cambio climático sería mucho menor que si se llegaba a los 2°C.

Convención de las Partes (COP-21), celebrada el 12 de diciem-

Ante este panorama, la sustitución de energías no renovables, como los combustibles fósiles, por energías de fuentes renovables es crucial, ya que el 80% de las emisiones antropogénicas

Las energías renovables son todas aquellas que se obtienen a partir de fuentes naturales inagotables, ya sea porque existe una cantidad ilimitada de ella, como la energía proveniente del sol, o debido a que se puedan regenerar por medios naturales, existen varios tipos de energía renovable; pero las principales son: la

solar, la eólica, la hidráulica, la geotérmica, la marina (mareomotor), y la proveniente de biomasa.

De acuerdo con el Centro de Soluciones Climáticas y Energéticas [C2ES] (2021), se tiene que el 29% de la energía generada provino de fuentes renovables en el 2020, principalmente de la energía hidráulica (16.8%). En el Gráfico 1, se muestra la matriz energética mundial para el año 2020, y se comprueba que la energía hidráulica es la que más aportó a la generación de energías de fuentes renovables. Por otra parte, se observa que la energía renovable de menor proporción en el mercado, y también la que menos extendió su capacidad, fue la energía marina. Esto se debe a que este tipo de energía aún está en etapa temprana de comercialización, no cuenta con apoyo político, los costos de instalación son elevados y no es óptima para todas las regiones geográficas (Factorenergia, 2021b). Adicionalmente, durante este año se agregó una cantidad récord de más de 256 gigavatios (GW)2 de capacidad de energía renovable a nivel mundial, principalmente por la energía solar3 y eólica, tal como lo muestra el Gráfico 2.

2.1. Contexto económico global de las energías renovables

De acuerdo con REN 21 (2021), la razón del alto crecimiento de la energía solar (aumento de 139 GW, para un total estimado de 760 GW) se debió principalmente al desarrollo de proyectos en China, Estados Unidos y Vietnam. Otros países como Australia también hicieron expansiones considerables en su capacidad de generación de energía por esta fuente.

Adicionalmente, el aumento de inversión de los hogares en la instalación de sistemas solares fotovoltaicos contribuyó al incremento de la capacidad de producción de energía de los países, sobre todo en China, India y la Unión Europea.

Por otro lado, actualmente la energía solar fotovoltaica a gran escala es la opción menos costosa en varios países para agregar nueva capacidad eléctrica, seguida por la energía eólica, especialmente en medio del contexto del aumento de los precios del gas natural y el carbón (IEA, 2021; Mathis, 2021).

2. 256000 megavatios (MW).

3. De acuerdo con la Agencia de Energía Internacional (IEA) (2021), la energía solar fotovoltaica representa más del 50% de toda la expansión de energía renovable en 2021, seguida por la eólica y la hidroeléctrica.

Se reconoció la necesidad de abandonar el uso de combustibles fósiles, pues generan dos tercios de las emisiones globales de CO2, principal gas de efecto invernadero (GEI), y causa directa del calentamiento global.

Los países se comprometieron a limitar el aumento de la temperatura mundial a menos de 2°C (preferiblemente menos de 1.5°C), para conservar la vida humana

Fuente: Elaboración propia con base en datos de IRENA (2022)

Como se observa en el Gráfico 4, para el 2021, China, Europa, Estados Unidos e India representaron el 80% de la expansión de la capacidad renovable en todo el mundo. El país con mayor capacidad de producción de energía renovable y ampliación de capacidad instalada es China (representa el 43% del crecimiento de la capacidad renovable energética mundial).

La razón de que China sea líder en capacidad instalada y expansión energética renovable se debe a que su gobierno asumió el compromiso de alcanzar la neutralidad del carbono antes del 2060. Para lograrlo ha planteado varios objetivos específicos a corto plazo, como obtener 1,200 GW de capacidad total de energía eólica y solar para el 2030, y así lograr que el 40% de la energía consumida en el país sea de fuentes no fósiles (IEA, 2021).

Gráfico 4. Top 10

electricidad a partir de energías renovables, por tipo de energía, 2021.

IEA (2021), en EE. UU. se destaca la existencia de una economía propicia para la expansión de la energía eólica y solar fotovoltaica. Además, a nivel federal, hay un mayor compromiso por el cumplimiento de los ODS. Dentro de las acciones favorables que han llevado a resaltar el país en extensión y capacidad de producción de energía renovable se encuentra la extensión de créditos fiscales federales en el 2020, el mercado creciente de PPA corporativos y el aumento del apoyo a nivel federal y estatal de la energía eólica marina.

Finalmente, América Latina aparece ubicada en la cuarta posición de generación de energía (solo Brasil figura en la lista del TOP 10, fundamentalmente por la energía hidráulica; pero, no es líder en expansión de capacidad instalada). Dentro de las razones para que esta región no esté en mejor posición se encuentran las severas condiciones de sequía, las cuales han limitado la producción de energía hidroeléctrica6 , afectando a la mayoría de los países, al ser este tipo de energía la principal en la región (Gráfico 7). Asimismo, decisiones como las tomadas por Brasil, de reducir las remuneraciones para la energía fotovoltaica distribuida en el 2023, desaceleran aún más las expansiones anuales energéticas por fuentes renovables en la región.

Fuente: Elaboración propia con base en datos de IRENA (2022)

Respecto al continente europeo, varios de sus países están en el top 104. Este continente sobresale por su compromiso de acelerar el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) para el 2030. Para ello, se ha ampliado el mercado de acuerdos de compra de energía (PPA)5 corporativos, y el autoconsumo para la energía fotovoltaica distribuida. Una de las propuestas centrales del continente para acelerar el cumplimiento de los ODS es seguir con su programa “Fit for 55”, que busca reducir las emisiones de CO2 y GEI en al menos un 55% para el 2030 (IEA, 2021).

Por otro lado, Norteamérica tiene dos países líderes en generación de energía renovable, EE. UU. (el cual también es líder en expansión de la capacidad renovable) y Canadá. Según la

En resumen, las incertidumbres normativas y regulatorias en la región, al igual que la deficiente inversión para el desarrollo en este sector, han dificultado el crecimiento energético renovable en América Latina. Se espera que esta situación mejore, dado el esfuerzo de varios países por el cumplimiento de los ODS, destacándose el propósito de la región de aumentar un 34% (96 GW) su capacidad de generación de energía renovable.

6. Brasil no es el único país afectado por las condiciones climáticas desfavorables. EE. UU., China, y Turquía también

4. Alemania, España, Francia, Reino Unido (UK) y Suecia.

5. Los acuerdos de compra de energía (PPA), son acuerdos o contratos de compraventa de energía a largo plazo entre un productor renovable y un consumidor

Gráfico 3. Capacidad de generación de electricidad por energía de fuentes renovable, 2011-2021, regiones.

países líderes en generación de

Para el 2021, China, Europa, Estados Unidos e India representaron el 80% de la expansión de la capacidad renovable en todo el mundo.

Para dicho objetivo, se han tomado medidas como la expansión de las subastas competitivas para contratar servicios de energía de fuentes renovables7, y el incremento de la expansión de este tipo de energía fuera de los esquemas de políticas gubernamentales, a través de contratos bilaterales, especialmente en Brasil, Chile, y México (IEA, 2021).

Con el contexto anterior, se identifica que en general muchos países están realizando estrategias para cumplir con los ODS y lograr que el calentamiento global no supere los 2°C en los próximos años. IRENA (2020) desarrolla tres escenarios pronósticos para el 2050 (Figura 4) con base en la situación actual mundial, junto con una perspectiva de descarbonización profunda, para especificar las condiciones necesarias para que la temperatura global sea menor a 2°C.

La situación ideal sería lograr el escenario transformador (TES, por sus siglas en inglés) y, acompañarlo con la perspectiva de descarbonización más profunda (DDP, por sus siglas en inglés). El escenario transformador, requeriría que las emisiones de CO2 se reduzcan, en promedio, un 3.8% por año, hasta el año 2050. De esta forma, las emisiones de CO2 deberían ser al menos un 70% menor a las emisiones que se tienen en la actualidad.

En este escenario transformador, más del 50% de la reducción esperada de las emisiones provendrían del uso de energías renovables; otro 27% de las reducciones, lo aportaría el desarrollo de la eficiencia energética; y otro 21% de las reducciones, sería por medio de tecnologías como el hidrógeno verde o los vehículos eléctricos. Si se cumple con este escenario a cabalidad, se tendría una reducción de más del 90% de las emisiones de CO2 y GEI (IRENA, 2020).

América Latina aparece ubicada en la cuarta posición de generación de energía (solo Brasil figura en la lista del TOP 10, fundamentalmente por la energía hidráulica; pero, no es líder en expansión de capacidad instalada).

Si al escenario transformador (TES) se integrara la perspectiva de descarbonización más profunda (DDP), se eliminarían las emisiones restantes, para llegar a cero emisiones en el 2050. Con esta perspectiva, se llegaría a una temperatura global menor a 1.5°C, se reducirían los riesgos climáticos y también se suscitan otros beneficios socioeconómicos, como el incremento neto de 7 millones de empleos en el 2050; por la inversión en energía renovable, un PIB mundial 2.4% mayor en comparación con el pronóstico del escenario planificado, y aumento del bienestar mundial en 13.5% en el 2050 (IRENA, 2020).

No obstante, el logro de evitar una mayor crisis climática hace necesario cumplir con el escenario TES y la DDP; pues, tal como muestra la Figura 5, no alcanzar el objetivo de limitar el au-

Figura 4. Escenarios y perspectiva pronosticados por IRENA para el 2050

mento de la temperatura global a 1.5°C traería consecuencias graves para la vida en el planeta.

Para lograr los objetivos planteados en dicho escenario y perspectiva, se requieren acciones rápidas y significativas en torno a la sostenibilidad en sectores como la aviación, el transporte marítimo y la industria pesada, que son campos que generan una contaminación significativa. También, necesitaría un mayor uso de energía renovable, gestión de carbono, modificaciones estructurales y de hábitos. Finalmente, sería necesario aumentar los esfuerzos para reducir las emisiones de uso no energético, las emisiones del uso de la tierra, el cambio del uso de la tierra y la silvicultura, y los gases fugitivos en las industrias del carbón, petróleo y gas (IRENA, 2020).

Escenario 1.5° C

Escenario planeado

Escenario transformador

Es el escenario de referencia y proporciona una perspectiva sobre la evolución del sistema energético basado en los planes actuales de los gobiernos, objetivos y políticas relacionadas con el sistema energético, incluyendo las Contribuciones Determinadas a Nivel vNacional (NDCs) bajo el Acuerdo de París.

El pronóstico es un aumento en las emisiones de CO2 para el año 2030, y luego una disminución a 33 Gt/año en el año 2050, lo que es cercano al nivel actual de emisiones por año. Esto implica un aumento de la temperatura, en promedio, de 2.5° C, lo cual representa un mal escenario.

Fuente: Elaboración propia con base en datos de IRENA (2022)

Describe una vía de transición energética alineada con el objetivo climático de 1.5° C, es decir, limitar el aumento de la temperatura media global, para el año 2050, a 1.5° C.

En este escenario, los gobiernos dan prioridad a las soluciones tecnológicas disponibles y fácilmente aplicables que puedan contribuir a reducir los impactos ambientales de las industrias contaminantes y a permitir una transición energética de forma moderada.

Describe una vía de transición energética muy ambiciosa, pero posible, basada principalmente en la utilización masiva de energías renovables no convencionales.

En conjunto con la perspectiva mundial de descarbonización profunda, se plantean transformaciones en los procesos industriales, eficiencia en el uso de la energía eléctrica y acciones específicas en los sectores más contaminantes, con el objetivo de reducir a 0 las emisiones de CO2 para el año 2050.

Nota: El escenario transformador y la perspectiva de descarbonización profunda, además de tener en cuenta el cambio a energías renovables, también destaca la necesidad de reducir la demanda energética.

7. Este mecanismo ha sido bastante útil para promover el desarrollo de la energía solar fotovoltaica y eólica a nivel de servicios públicos.

Aún queda bastante por hacer; pero este cambio es necesario. Aunque; el escenario planificado parece estar haciendo reformas significativas, no es suficiente para cumplir con las necesidades planetarias que aseguren el bienestar humano. Por ende, hay que empezar a hacer transformaciones más drásticas, que aseguren el escenario TES y la DDP, tal como propone IRENA (2021) en su reporte “El camino a 1.5°C”.

La organización plantea un escenario de transición entre el planificado y el transformador, el cual asegura que se llegue a la meta planteada en dicho escenario y la perspectiva de descarbonización más profunda con los recursos que se tienen. Por lo que indica la necesidad de desplegar las energías renovables en el sector eléctrico y para usos finales: aumentar la conservación de energía y la eficiencia energética en calefacción, refrigeración y transporte, electrificar la calefacción, la refrigeración y el transporte, y apoyar el desarrollo del hidrógeno verde y el uso sostenible de la bioenergía.

Gráfico 5. Capacidad de generación de energía por diferentes fuentes en los diferentes escenarios

Fuente: Elaboración propia con base en datos de IRENA (2020) y IRENA (2021)

Gráfico 5. Capacidad de generación de energía por diferentes fuentes en los diferentes escenarios

Figura 5. Riesgos climáticos bajo los escenarios de 2°C y 1.5°C

Fuente: Elaboración propia con base en Factorenergia (2021a), Factorenergia (2021b) y XM (s.f.)

2.2. Situación de la energía renovable en Colombia

América Latina se caracteriza por tener una matriz energética y eléctrica limpia. En el año 2022, las energías renovables representaron el 60% de la capacidad instalada para la generación eléctrica, donde la energía hidroeléctrica representa el 43%, la energía eólica tiene una participación de 7% y la energía solar representa el 4% del total (Hub de Energía, 2022).

En el Gráfico 6 se presenta la evolución de la capacidad instalada en MW de las energías renovables, donde se destaca la energía hidroeléctrica y con menor participación las energías renovables no convencionales como la energía solar, la energía eólica y la bioenergía. Por otro lado, los principales países generadores de energía renovable en América Latina son Brasil, Argentina, Chile y Colombia (ver Gráfico 7).

Gráfico 6. Matriz energética renovable en América Latina, 2010-2020

Gráfico 7. Capacidad instalada de energía renovables, por países, en América Latina, 20112021

de América Latina, no tiene una red energética renovable diversificada (su principal fuente de este tipo de energía es la hidráulica) (Gráfico 8).

Capacidad instalada (MW) Años Solar Bioenergía Eólica Hidráulica

250 000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

2 00 000

2 00 000

150 000

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50 000

250 000 20112012 2013 2014 2015 2016 20 17 2018 2019 2020 2021

Según el pronóstico de la IEA (2021), a partir de las acciones actuales tomadas por el país para realizar la transición a energías renovables y combatir el calentamiento global durante el 20212026, el país expandirá su capacidad energética renovable en torno al 50% (cerca de 7 GW), principalmente por el desarrollo de competitivas subastas de energía solar fotovoltaica y eólica, y la puesta en marcha del proyecto hidroeléctrico de 2.4 GW de Hidroituango.

0

Sin embargo, los retrasos en la culminación de proyectos; debido a la pandemia del COVID-19; los conflictos políticos, como el fallo de responsabilidad fiscal por $4.3 billones de pesos de Hidroituango (Bohórquez, 2021); y la insuficiente infraestructura portuaria y vial, ponen en riesgo dicho pronóstico.

Gráfico 8. Matriz energética renovable en Colombia, 2010-2020

12 000

Fuente: 100 000

10 000

Fuente: Elaboración propia con base en datos de IRENA (2022) 50 000

Capacidad instalada (MW) Años Bolivia Uruguay Ecuador Perú Paraguay Colombia Chile Argentina Brasil 0

8 000

6 000

Capacidad insstalada (MW) Años Eólica Solar Bioenergía Hidráulica

14 000 20102011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

No obstante, el gobierno del país planea desafiar tal pronóstico, con una red de energías renovables más diversificadas y la expansión de estas fuentes en un menor tiempo. Por ejemplo, para finales del año 2022, Colombia proyecta aumentar 50 veces su capacidad instalada para la producción de energía solar y eólica; al pasar de menos de 50 megavatios (MW), que equivalen a lo que requiere una ciudad como Ibagué, a más de 2.500 MW, que es lo que necesitan Cali, Medellín, Bucaramanga, Barranquilla y Cartagena juntas.

4 000

2 000

Elaboración propia con base en datos de IRENA (2022) 150 000

En este contexto, aunque Colombia cubra aproximadamente el 70% de su demanda energética a partir de energía hidráulica; lo que le hace tener una de las matrices de generación eléctrica más limpias del mundo (Marti & Cárdenas, 2019; Minenergía, 2020) históricamente no ha sido un país destacado en la capacidad de generación o extensión de energía renovable no convencional, dado que, al igual que la mayoría de los países

Lo anteriormente descrito, le permitirá pluralizar su matriz de generación energética, para mitigar su vulnerabilidad ante eventos climáticos que afecten los recursos hídricos necesarios para la energía hidráulica, como el fenómeno del Niño (Minenergía, 2020). Asimismo, posibilitará aprovechar la competitividad de energías renovables no convencionales como la solar y la eólica, las menos costosas en la actualidad dentro de las energías renovables (Mathis, 2021).

Con esta capacidad instalada, el país pasará de generar el 1% a más de un 12% de su energía a partir de fuentes renovables no convencionales en 20228, y podría lograr una reducción de hasta nueve millones de toneladas de CO2 en 2030 (Minenergía, 2020).

8. Según Minenergía (2020), para Colombia, las fuentes de energía renovables no convencionales son todas las diferentes a la energía hidráulica, pues no tienen una representación significativa en el país. En este caso, la referencia es principalmente a la energía solar y eólica, pues los proyectos para el 2022 en el país son de estas dos fuentes.

Figura 6. Proyectos de generación de energía renovable no convencional (solar y eólica) en Colombia par el año 2022

CÓRDOBA

La Figura 6. muestra que el país tiene diversos proyectos de energía renovable no convencional, localizados en diferentes partes, en función de las condiciones climáticas y geográficas presentes en la ubicación del proyecto, que lo hacía más apto para su realización, como es el caso de la energía eólica en la Guajira y la solar en el Valle del Cauca.

De hecho, ante el reconocimiento del alto potencial para la generación de energía solar y eólica en el país, el Plan Nacional de Desarrollo 2018-2022 incluyó una serie de medidas y beneficios tributarios, con el fin de impulsar una mayor incorporación de este tipo de energías renovables no convencionales. A continuación, se mencionan algunas disposiciones:

• En materia tributaria, el Gobierno Nacional amplió la deducción adicional del 50% del impuesto de renta de un periodo de 5 a 15 años por inversiones en energías renovables.

• Se hizo una reducción de trámites, que posibilitan la exclusión automática del IVA en la adquisición de insumos para la producción de energías renovables.

• Se realizó una disminución de 45 días en los tiempos para acceder a estos incentivos, al no exigirse trámite ante la Autoridad Nacional de Licencias Ambientales (ANLA).

• Se adoptaron medidas dirigidas a incentivar una mayor compra de energías limpias en el sector eléctrico. Ahora entre el 8% y el 10% de la energía que adquieren las empresas comercializadoras para distribuir entre sus usuarios, debe provenir de proyectos de generación de fuentes renovables no convencionales (Minenergía, 2020).

Todos estos proyectos han logrado que se aumente el reconocimiento del país en materia de energías renovables, como lo demuestra el hecho de que Colombia ocupara el puesto 29, dentro de 115 países, en el Índice de Transición Energética del Foro Económico Mundial (WEF, por sus siglas en inglés).

Colombia ocupa el puesto 29, dentro de 115 países, en el Índice de Transición Energética del Foro Económico Mundial (WEF, por sus siglas en inglés).

El esquema anterior muestra que se está yendo en la dirección correcta; pero varias instituciones reconocidas en el sector energético, como el IRENA o la IEA, advierten que es necesario tomar medidas más drásticas y de forma más rápida para lograr los objetivos en el tiempo planteado. Por ende, es importante que el país avance en proyectos que garanticen una transición energética satisfactoria y oportuna.

Una de las medidas que se pueden tomar con este fin es desarrollar una mayor cantidad de proyectos de transición energética a partir de las condiciones presentes en cada región. Por ejemplo, en el Valle del Cauca las condiciones geográficas (terreno plano), junto con las climáticas (clima principalmente cálido en el territorio cercano al río Cauca y sobre la franja litoral), lo hacen tener un gran potencial para el desarrollo de la energía solar. De hecho, actualmente existen varios proyectos de energía solar en esta región, como las granjas solares que ha construido Celsia9, la primera construida en Yumbo (la primera granja solar a gran escala en el país), la segunda en Zarzal, y la tercera en Candelaria (Celsia, s.f.).

Por otro lado, el Departamento del Valle del Cauca también es el principal productor azucarero del país, y cuenta con 263 MW de capacidad instalada de cogeneración en los ingenios azucareros del Valle para el 2017. Por esta razón, en el Departamento existe el clúster de bioenergía, el cual aporta más del 91,4% (2017) del bioetanol producido en Colombia y más del 98% de la cogeneración de energía eléctrica nacional a partir de biomasa (Invest Pacific, 2022).

Por ende, en el Valle del Cauca, se debería priorizar el desarrollo de proyectos de energía renovable de fuente solar fotovoltaica y cogeneración a partir de la caña de azúcar, pues por las condiciones climáticas, geográficas, y económicas presentes en el departamento, tienen mayor potencial con estas dos fuentes de energía renovable no convencional.

Figura 7. Índice de Transición Energética, WEF 2021

Fuente: Godoy (2022)

9. Celsia es la empresa de energía del Grupo Argos

Figura 8. Granja solar Celsia Solar Yumbo

Fuente: Celsia (s.f.)

En conclusión, se observa que a nivel mundial es necesario tomar medidas más drásticas para combatir el calentamiento global y, subsecuentemente, el cambio climático. El sector energético es uno de los principales que debe realizar la transición hacia fuentes de energía renovable no convencional, ya que produce, aproximadamente, el 80% de las emisiones de CO2 y GEI. Otros sectores que también deben realizar cambios

drásticos hacia la sostenibilidad son la aviación, el transporte marítimo y la industria pesada.

A nivel nacional, es importante que el país extienda y diversifique su matriz energética renovable no convencional, y que se explote el potencial de las condiciones ambientales, geográficas y económicas de los diferentes territorios en el país.

Finalmente, en el Valle del Cauca, la energía solar fotovoltaica y la bioenergía por cogeneración a partir de la caña de azúcar se presentan como las fuentes de generación de energía renovable no convencionales idóneas, ya que se adaptan y aprovechan las condiciones presentes en el departamento.

Figura 9. Proceso de cogeneración por caña de azúcar

Fuente: Impulsando Colombia (2018)

3. IDENTIFICACIÓN DE MACROTENDENCIAS DEL SECTOR DE ENERGÍAS RENOVABLES

Figura 10. Principales macrotendencias para el sector de energías renovables

Descarbonización

Cambio climático

Transición energética

Economía circular Seguridad energética

Cogeneración y trigeneración

Conducta Pro Ecológica Marketing ecológico

Recursos Energéticos Distribuidos (DER)

Vehículos eléctricos (VE)

Almacenamiento de energia

Movilidad eléctrica con energía solar

Ciber resiliencia

Celdas fotovoltaicas de tercera generación

(VE) como sistemas de baterías móviles

Prosumidor(a) Productor(a) + Consumidor(a)

Planta de energía virtual (VPP)

Para el desarrollo de este estudio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva en torno al sector de Energías Renovables, es importante analizar sus principales macrotendencias, puesto que brindan una visión más amplia del entorno, definen una dirección futura en términos de innovación y posibilitan entender la dinámica del sector. Cabe mencionar que aspectos políticos, económicos, tecnológicos, ambientales y sociales pueden moldear el surgimiento y desarrollo de estas macrotendencias.

Precisamente, las macrotendencias que se mencionarán seguidamente están marcadas por la necesidad de transitar hacia

Industria 4.0

una matriz energética sostenible y eficiente, debido a los impactos ambientales de las energías basadas en combustibles fósiles, que por su generación de emisiones de gases efecto invernadero han contribuido al cambio climático y a problemas asociados a la seguridad energética.

En la siguiente figura, se muestran las macrotendencias que están ocasionando grandes cambios en el sector de energías renovables y que determinan el desarrollo de avances tecnológicos y herramientas para la producción sostenible y eficiente de energía.

Hidrógeno verde

Las macrotendencias que se mencionarán seguidamente están marcadas por la necesidad de transitar hacia una matriz energética sostenible y eficiente.

Cambio Climático

Son los cambios de las temperaturas y patrones climáticos que pueden darse por causas naturales o por las actividades humanas; las cuales desde el siglo XIX, han acelerado este proceso. Principalmente, mediante la quema de combustibles fósiles propios de la industria y la agricultura, que liberan a la atmósfera Gases de Efecto Invernadero (GEI) como el dióxido de carbón (CO2) y el metano, que atrapan el calor, impidiendo que escape de nuestro planeta. Frente a esta situación, muchos países y organizaciones internacionales han creado acuerdos para disminuir y mitigar el cambio climático y sus impactos.

Alternativas

Las iniciativas internacionales para afrontar el cambio climático han quedado condensadas en múltiples acuerdos, de los que destacan: la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (1994), el séptimo Objetivo del Desarrollo Sostenible (2015) y el Acuerdo de París (2015). Hay tres amplias categorías de acción:

Impactos

REDUCIR LAS EMISIONES

El cambio de los sistemas energéticos de los combustibles fósiles a energías renovables, como la solar y la eólica reducirán los GEl que provocan el cambio climático.

ADAPTARSE A LOS CAMBIOS CLIMÁTICOS

Implica la protección a las personas, los hogares, las empresas, los medios de subsistencia, las infraestructuras y los ecosistemas naturales. Abarca los impactos actuales y los probables en el futuro. Dándole prioridad a las personas más vulnerables y con menores recursos para hacer frente a los riesgos del cambio climático.

FINANCIAR LOS AJUSTES NECESARIOS

La acción climática requiere importantes inversiones financieras por parte de gobiernos y empresas. Un paso fundamental es que los países industrializados cumplan su compromiso de aportar 100 000 millones de dólares anuales a los países en desarrollo para que puedan adaptarse y avanzar hacia economías más ecológicas.

El aumento del calentamiento global en 1.5°C podría resultar en mayores riesgos para la salud, medios de vida, seguridad alimentaria, suministro de agua y crecimiento económico, debido a eventos extremos relacionados con el clima como:

• Sequías y olas de calor intensas.

• Incendios forestales.

• Mega incendios.

• Deshielo de los casquetes polares y aumento del nivel del mar.

• Inundaciones y huracanes.

• Pérdida de la biodiversidad.

Fuente: Deloitte (2019) y Naciones Unidas (s.f.)

Cambio Climático y Energías Renovables

Ante este panorama, el reemplazo del uso de energías no renovables (como los combustibles fósiles), por energías de fuentes renovables no convencionales (como la solar, eólica, biomasa, etc.) mediante una reforma de los sistemas de producción y consumo de energía a escala global es crucial, dado que el 80% de las emisiones antropogénicas de CO2 proviene del sector energético.

Las Energías Renovables

• No emiten gases efecto invernadero: energía limpia que evita la degradación ambiental.

• Son fuentes inagotables y se adaptan a los ciclos naturales.

• Al desarrollarse en la misma región en la que se instala, contribuye a que las mismas sean más autónomas en la generación energía.

• Riesgos mínimos o nulos para la salud

Beneficios e impactos

• Contribuyen a la descarbonización.

• Disminución de gases efecto invernadero.

• Evita la degradación ambiental.

• Contribuye a la autonomía energética.

• Puede beneficiar a las poblaciones en zonas no interconectadas, gracias a la tendencia de generación off grid.

• Resiliencia climática.

• Contribuye a la seguridad energética.

• Genera empleos.

Fuente: FIIAP (2019), Greenpeace España (2019) y IRENA (2021)

Transición energética y descarbonización

Surge como una necesidad frente a la preocupación por la dependencia a una matriz energética basada en combustibles fósiles y a las dificultades presentadas por los impactos ambientales de la emisión de Gases Efecto Invernadero (GEI). Uno de los principales objetivos de la transición energética es la descarbonización de la matriz energética a través de estrategias que prioricen el aumento de las inversiones en fuentes de energía renovable no convencional como la solar fotovoltaica y la eólica, una mayor eficiencia energética y el desarrollo de mecanismos de captura, utilización y almacenamiento del carbón.

Características

Impactos y beneficios

• Nuevas oportunidades de negocio.

• Generación de empleo.

• Contribuye a una mayor seguridad e independencia energética.

• Los costos están disminuyendo cada vez más; debido a los avances tecnológicos e incentivos a nivel de país e internacionales.

• Contribuye a la igualdad, justicia e inclusión.

• El balance global de la transición energética es positivo; dado que, los beneficios superan ampliamente los costos.

Fuente: Ineep (2020) e IRENA (2021a)

Seguridad Energética

Se define como la disponibilidad ininterrumpida de fuentes de energía a un precio asequible. Dicho en otras palabras, que el recurso exista, que esté disponible en el mercado, que sea económico, que no contamine excesivamente; y que su aprovechamiento sea compatible con las aspiraciones de desarrollo sostenible. En el corto plazo; se centra en la capacidad del sistema energético para reaccionar con prontitud ante cambios repentinos en el equilibrio entre la oferta y demanda. A su vez, en el largo plazo; se relaciona con inversiones oportunas para suministrar energía de acuerdo con la evolución económica y las necesidades ambientales.

Políticas energéticas

Las políticas energéticas se ven impulsadas debido a las preocupaciones de los países y economías de poder suplir las demandas energéticas. Estas demandas están vinculadas con la robustez, la soberanía y la resiliencia, factores que cobran relevancia en contextos de guerra, donde por factores geopolíticos, el recurso energético puede quedar sujeto a cambios repentinos, que pueden afectar a las economías de los países implicados o externos al conflicto.

Robustez

Suficiencia de confiabilidad de infraestructura y recursos, la precios estables y asequibles.

Soberanía

Protección contra amenazas potenciales de agentes externos.

Resiliencia

La capacidad para supercar las afectaciones en el suministro.

Impactos de las Energías Renovables en la Seguridad Energética:

Ante la seguridad energética, las energías renovables juegan un papel fundamental. Las energías renovables son fuentes autóctonas y locales que contribuirían a la independencia de combustibles importados, entre otros beneficios como:

• Reducción de gases efecto invernadero.

• Mejora de calidad del aire.

• Menor consumo de agua por unidad de electricidad producida.

• Menores pérdidas eléctricas en líneas de transmisión y distribución.

• Mayor resiliencia del sistema eléctrico en caso de desastres naturale

Fuente: IEA, (s.f.), Paredes, J. & Ramírez, J. (2017) y Rodríguez Padilla (2018)

Representa un nuevo modelo de producir y consumir que surge como alternativa al modelo de economía lineal de “usar y tirar”, planteando una economía basada en la reutilización de recursos, a la vez que minimiza desechos y reaprovecha todo lo posible. De esta forma, contribuye en la disminución de la contaminación y la generación de desperdicios; por lo que es indispensable el cambio a una matriz energética basada en Energías Renovables. Cuando se produce energía de fuentes renovables es posible reponer la fuente en caso de requerirlo, dado que existen casos como los de la energía eólica y solar que son fuentes inagotables.

Fuente: Enel Green Power (s.f.) y Energya (2018)

Economía Circular, Cogeneración y Trigeneración de Energía

La cogeneración y la trigeneración responden a la visión de economía circular en el sector energético, pues aprovechan al máximo los residuos (orgánicos o sólidos) para la producción de energía eléctrica y calor. Un sistema óptimo de cogeneración está diseñado para satisfacer la demanda térmica del usuario de energía y minimizar la pérdida de calor. Este sistema puede ser a nivel residencial, industrial o distrital. La trigeneración es útil para la producción de frío y calor, especialmente en las temporadas en donde la demanda de calor disminuye, como en el verano, en donde el calor extraído se puede aprovechar para la generación de frío para la refrigeración.

Beneficios e impactos

• Disminución de emisiones de gases efecto invernadero (minimización de la huella de carbono).

Funcionalidad u operación

La cogeneración de energía: es el proceso de creación simultánea de calor y electricidad a partir de un único combustible o fuente de energía, en el punto de uso o cerca de él. La trigeneración; conlleva un proceso de cogeneración en el que también se puede obtener frío, gracias a los procesos deabsorción a partir del calor residual obtenido en la cogeneración.

• Minimiza las pérdidas de calor.

• Ahorro energético.

• Optimiza el aprovechamiento del combustible empleado.

• Energía y empleo verde.

• Beneficios ambientales.

• No hay pérdidas por transporte del sector eléctrico.

• Aumenta la competitividad y reducción de costos.

Fuente: International Energy Agency (2009), Terra Ecología Práctica (2010) y Twenergy (2015)

Conducta Pro Ecológica (CPE)

Se define como un conjunto de acciones tanto individuales como colectivas, intencionales y efectivas que resultan en la conservación del ambiente, constituyendo uno de los componentes clave en la conformación de la conducta sostenible. Además, cada vez las personas están más preocupadas por el cambio climático y los impactos medioambientales; razón por lo cual la conducta CPE se convierte en una tendencia inevitable.

Características

Beneficios e impactos

• Mayor consciencia ambiental o ecológica.

• Ahorro de energía.

• Mayor demanda de energía de fuentes renovables como la solar y eólica.

• Disminución de costos para fuentes de energía renovables.

• Ahorro de agua.

• Reutilización de recursos (economía circular).

• Incentivo a las empresas para optar por procesos productivos sostenibles.

• Competencia de marcas eco-friendly.

• Cambios en los hábitos de consumo.

Fuente: Redbioética/UNESCO (2020), Tonello & Valladares (2015) y Twenergy, (2019)

Hace referencia a la comercialización de bienes, que se caracterizan por ser elaborados con materiales reciclados o amigables con la naturaleza, lo que implica que la contaminación que ocasionan sobre el medio ambiente es menor. El objetivo de que una organización implemente medidas de carácter medioambiental radica en disminuir los efectos provocados por sus productos o servicios, mejorar y difundir la imagen, es decir, la reputación empresarial producto de dichas medidas e incrementar la rentabilidad económico.

Estrategias competitivas de tipo ambiental

Ecoeficiencia

Mejora de los procesos internos de la organización permitiendo reducción de costos:

• Disminución del uso de fuentes energéticas no renovables.

• Implementación de prácticas ecológicas como la reducción de desechos y gases contaminantes.

Liderazgos en costos ambientales

Implica reducir costos empresariales sin generar perjuicios al medio ambiente:

• Requiere de alta inversión en investigación y desarrollo, la organización puede hacerla siempre y cuando exista un nicho de mercado que esté dispuesto a pagar un precio premium.

Sostenibilidad

Diferenciación entre organizaciones que aplican medidas ambientales y aquellas que no:

• Una organización que ejecute el sistema de gestión ambiental gozará de mayor reputación que sus competidoras que aún no tengan dicha certificación.

Ecobranding

Conlleva el rediseño de las marcas existentes, tornándolos productos ecológicos:

• Los cambios en el logotipo de alguna marca con la finalidad de reducir el uso de tinta en su impresión.

Impactos y beneficios

• Mayor consciencia ambiental o ecológica.

• Ahorro de energía.

• Mayor demanda de energía de fuentes renovables como la solar.

• Disminución de costos para fuentes de energía renovables.

• Ahorro de agua.

• Ventaja competitiva.

• Competencia de marcas eco.

• Cambios en las formas de producir y de hacer marketing.

Fuente: SALAS CANALES (2018)

Ciber Resiliencia de las Energías Renovables

Se define como la disponibilidad ininterrumpida de fuentes de energía a un precio asequible. Dicho en otras palabras, que el recurso exista, que esté disponible en el mercado, que sea económico, que no contamine excesivamente; y que su aprovechamiento sea compatible con las aspiraciones de desarrollo sostenible. En el corto plazo; se centra en la capacidad del sistema energético para reaccionar con prontitud ante cambios repentinos en el equilibrio entre la oferta y demanda. A su vez, en el largo plazo; se relaciona con inversiones oportunas para suministrar energía de acuerdo con la evolución económica y las necesidades ambientales.

Ciclo de vida del servicio de la Biblioteca de Infraestructura de Tecnologías de la Información* (ITIL):

Identifica activos críticos, como información, sistemas y servicios que son más importantes para ella y sus partes interesadas. Este trabajo también incluye la identificación de vulnerabilidades y los riesgos que enfrentan.

Impactos y beneficios

• Aumenta la seguridad del Sistema.

• Reduce pérdidas financieras.

• Cumple requisitos legales.

Evolución de RC

Protege continuamente un entorno en constante cambio. A medida que las organizaciones se recuperan de los incidentes, deben aprender de las experiencias, modificando sus procedimientos, capacitación, diseño e incluso estrategia.

Operación de RC

Controla, detecta y gestiona los eventos e incidentes cibernéticos, incluidas las pruebas de control continuas para garantizar la eficacia, la eficiencia y la coherencia.

Selecciona los controles, procedimientos y capacitación apropiados y proporcionados del sistema de gestión para evitar daños a los activos críticos, cuando sea práctico hacerlo. El trabajo también identifica quién tiene qué autoridad para decidir y actuar.

Transición

Controla y refina la detección de incidentes para identificar cuándo los activos críticos están bajo estrés por acción interna, externa, intencional o accidental.

• Mejora la cultural laboral.

• Protege la reputación.

• Genera confianza a los proveedores y clientes.

• Mejora el equipo de Tecnologías de la información.

• Aumento de la ventaja competitiva.

Fuente: IBM (s.f.) y WIRED (s.f.)

Diseño de RC

de RC

Estrategia de RC

Industria 4.0

La industria 4.0 (también conocida como la Cuarta Revolución Industrial) consiste en la confluencia del análisis de Big Data y la robótica. Cuando estos dos se unen e integran completamente mediante internet, se obtiene una fabricación inteligente. Por ende, aplicar la industria 4.0 implica mejorar las operaciones de negocio y el crecimiento de los ingresos.

Tecnologías de la industria 4.0:

ROBÓTICA

ANALÍTICA

Acceso en tiempo real a los datos, lo que impulsa el continuo y cíclico flujo de información y acciones entre los mundos físicos y digitales a través de una serie de pasos:

• Del mundo físico a la digital: se captura la información del mundo físico y se crea un registro digital de la misma.

NANOTECNOLOGÍA

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

• De digital a digital: la información se comparte e interpreta utilizando Analítica Avanzada e Inteligencia Artificial para descubrir información relevante.

CLOUD COMPUTING

Fuente: Deloitte (s.f.)

• Del mundo digital al físico: se aplican algoritmos para traducir las decisiones del mundo digital a datos efectivos estimulando acciones y cambios en el mundo físico.

Industria 4.0 enfocada en las Energías Renovables

La industria 4.0 revoluciona la forma de trabajar en cuanto al aprovechamiento de los recursos y la optimización de tiempos; por estas razones ofrece grandes beneficios al sector energético. El sector de energías renovables requiere una estructura confiable capaz de minimizar riesgos e ineficiencias, por ello es esencial considerar el monitoreo y las tendencias tecnológicas para el desarrollo del sector.

Principales tendencias para el monitoreo

CLOUD COMPUTING

Es una tecnología que permite a los usuarios aprovechar los servicios informáticos, el espacio de almacenamiento y la potencia de procesamiento a través de internet.

Permite monitorizar y mejorar en tiempo real el rendimiento y estado de las plantas generadoras de energía.

Es un campo de la informática dedicado a la creación de sistemas que realizan tareas, que generalmente requieren de inteligencia humana.

Mediante la consolidación de equipos inteligentes permite detectar y diagnosticar fallas haciendo más eficientes los procesos de generación energética.

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

INTERNET DE LAS COSAS

Beneficios e impactos

Representa la conexión de dispositivos inteligentes con las redes inalámbricas existentes para la captura y posterior análisis de datos.

Posibilita tener un mejor acceso al control de los sistemas en instalaciones remotas, mejorar la eficacia en diagnósticos de fallos y a la obtención de datos de generación y rendimiento.

Fuente: Enel Green Power (s.f.) y Energya (2018)

Recursos energéticos distribuidos (DER) y Prosumidores

Es la producción o almacenamiento de energía eléctrica a pequeña escala (comparada con las grandes centrales), que sucede cerca de las zonas de consumo y da la opción de interactuar (comprar o vender) con la red eléctrica. De esta manera, la producción y comercio de electricidad ya no se limita a las grandes generadoras y minoristas centralizados; generando la oportunidad de que los consumidores puedan producir electricidad para el autoconsumo (prosumidores) o pueden venderla en el mercado, creando flujos de electricidad bidireccionales y contribuyendo a la eficiencia energética.

Características

Beneficios e impactos

• Reducción de los costos generales de energía.

• Contribuye a la eficiencia energética.

• Coadyuva a la transición energética y descarbonización.

• Nuevas oportunidades de negocio.

• La energía fotovoltaica distribuida y su almacenamiento: suministra electricidad asequible a hogares y empresas, por lo que reduce su dependencia a la red y ayuda a proteger a los propietarios de cortes.

Fuente: IEA (2022)

DER desafíos y soluciones

Algunos DER son técnicamente capaces de mitigar los desafíos que ellos mismos u otros recursos crean. Por ejemplo, los sistemas de carga inteligente de los vehículos eléctricos ayudan reducir el peso del sistema; regulando la carga eléctrica dependiendo de la demanda del momento.

Cinco soluciones prometedoras

Fuente: IEA (2022)

Almacenamiento de Energía

El desarrollo de tecnologías de almacenamiento de energías renovables juega un papel clave en la transición energética. Estas tecnologías responden a la necesidad de lograr acumular el exceso de energía y utilizarla cuando falte, es decir, que dé la posibilidad de almacenar el exceso de energía cuando haya fuertes vientos en el caso de la eólica o en el día en el caso de la solar, y se pueda disponer de ella cuando los vientos se debiliten o sea de noche.

Tecnologías

Beneficios e impactos

• Reducción del costo de entrada.

• Aumento de comercialización de nuevas tecnologías.

• Potencial implementación.

• Se proyecta una disminución de los costos de las baterías de iones de litio.

• Reducción del costo de los servicios de energía almacenada.

• Contribuye a la seguridad energética.

Fuente: IRENA (2017) y World Economic Forum (2021)

Celdas fotovoltaicas de tercera generación

Las celdas fotovoltaicas de tercera generación presentan innovaciones desde la fase de diseño hasta el producto final. Dentro de las celdas fotovoltaicas de tercera generación se encuentran: celdas orgánicas (OPV, por sus siglas en inglés), celdas de sulfuro de cobre, zinc y estaño (CZTS), celdas solares de perovskita, celdas solares Graetzel o sensibilizadas por colorante (DSSC) y celdas solares de puntos cuánticos. También, se incluyen las celdas basadas en nanoestructuras y de unión múltiple (tándem).

solares integradas en edificaciones

Apoyo ambiental

Se ha optado por disminuir la cantidad de materiales utilizados (paneles delgados y ligeros), por buscar y utilizar materiales abundantes y poco o no tóxicos como: los polímeros orgánicos y perovskita.

Operación y mantenimiento

Se dividen en dos categorías principales: el monitoreo inteligente de las plantas de energía fotovoltaica (drones, ciberseguridad, etc.) y el recubrimiento para módulos fotovoltaicos.

Mayor eficiencia y menor costo

La mayor eficiencia se relaciona con aumentar el número de niveles de energía, generación de múltiples pares de portadores por fotón de alta energía o producción de un solo par de portadores con múltiples fotones de baja energía y capturar portadores antes de la termalización.

Flexibilidad

A la tercera generación le compete mejorar la eficiencia de las celdas flexibles y con poco peso, para ello se introducen conceptos como unión múltiple; tecnología la cual se encuentra disponible a nivel comercial y otras que están en etapa de prueba como: la banda intermedia, portador caliente y conversión ascendente/descendente de los fotones.

Portabilidad

Los paneles solares de la tercera generación ahora se adaptan a un número mayor de ambientes y aplicaciones, tal como los edificios con energía solar integrada en la fachada, en ventanas, barreras acústicas fotovoltaicas, telas de células fotovoltaicas y plantas fotovoltaicas flotantes.

Impactos y beneficios

• Son flexibles, ligeras y de bajo peso.

Celdas termofotovoltaicas

• Pueden ser personalizables (pues se pueden elaborar en diferentes colores y formas).

• Pueden funcionar a niveles más bajos de intensidad de luz que las tecnologías convencionales.

• Pueden ser transparentes o semitransparentes.

• Menor costo de eliminación y menor impacto ambiental.

• No incluyen elementos tóxicos o escasos.

Fuente: Conibeer (2007); Dkhil (s.f.); Fthenakis (2012); y Kuang et al. (2013)

Telas de células solares

Módulos eficientes de unión multiple Celdas termofotovoltaicas

Plantas fotovoltaicas flotantes Materiales no tóxicos

Polimeros orgánicos Película delgada (TF) de material fotovoltaico Celdas

También es conocido como hidrógeno verde, un combustible ligero y muy reactivo, que se obtiene mediante electrólisis; proceso que consiste en separar el hidrógeno y el oxígeno del agua, utilizando energía eléctrica de una fuente renovable. El hidrógeno no es un elemento que se encuentre aislado, pues se puede encontrar en el agua y en hidrocarburos; por lo que históricamente se ha obtenido de combustibles fósiles. Frente a esto, el hidrógeno verde resulta una alternativa limpia, competitiva y sustentable para la producción de hidrógeno, debido a que no origina CO2.

Principales tendencias para el monitoreo

Beneficios e impactos

Obtener hidrógeno verde en la actualidad es un proceso costoso; sin embargo, según Bloomberg, para 2030 el hidrógeno verde será más barato a medida que se abaraten los costos de producción de energía de fuentes renovables como la energía solar y eólica. Los beneficios del hidrógeno verde son:

• Es sostenible.

• Es almacenable.

• Es versátil.

• Es transportable.

Fuente: Bloomberg (2021) e Iberdrola (s.f.)

Producción de hidrógeno a partir de fuentes de energías no convencionales

Movilidad Eléctrica

La movilidad eléctrica o electromovilidad es definida como una innovación que contempla la implementación de diferentes modos de transporte terrestre (bicicletas, vehículos individuales, transporte colectivo, transporte de carga), los cuales cuentan con sistemas de propulsión eléctrica y/o híbrida. Esta configuración tecnológica presenta diferentes ventajas en comparación con los vehículos con Motor a Combustión Interna (MCI), principalmente en relación con su eficiencia energética y a la mitigación de los impactos ambientales.

Tipos de vehículos eléctricos (EV, por sus siglas en inglés):

Beneficios e impactos

HEV

EV Híbrido: combina un sistema de propulsión con un Motor a Combustión Interna (MCI) convencional y un sistema de propulsión eléctrica para mejorar la economía del combustible.

PHEV

EV Híbrido Plug-in: combina elementos del HEV y de los BEV. Está diseñado para ser recargado desde una fuente de energía eléctrica externa, generalmente un sistema de suministro de energía eléctrica de corriente alterna. Tiene una batería recargable de alta capacidad, lo que le posibilita a este vehículo utilizar la electricidad como su principal fuente de propulsión.

EV con célula de combustible: funciona con una célula o pila de combustible que genera una corriente eléctrica al convertir la energía química de un combustible, como el hidrógeno, en energía eléctrica, a través de reacciones electroquímicas.

EV de Batería: son vehículos con propulsión eléctrica dedicada, cuya fuente energética proviene de la electricidad almacenada en las baterías. Los vehículos eléctricos a batería utilizan motores eléctricos y controladores de motor en lugar de un MCI para su propulsión. También, utilizan el freno regenerativo para recuperar la energía cinética durante su operación.

Fuente: IEA (2013), Paoli & Gül (2022) y SAE International (2014)

BEV

FCEV

Movilidad Eléctrica con energía solar

Los beneficios de la movilidad eléctrica se verían significativamente incrementados si se utilizan fuentes de energías renovables. El uso en particular de la energía solar tiene unas características que la hace diferente frente a otras alternativas. Los combustibles fósiles, biocombustibles, electricidad e hidrógeno necesitan de un portador de energía, la energía se almacena de alguna manera en el vehículo, por lo que implica procesos de conversión, transporte/distribución, lo que conlleva a pérdidas de energía y en algunos casos emisiones, mientras que, el uso directo de la energía fotovoltaica en el vehículo es una forma de realizar un cortocircuito desde la energía primaria renovable directamente a las ruedas, por lo que no se enfrenta a dichos inconvenientes.

Características

Una oportunidad práctica y prometedora es integración de energía solar fotovoltaica en vehículos HEV y PHEV, para aumentar el ahorro de energía y contribuir al cuidado del medioambiente. El uso de tecnología fotovoltaica para la electrificación de vehículos desencadena más capas de complejidad en términos de control y optimización, las principales son:

a) Estrategias de gestión de la batería.

b) Capacidades avanzadas de previsión para optimizar el sstema en general.

c) Control en tiempo real mucho más exigente.

Beneficios e impactos

• Disminución en las pérdidas de energía relacionadas al transporte y distribución.

• Aumento en el ahorro de energía.

• No genera ruidos ni vibraciones.

• Reducción de emisiones de gases.

• Contribuye a la mejora de la calidad del aire de las ciudades.

• La electricidad que está empleando el vehículo sea 100% renovable.

Fuente: Marano et al. (2013)

En este capítulo se presentaron las principales macrotendencias entorno a las energías renovables que marcarán el futuro de este sector a nivel mundial; razón por la cual es muy importante su implementación. En el caso de las energías renovables, se considera que la principal macrotendencia es el cambio climático, pues sus impactos negativos actuales y futuros motivan a todas las naciones, organizaciones, empresas y personas a buscar mitigar sus efectos.

La importancia de las energías renovables es vital para alcanzar las metas y objetivos de acuerdos internacionales sobre el medio ambiente (como el Acuerdo de París, en el año 2016, o el Acuerdo de Glasgow, en el año 2021) con el objetivo de disminuir el cambio climático y sus impactos negativos a nivel ambiental, social, económico y de la salud.

La transición energética y la descarbonización son elementos muy importantes para lograr el objetivo mencionado. Para estos propósitos, es necesario cambiar la matriz energética a una que incluya a las energías renovables no convencionales como su principal fuente de generación de energía. Además, estas podrían garantizar la seguridad energética a largo plazo, dado que, fuentes como el sol o el viento son inagotables, a diferencia de los combustibles fósiles que cada vez son más escasos. De igual manera, la economía circular juega un papel muy importanteal incentivar un sistema económico más eficiente, mediante la reutilización de recursos, la minimización de desperdicios y la utilización de energías renovables.

Adicionalmente, los países con potencial en producción agrícola como Colombia tienen una capacidad enorme en el

aprovechamiento de la biomasa y residuos de las actividades agrícolas para la producción de energía, como es el caso de la cogeneración y trigeneración.

En cuanto al desarrollo tecnológico, este incide especialmente en la investigación y la creación de nuevas tecnologías para el aprovechamiento de fuentes renovables para la generación de energía. De forma similar, la evolución o mejora de las tecnologías ya existentes sirven para lograr una generación de energía más eficiente y sostenible, como es el caso de las celdas solares fotovoltaicas de tercera generación.

Igualmente, la producción de hidrógeno (específicamente el llamado “hidrógeno verde”) y la movilidad eléctrica están muy relacionados con la generación de energía a partir de fuentes renovables; como es el caso de los vehículos eléctricos solares, que se cargan con energía solar o los sistemas de generación de hidrógeno verde a través de electrólisis; que requieren de la energía solar o eólica para su funcionamiento.

La fabricación de tecnologías de almacenamiento de energías renovables también juega un papel clave en la transición energética. En el caso de la energía solar, debido a la naturaleza variable (factores climáticos o el cambio del día a la noche) se hace necesario acumular el exceso de energía cuando se den las condiciones favorables, y utilizarla cuando las condiciones no sean las mejores (la noche, días nublados, lluviosos, etc.) para la generación de energía.

Por otra parte, las tendencias relacionadas con la industria 4.0 (IA, robótica, impresión 3D, Internet de las Cosas, etc), particu-

larmente en relación con el monitoreo de producción de energía & variables climáticas, el análisis de datos y la elaboración de celdas fotovoltaicas de tercera generación, hacen parte importante del sector.

De igual modo, es clave el tema de la ciberseguridad o ciber-resiliencia, ya que los sistemas de energías renovables son aún más vulnerables que las energías convencionales a los ataques cibernéticos, que podrían poner en riesgo el suministro de energía de regiones o países enteros.

Desde un punto de vista microeconómico, el marketing y las conductas pro ecológicas marcan una tendencia que benefician al sector de las energías renovables. Los consumidores cada vez tienen mayor consciencia ambiental, por lo que demandan que las organizaciones respondan a las necesidades sociales de responsabilidad ambiental como la transición energética, al tiempo que se crea una nueva oportunidad de negocio.

Por último, las tendencias relacionadas con los recursos energéticos distribuidos (DER), permiten potenciar la capacidad de la autogeneración individual o de los hogares en el mercado. De esta manera, la producción y comercio de electricidad ya no se limita a las grandes productoras y minoristas centralizados, generando la oportunidad de que los consumidores puedan producir electricidad para el autoconsumo (prosumidores) o pueden venderla en el mercado, creando flujos de electricidad bidireccionales y contribuyendo a la eficiencia energética.

4. REFERENCIACIÓN DE EMPRESAS

TOP A NIVEL GLOBAL Y NACIONAL EN EL SECTOR DE ENERGÍAS

RENOVABLES

En este capítulo se presentarán las principales empresas referentes en la generación de energías renovables tanto a nivel nacional e internacional. Según datos de IRENA (2022), a nivel global, este mercado se ve liderado por Asia, Europa y América del Norte. Los 10 países líderes en producción de energía renovable son: China, Estados Unidos (EE. UU.), Alemania, India, España, Reino Unido, Brasil, Francia, Canadá, y Suecia (IRENA, 2022).

Dado el enfoque que se le ha dado a este estudio, solo se presentan empresas que se especialicen en la energía solar fotovoltaica y la cogeneración a partir del bagazo de la caña de azúcar, por su potencial en el Valle del Cauca.

Adicionalmente, se han referenciado algunas empresas emergentes en el campo de la energía solar, que se espe -

cializan en celdas solares orgánicas o de tercera generación, una nueva tendencia que se espera que supere a la tecnología convencional.

En el contexto latinoamericano, se destaca la participación de Brasil, Argentina, Chile y Colombia. Brasil es líder regional en la producción de energías renovables y en la cogeneración a partir del bagazo de caña de azúcar, por lo que se hizo énfasis en la búsqueda de referentes de este país.

A nivel nacional, se tiene que más del 90% de la generación de energía limpia recae sobre seis compañías, las cuales son ISAGEN, AES Colombia, Celsia, EPM, Enel Bogotá y EDP renovables (López, 2021). Por otro lado, en el Valle del Cauca, la energía solar fotovoltaica y la energía obtenida a partir de la cogeneración por caña de azúcar son fuentes competentes de genera-

ción de energía renovable no convencional en la región, ya que se adaptan y pueden aprovechar las condiciones presentes en el departamento.

A continuación, se presenta en el formato de fichas, la información de los referentes seleccionados para este estudio de vigilancia:

Se presentan empresas que se especialicen en la energía solar fotovoltaica y la cogeneración a partir del bagazo de la caña de azúcar, por su potencial en el Valle del Cauca.

4.1. Empresas a nivel internacional

4.1.1. Referentes de energía solar fotovoltaica

First Solar Inc. (EE. UU.)

Empresa que se enfoca en el diseño y fabricación de sistemas de energía solar fotovoltaica, ofreciendo sus servicios a nivel mundial. First Solar utiliza una tecnología de semiconductores de película delgada, para manufacturar módulos solares que convierten la luz solar en electricidad. Esta empresa también se especializa en la venta de turbinas eólicas terrestres y marinas, cajas de engranajes de turbinas fuera de la red y otros equipos relacionados. Adicionalmente, proporciona servicios de mantenimiento y reacondicionamiento.

Impactos de las Energías Renovables en la Seguridad Energética: Aspectos Destacables

• La empresa se caracteriza por reducir al máximo su rastro ambiental, al contar con módulos con una huella de carbono hasta seis veces menor, una huella hídrica hasta 24 veces menor y un tiempo de amortización de la energía hasta cuatro veces más rápido que los módulos de silicio cristalino.

• Su operación tiene especial enfoque en gestionar de forma responsable el reciclaje de la energía fotovoltaica.

• Uno de sus productos destacados, son los módulos fotovoltai cos First Solar Serie 6, que cuentan con un coeficiente de temperatura superior, una mejor respuesta espectral y un mejor comportamiento de sombreado.

Ante la seguridad energética, las energías renovables juegan un papel fundamental. Las energías renovables son fuentes autóctonas y locales que contribuirían a la independencia de combustibles importados, entre otros beneficios como:

• Reducción de gases efecto invernadero.

• Mejora de calidad del aire.

• Menor consumo de agua por unidad de electricidad producida.

• Menores pérdidas eléctricas en líneas de transmisión y distribución.

• Mayor resiliencia del sistema eléctrico en caso de desastres naturales.

Fuentes: (Johnston & Velasquez, 2021) y (First Solar , 2022)

Canadian Solar Inc. (Canadá)

Empresa de energía solar con sede principal en Canadá. Se dedica al diseño y fabricación de módulos solares fotovoltaicos y proporciona soluciones energéticas, ofreciendo servicios de operación y mantenimiento. Canadian Solar atiende a clientes en más de 160 países.

Aspectos Destacables

Impactos de las Energías Renovables en la Seguridad Energética:

Para mayo de 2021, se convirtió en la primera empresa que ha entregado módulos solares de alta potencia de 600 W, basados en una celda mono PERC de 210 mm. Desarrollan todo el sistema de monitoreo para sistemas fotovoltaicos; asegurando operabilidad en cada etapa de generación. Parte de su valor se encuentra en llevar a cabo proyectos que se construyen de manera rentable, con riesgos reducidos y operando de manera regular.

Fuentes: (Johnston & Velasquez, 2021) y (Canandian Solar , 2022)

Jinko Solar Holding Co. Ltd. (China)

Esta empresa china se especializa en la generación y fabricación de productos de energía solar, incluidos lingotes y obleas de silicio, celdas y módulos solares. Asimismo, ofrece servicios de integración de sistemas solares. Jinko vende sus artículos a clientes en los Estado Unidos, Europa, Asia, África y América Latina. Sus clientes son diversificados con una base que va desde clientes residenciales, comerciales y servicios públicos.

Aspectos Destacables

Referentes a nivel mundial en cuanto a la producción de módulos solares y su innovación. Cuenta con una importante cadena de valor de productos solares integrada verticalmente, con una capacidad anual integrada de 32.5 GW para obleas mono, 24 GW para celdas solares y 45 GW para módulos solares, al 31 de diciembre de 2021. Es uno de los principales proveedores para vproyectos bifaciales a gran escala en Europa, entregando más de 500,000 módulos de ultra eficiencia.

Fue la primera empresa en el mundo en alcanzar el hito de entrega de 100 GW en paneles solares totales.

Impactos de las Energías Renovables en la Seguridad Energética:

Fuentes: (Johnston & Velasquez, 2021) ; (Jinko Solar, 2022) y (PR Newswire, 2022)

Orsted (Dinamarca)

Orsted es una compañía multinacional de energía, que como actividad principal proporciona soluciones renovables. Tiene un segmento de energía eólica donde opera parques eólicos marinos. Por otra parte, su sección de bioenergía y energía térmica posibilita la construcción de plantas combinadas de calor y electricidad (cogeneración). Como objetivo sostenible planea convertirse en carbono neutral en operación de producción de energía para el 2025.

Características

Fuentes: (Orsted A/S, 2022) y (Johnston & Velasquez, 2021)

Datos adicionales de la empresa

Iberdrola SA (España)

Esta es una empresa multinacional que ofrece servicios eléctricos con sede en España. Iberdrola se dedica a la generación, distribución y comercialización de energía eléctrica, en particular en energía limpia, incluida la energía eólica terrestre y marina, la hidroeléctrica de bombeo, la solar fotovoltaica y el almacenamiento en baterías. Los mercados más fuertes en los que opera son: Estados Unidos, Reino Unido, España, México, Brasil. Igualmente, tiene presencia internacional en Portugal, Grecia, Japón y Australia por nombrar los más importantes.

Aspectos Destacables

Datos adicionales de la empresa

Fuentes: (Johnston & Velasquez, 2021) y (Iberdrola , 2022)

4.1.2. Referentes de celdas solares fotovoltaicas de tercera generación

Heliatek: HeliaSol (Alemania)

Como líder tecnológico en fotovoltaica orgánica, Heliatek produce, desarrolla, y distribuye soluciones solares fotovoltaicas orgánicas de grado industrial, por medio de su proceso de producción patentado y único “roll-to-roll”, para prácticamente cualquier superficie de construcción (horizontal, vertical, curva, rígida y flexible). HeliaSol, su celda fotovoltaica insignia, tiene un adhesivo integrado en la parte posterior, lo que significa que se puede pegar fácilmente en la superficie, y se puede conectar y usar de inmediato gracias a los cables de conexión incluidos. Esta celda de fácil instalación se puede utilizar para producir electricidad solar limpia en tejados o fachadas que normalmente no admiten soluciones fotovoltaicas.

Aspectos Destacables

Fuentes: Heliatek GmbH (s. f.-a); Heliatek GmbH (s. f.-b); Heliatek GmbH (s. f.-c); Heliatek GmbH (s. f.-d)

Datos adicionales de la empresa

Sunew (Brasil)

Sunew es una empresa brasileña líder mundial en tecnología orgánica fotovoltaica (OPV), con las mayores instalaciones desplegadas en todo el mundo. El proceso de producción se beneficia del uso de bajas temperaturas, que demandan pequeñas cantidades de energía, especialmente en comparación con otras tecnologías fotovoltaicas, lo que resulta en una baja huella de carbono. Su producción consta de un proceso rollo a rollo de tres etapas: (1) impresión, en la que se depositan 5 capas de materiales orgánicos sobre un sustrato plástico, que combinados son capaces de absorber luz y convertirla en energía.

(2) Laminación, donde para proteger la película de degradantes externos la OPV se encapsula con dos películas de barrera. (3) Versatilidad, donde se adaptan las especificaciones de las OPV de acuerdo con las características del ambiente de aplicación.

Aspectos Destacables

Baja huella de carbono, delgada, ligera, flexible, semitransparente y personalizable.|v

Datos adicionales de la empresa

Fuentes: Sunew (s. f.-a); Sunew (s. f.-b)

Solaronix (Suiza)

Solaronix está desarrollando una nueva generación de paneles fotovoltaicos basados en la tecnología de celdas solares de tintas de óxido (como la pasta de dióxido de titanio). Sus modelos vienen en una variedad de colores, niveles de transparencias, y ofrecen gran flexibilidad de diseño para la integración en dispositivos o edificios. Su baja sensibilidad a la luz los hace atractivos para condiciones de luz difusa, incluidas las aplicaciones en interiores.

Aspectos Destacables

La empresa cuenta con un catálogo de productos (https://www.solaronix.com/materials/products/) que abarca todos los ingredientes necesarios para las celdas solares de perovskita. De igual manera, ofrece materiales para la fabricación de celdas solares de perovskita, celdas solares de tinta de óxido y dispositivos fotoelectroquímicos similares. Entre los materiales se encuentran: pastas y tintas de óxidos, materiales de perovskita, fotosensibilizadores, aditivos, electrolitos y líquidos iónicos, sustratos, selladores, entre otros.

Datos adicionales de la empresa

• El Centro de Convenciones SwissTech (EPFL, Suiza) alberga la primera fachada multicolor de Dye Solar Cell del mundo.

• Cargador USB portátil. Crearon un cargador que utiliza sus celdas solares para cargar su propia batería mientras está inactivo y, a su vez, cargará los dispositivos cuando sea necesario. Gracias al rendimiento con poca luz de sus celdas solares, la batería se puede cargar en interiores o exteriores.

Fuentes: Solaronix (s. f.-a); Solaronix (s. f.-b); Solaronix (s. f.-c)

4.1.3. Referentes de cogeneración

Bajaj Energy Ltd (India)

Haciendo parte de Bajaj Group junto con Lalitpur Power Generation Company Limited (LPGCL), Bajaj Energy Ltd. pudo establecer la mayor capacidad de generación térmica del sector privado en Uttar Pradesh, una de las zonas con mayor producción cañera de toda India. Este grupo ha logrado un historial de desarrollo, financiamiento y operación de plantas de energía térmica en la India.

Aspectos Destacables

Datos adicionales de la empresa

• La compañía cuenta con un sistema de monitoreo en tiempo real para controlar la cogeneración energética.

• Para promover operaciones eficientes dentro de las plantas; la empresa ha desarrollado una maquina cortadora de relleno interna.

• La cadena productiva dentro de las plantas es regulada constantemente a través de tecnologías innovadoras.

• Se ha creado innovación dentro del funcionamiento de las plantas de cogeneración.

Fuentes: (Bajaj Energy, 2021)

Sao Martinho (Brasil)

Es una de las empresas productoras de azúcar más grandes de Brasil, fundada en el año 1914. Se destaca por ser pioneros y referentes de Brasil en la producción de etanol, subproductos derivados de la caña de azúcar y la generación de energía eléctrica a partir del bagazo de la caña para el autoconsumo de la planta y la venta de su excedente. Las 4 plantas destinadas para la elaboración de sus productos operan en un 100% gracias a la energía que ellos mismos producen. Además, se resalta el hecho de ser por sexto año consecutivo, una de las 150 empresas más innovadoras de Brasil (2021).

Aspectos Destacables

Una de sus principales plantas de producción, denominada Boa Vista es una de las plantas más modernas del mundo y destina el 100% de sus actividades para la producción de etanol y energía eléctrica a partir del bagazo de la caña.

En lo corrido del año de 2019, la empresa produjo energía eléctrica para un total de 913 mil (MWh), en un intento por liderar la sostenibilidad e innovación en el sector agroindustrial de Brasil mediante energías renovables.

Fuentes: (Sao Martinho, 2022)

Datos adicionales de la empresa

Raízen (Brasil)

Esta es una empresa energética de Brasil con presencia en los sectores de producción de azúcar y etanol, distribución de combustibles y generación de energía. Es el principal fabricante de etanol a partir de caña de azúcar en Brasil y el mayor exportador individual de azúcar de caña en el mercado internacional. Las actividades que realiza van desde el cultivo de caña de azúcar, fabricación de etanol y azúcar, cogeneración energética, logística, transporte y distribución de combustible, exportación y venta minorista de combustible mediante estaciones de servicio y tiendas de conveniencia que operan bajo la marca Shell en Argentina y Brasil.

Aspectos Destacables

Considerada como una de las empresas de energía más competitivas del mundo. Raízen, es la cuarta co mpañía más grande por ingresos en Brasil y cuenta con una producción energética de 18,6 TWh.

La empresa ha estructurado parques bioenergéticos maximizando el uso de biomasa.

Única empresa en el mundo que produce etanol de segunda generación a escala comercial gracias a su inversión en tecnología avanzada.

Fuentes: (Raízen, 2022) (Gamarski & Freitas, 2022)

Datos adicionales de la empresa

4.2. Empresas del sector de energías renovables en Colombia

ISAGEN (Colombia)

Esta es una empresa privada de generación y comercialización energética con 16 centrales de producción que suman 3, 186.7 MW. Es la tercera empresa generadora del país, con una participación del 22% aproximadamente dentro el sistema interconectado nacional. En el presente, lleva a cabo una serie de proyectos sostenibles en distintos lugares de la nación, incluyendo eólicos, hidroeléctricos y solares. Por otro lado, para enero de 2016 entre protestas y polémica nacional, la multinacional canadiense Brookfield Asset Management (BAM) compra por 6.49 billones de pesos colombianos el 57. 6% convirtiéndose en el mayor accionista.

Aspectos Destacables

Datos adicionales de la empresa

Fuentes: (ISAGEN , 2022)

Celsia (Colombia)

Es una empresa colombiana de energía del grupo Argos, que produce y transmite energía eficiente de fuentes renovables con respaldo térmico. La principal fuente de generación es la hídrica, dado que representa el 95% de la matriz energética de la compañía. La organización cuenta con 25 centrales de generación y más de 584 proyectos solares ubicados en los cuatro países que opera: Colombia, Panamá, Costa Rica y Honduras, con una capacidad total instalada de 1, 788 MW.

Aspectos Destacables

Datos adicionales de la empresa

Tienen consolidado un sistema de operación remota dentro del centro de monitoreo y control ubicado en Yumbo de 118MW de distintas centrales hidráulicas.

Implementación de nuevas válvulas de entrada en la central hidroeléctrica de Calima, Valle del Cauca, contribuyendo a el uso más eficiente del agua.

Fuentes: (Celsia, 2022)

AES (Colombia)

Esta es una empresa que se dedica a la generación y distribución de energía. AES se formó como una consultora de desarrollo de energía en 1981 en EE. UU. Además, fue pionera dentro del modelo independiente de energía (IPP), convirtiéndose en la más grande IPP de los Estados Unidos. Para 1992 ya estaba expandiendo su operación a nivel internacional, con la intención de mejorar su impacto a nivel mundial y especial presencia en América latina. AES ha logrado grandes reconocimientos y ha contribuido al bienestar de un gran número de comunidades alrededor del mundo

Aspectos Destacables

Datos adicionales de la empresa

Actualmente, se está construyendo el campo solar más grande de Colombia para Ecopetrol. Este cuenta con paneles bifaciales y seguimiento solar. Se espera triplicar la capacidad instalada para el 2030 con 2000 Megavatios de energías renovables. Líder mundial en servicios digitales relacionados con eficiencia energética basada en la nube.

Fuentes: (AES, 2022)

4.2.1. Referentes de cogeneración a partir del bagazo de caña de azúcar en Colombia

Ingenio Providencia (Colombia)

Es una empresa Vallecaucana, fundada en 1926, dedicada al desarrollo de productos y servicios del sector de la industria de la caña de azúcar. Uno de sus principales proyectos está enfocado en la cogeneración de energía a partir del bagazo de la caña de azúcar. Igualmente, dispone de plantas dedicadas a la generación de alcohol carburante, azúcar y producción de abono orgánico mineral. El ingenio providencia exporta para 11 países del mundo su azúcar orgánica, blanca y crudo.

Aspectos Destacables

En el presente, su planta de cogeneración de energía a partir del bagazo de caña tiene la capacidad para producir 38 Megavatios por hora (MWh), suficiente para accionar todos los motores eléctricos de la fábrica, iluminar y alimentar los sistemas de control. Por otra parte, la energía no consumida equivalente a 14 Megavatios por hora (MWh), es suministrada a la red pública con capacidad para abastecer a una ciudad de 130,000 habitantes.

Datos adicionales de la empresa

Fuentes: (Ingenio Providencia, 2022)

Ingenio Mayagüez (Colombia)

Empresa Vallecaucana, fundada en 1937, focalizada al desarrollo de la agroindustria azucarera colombiana. Actualmente, cubre sectores de producción de alcohol carburante, bioetanol, cogeneración de energía y compostaje. También, cumple con actividades de maquila a nivel nacional, gracias a los convenios de fabricación de azúcar que tiene con las marcas de almacenes minoristas más importantes del país. De igual modo, es líder en el clúster de bioenergía del departamento.

Aspectos Destacables

Fuentes: (Mayagüez, 2022)

Datos adicionales de la empresa

Los referentes aquí presentados se destacan por contener algunas de las siguientes características: gran tamaño de operación a nivel internacional, experiencia en el mercado o un alto nivel de innovación dentro de la producción energética sostenible. A su vez, sobresale la participación de empresas asiáticas en el mercado de energías renovables, especialmente por parte de China en el campo de energía solar y de la India en el caso de la cogeneración a partir del bagazo de la caña de azúcar.

En el campo de la energía solar, las empresas referentes se han centrado en proyectos de gran envergadura para la generación de energía eléctrica, utilizando la tecnología convencional de celdas solares fotovoltaicas a base de silicio. Sin embargo, dado el elevado costo económico y ambiental del silicio, muchas organizaciones (Heliatek, Solaronix, Sunew, etc.) han invertido en

investigación y desarrollo de celdas solares a base de productos más abundantes y amigables con el medio ambiente.

Basta como muestra, las llamadas celdas solares de tercera generación o celdas solares orgánicas, las cuales se producen con materiales abundantes en la tierra (polímeros orgánicos, compuestos como la perovskita, etc.), de manera que se caracterizan por ser más ligeras, flexibles, semitransparentes y adaptables que las celdas solares tradicionales a base de silicio, además de que generan menor contaminación.

No obstante, aún se requiere una mayor investigación en las celdas solares de tercera generación, para que puedan igualar osuperar la eficiencia energética y durabilidad de las celdas solares convencionales.

Por lo que se refiere al contexto latinoamericano se resalta el país de Brasil y Colombia, en particular el departamento del Valle del Cauca, ambas regiones por el aprovechamiento de energía solar, como en la cogeneración a partir del bagazo de la caña de azúcar. Este proceso ha sido liderado por los ingenios azucareros, los cuales siguen creciendo en la cogeneración de energía, lo que les permite satisfacer su demanda energética y distribuir el exceso a la red.

5.IDENTIFICACIÓN DE TECNOLOGÍAS PARA LA REDUCCIÓN DE COSTOS E INCREMENTO DE LAS VENTAS DE LAS EMPRESAS DEL SECTOR DE ENERGÍAS RENOVABLES EN EL VALLE DEL CAUCA

La tecnología es fundamental para el desarrollo socioeconómico. En el presente, el desarrollo tecnológico es el mecanismo que ha permitido el avance de las energías renovables, puesto que ha logrado que este tipo de energías extienda su alcance y se facilite su producción, almacenamiento y uso.

Tal progreso ha permitido que agencias energéticas reconocidas a nivel mundial, como la IEA (2021), prevean que para el 2050 la participación de las energías renovables en la generación de electricidad se expanda hasta alcanzar el 40-70 %, en comparación con un promedio del 10 % en la actualidad.

Adicionalmente, en este estudio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva se analizó y confirmó el potencial que tiene el Valle del Cauca en la producción de dos tipos de energía renovable no convencional, como la energía solar fotovoltaica y la cogeneración a partir de la caña de azúcar.

Por lo tanto, en este estudio se presentan los principales métodos de innovación y disrupción que se están aplicando a nivel global en el sector de las energías renovables, los cuales son empleados para la energía solar fotovoltaica y la cogeneración, por ende, representan una oportunidad para la expansión de la participación de las energías renovables no convencionales en la matriz energética del Valle del Cauca.

A continuación, se presentan las tecnologías específicas, las cuales se centran en la integración de fuentes energéticas renovables (principalmente solar) en el sector del transporte (uno de los más contaminantes), para reemplazar su dependencia a los combustibles fósiles, desarrollo de dispositivos con mayor independencia a la red eléctrica, sistemas de carga portátiles e independientes a la red eléctrica, sistemas de almacenamiento de energía renovables que impulsan y optimizan la independencia energética, implementación de materiales con mayores

beneficios económicos y ambientales, sistemas de monitoreo y predicción energética digitales, software de diseño de proyectos solares, aplicaciones en iluminación pública y residencial, y en el sector de la seguridad (cámaras de seguridad solares y sistemas de luces solares con sensores de movimiento).

En este estudio se presentan los principales métodos de innovación y disrupción que se están aplicando a nivel global en el sector de las energías renovables, los cuales son empleados para la energía solar fotovoltaica y la cogeneración.

Celda solar flexible de tercera generación - ASCA

Empresa: Armor (Francia)

Descripción: Armor es una empresa que se encuentra entre los líderes mundiales en el campo de la energía fotovoltaica orgánica (OPV). Asca es su celda fotovoltaica insignia, la cual está hecha de compuestos semiconductores a base de polímeros orgánicos y libre de cualquier componente extraño o tóxico. Específicamente está compuesta por finas capas de tinta depositadas mediante un proceso de recubrimiento diseñado para películas delgadas y flexibles que ofrece beneficios innovadores como flexibilidad y ligereza.

Información adicional

Bajo peso: Pesa alrededor de 450 g/m², 30 veces menos que otras tecnologías. Flexible, resistente a impactos y larga vida útil (hasta 20 años, dependiendo de las condiciones de uso).

Función externa e interna. Además, puede funcionar a niveles más bajos de intensidad de luz que otras tecnologías (200 Lux son suficientes para activar el módulo fotovoltaico ASCA).

Semitransparente gracias a sus electrodos de malla y capas tan finas que se pueden ver a través de ellos.

Conexiones: Asca ayuda a establecer las soluciones de conexión más adecuadas de acuerdo con sus particulares requisitos.

Es necesario contactar directamente con la empresa para validar información comercial, a través del siguiente formulario: https://www.asca.com/contact-us/

Fuente: ARMOR (2021); ARMOR (s.f.); Comisión Europea (s.f.)

Ventanas que generan energía del sol – Next

Empresa: NEXT Energy Technologies (EE. UU.)

Descripción: Empresa fabricante de nano recubrimientos fotovoltaicos transparentes patentado; el cual transforma las ventanas comerciales en paneles solares que producen energía. Esta integración directa en los sistemas tradicionales de marcos y ventanas comerciales reduce los costos típicamente asociados al empaque y la instalación de paneles solares.

Información adicional

La tecnología de la empresa Next Energy está integrada en el punto de fabricación del vidrio y está habilitada por materiales semiconductores orgánicos que abundan en la tierra, son de bajo costo y están recubiertos con una tinta en un proceso de alta velocidad y poco consumo de energía.

El proceso de impresión de esta empresa es mediante equipos de recubrimiento por troquel ranurado, usados comúnmente en las industrias de pantallas y electrónica impresa (OLED). Dicho proceso se modifica con algunas partes patentadas claves, relacionadas con sus películas (films), para que encajen perfectamente en una línea de fabricación de ventanas que se imprimen directamente sobre vidrio; utilizando equipos personalizados. Por otra parte, rn junio de 2021, hicieron la entrega de un prototipo de pared de ventana PV a la empresa Bouygues Construction, en París, Francia. La instalación consta de 10 ventanas fotovoltaicas transparentes que suministran electricidad a una batería que alimenta una pantalla interactiva, así como tomas de carga auxiliares para teléfonos, tabletas y otros dispositivos electrónicos.

Para información comercial, es necesario contactar directamente a la empresa a través de este formulario web: https://www.nextenergytech.com/contact-us

Fuente: NEXT Energy Technologies (2021); NEXT Energy Technologies (s. f.)

Celda solar orgánica flexible - MORESCO-OPV Flexi

Empresa: Moresco (Japón)

Descripción: Moresco-OPV Flexi es una celda solar liviana y flexible que puede ser personalizable, debido a que se puede elegir el color (verde o azul), tamaño (300 mm x 300mm o 300mm x 1000mm) y funcionalidad para adaptarse a su entorno de uso y objetivos previstos.

Es necesario contactar a la empresa para conocer información comercial, a través del siguiente formulario web: https://www15.webcas.net/form/pub/more/h

Beneficios

Fuente: MORESCO Corporation (s. f.)

Sistema de almacenamiento – Tesla Powerwall

Empresa: Tesla (Estados Unidos)

Descripción: Powerwall es un sistema de batería integrado que almacena energía solar para protección de respaldo, de modo que cuando la red se corta, la energía se puede seguir utilizando. Su sistema detecta apagones y se recarga automáticamente con luz solar para mantener el fluido eléctrico. Para más información comercial, es necesario contactar a la empresa a través del siguiente formulario: https://www.tesla.com/contact

Información adicional

Con la aplicación Tesla, se puede monitorear la energía solar en tiempo real. Se pueden establecer las preferencias para optimizar la independencia energética, la protección contra cortes o el ahorro. Es posible controlar el sistema desde cualquier lugar con acceso remoto y alertas instantáneas.

Características

Fuente: Tesla (s.f.)

Batería de almacenamiento de energía solar

Empresa:

E. ON AG (Alemania)

Descripción: La batería de almacenamiento de energía solar permite acumular la electricidad generada por el sol a través de paneles solares para usarla por la noche o en una fecha posterior. Agregar un sistema de batería solar es una excelente manera de usar energía renovable para aumentar la independencia de la red.

Información adicional

La empresa brinda un descuento en las baterías solares; si los clientes realizan la instalación de los paneles solares que ofrecen. Estas baterías solares pueden costar desde $2,574 euros (precios del año 2022). Se ofertan cuatro tamaños de baterías, según el tamaño y el tipo de sistema de paneles solares que se elija.

Información adicional

Fuente: E. ON Energy (s.f.)

Almacenamiento de energía y microrredes- E-mesh Powerstore

Empresa: Hitachi Energy (Japón)

Descripción:Esta tecnología es una solución escalable de almacenamiento de energía y microrredes que está diseñada para garantizar una disponibilidad de energía confiable, estabilidad de red y la mayor penetración posible de energía renovable junto con un sistema de control inteligente para sistemas conectados a la red y fuera de la red. Además, PowerStore está respaldado por el componente de automatización e-mesh SCADA y control para un monitoreo y regulación efectivos.

Información adicional

Este sistema de almacenamiento está disponible en dos variantes: una integrada y una modular, esto con la intención de satisfacer las necesidades de instalaciones de servicios públicos, comunidades remotas, productores de energía independientes y establecimientos comerciales e industriales, que cubren una amplia gama de potencias nominales, desde 50 kW hasta escala MW. También, está equipado para cumplir con varios códigos de red en todo el mundo.

Fuente: Hitachi Energy (s.f.-a)

Sistemas de energía solar para aplicaciones IoT

Empresa: Voltaic Systems (Estados Unidos)

Descripción: La empresa desarrolla sistemas personalizados de energía solar para aplicaciones IoT y aplicaciones industriales. El equipo de trabajo de la empresa diseña un panel solar personalizado, una batería y una solución de montaje de acuerdo con los requerimientos de los clientes. Hay modelos que van desde los 2 watts hasta los 17 watts, con precios que van desde los $123 a los $332 dólares respectivamente (información de precios del año 2022).

Fuente: Voltaic Systems (s.f.)

Beneficios

Sistema de monitoreo- IQ Gateway

Empresa: Enphase Energy (EE.UU.)

Descripción: Es un sistema de monitoreo de paneles solares conectado a la red que logra comunicarse a través de los micro inversores IQ, transmitiendo datos de rendimiento y producción a través del IQ Gateway o desde cualquier dispositivo en línea. Tiene un costo de $ 627.35 USD (precios a mayo de 2022).

Información adicional

Esta puerta de comunicaciones envía datos de producción de energía solar y de consumo energético al software de supervisión y análisis de la aplicación Enphase, con la intención de llevar a cabo una supervisión remota integral y gestionar el sistema Enphase IQ de la mejor manera. Al contar con medición integrada de la energía de producción basada en el rendimiento y supervisión opcional de consumo, esta tecnología logra consolidar a los sistemas integrados de Energía Enphase dentro de la gestión energética global.

Beneficios

Fuente: Enphase Energy (s.f.-a)

Plataforma en la nube para monitoreo – E-mesh Monitor

Empresa: Hitachi Energy (Japón)

Descripción: Es una plataforma digital basada en la nube, diseñada con el objetivo de agregar datos de los activos energéticos distribuidos y transformarlos en información empresarial de provecho. Esta tecnología sigue la tendencia actual en la que las industrias y los servicios públicos se mueven hacia la energía distribuida con especial énfasis en la energía limpia asequible y confiable. Es necesario contactar a la empresa para obtener información comercial: https://www.hitachienergy.com/contact-us/

Información adicional

Uno de los objetivos principales de esta herramienta es guiar a los propietarios de los activos a cumplir de forma eficiente con las demandas y maximizar las oportunidades de ingresos; a través de la visualización continua de tendencias de rendimiento y la obtención de conocimiento sobre la productividad en el sitio. Asimismo, esta plataforma dentro de la web posibilita la extracción de datos mediante dispositivos perimetrales de IoT. Además, de un monitoreo de activos desde cualquier lugar y en cualquier momento.

Beneficios

Fuente: Hitachi Energy (s.f.-b)

Software para monitoreo – Enlighten

Empresa: Enphase Energy (EE.UU.)

Descripción: Es un software que permite hacer seguimiento de la producción de energía, controlar el estado del sistema de generación y compartir datos desde una interfaz sencilla de usar. Diseñado para profesionales de energía solar, agiliza procesos de operaciones y mantenimiento mediante inteligencia artificial. De igual manera, proporciona una amplia gama de información sobre el rendimiento de los sistemas de energía y paneles solares individuales.

Información adicional

A través de una matriz solar, el software proporciona información resumida del estado de cada módulo. Asimismo, elabora información más detallada que incluye métricas de rendimiento actuales y una visión real de los beneficios de la instalación de energía solar a largo plazo. De igual modo, el sistema logra monitorear automáticamente el desempeño de cada módulo mediante la estructura Enphase Envoy communications Gateway, con el cual no se necesita hardware o software de monitoreo adicional.

Fuente: Enphase Energy (s.f.-b)

Software de previsión – Nostradamus

Empresa: Hitachi Energy (Japón)

Descripción: Tecnología que funciona como una red neuronal y un sistema de pronóstico de precios y demanda a corto plazo. Está diseñada para empresas de servicios públicos generadoras de energías tradicionales o renovables. Con este algoritmo las organizaciones pueden mejorar la precisión de los pronósticos; mediante el seguimiento de valores reales, así como la actualización de nueva información a medida que esté disponible.

Información adicional

Nostradamus tiene la capacidad de aprender el patrón de cambios de carga o precio; a partir de numerosas variables meteorológicas basándose en datos históricos. De este modo, logra hacerle frente a la próxima generación de la demanda de energía o incluso los precios diarios para operar los activos de manera confiable y rentable. Esta herramienta hace uso de diferentes técnicas de aprendizaje automático para proporcionar pronósticos más precisos, incluyendo redes neuronales, regresión lineal por partes, aprendizaje dinámico, ajuste de errores estadísticos y las técnicas de suavizado posterior al diagnóstico.

Beneficios

Fuente: Hitachi Energy (s.f.-c)

Software de diseño fotovoltaico - SunDAT

Empresa: FTC Solar (EE. UU.)

Descripción: Es un software en 3D útil para diseñar y modelar sistemas fotovoltaicos y proyectos de energía renovable principalmente para esquemas industriales y comerciales, tales como los servicios públicos. Se utiliza con el software SketchUp 3D y PRO para crear diseños automatizados y optimizados de los sistemas fotovoltaicos. Ofrecen suscripción por pagos, con un pago anual por $ 2,000 USD y un pago mensual por $200 USD (precios a mayo de 2022).

Información adicional

Una de las características de mayor valor dentro del sistema es que tiene la capacidad de lidiar con topografía accidentada. Esto quiere decir que puede identificar áreas que están más allá de cierta tolerancia de pendiente o de marcar áreas en su diseño que deberían nivelarse o eliminarse por completo. De este modo, a través de las herramientas de análisis de pendientes ajusta el diseño de los sistemas fotovoltaicos en función de las restricciones estructurales y del sitio.

El software es gratuito en su versión básica, pero su versión premium puede costar hasta 2000 USD.

Fuente: FTC Solar (s.f.))

Empresa: XSun (Francia)

Descripción: Este dron autónomo es resultado de investigaciones y pruebas en colaboración con universidades de clase mundial. Los ingenieros y científicos de la empresa francesa XSun trabajan en busca de la excelencia, desde el diseño hasta la fabricación, comenzando con un diseño de optimización multidisciplinario altamente innovador. Puede aplicarse para el sector de la seguridad o aplicaciones de monitoreo, dado que puede cargar cámaras, sensores y dispositivos con tecnología Lidar.

Beneficios

Información adicional

El sistema de energía a bordo del SolarXOne fue diseñado para maximizar el uso de la energía solar. Cuenta con 4 alas solares (puede incluir celdas solares fotovoltaicas de silicio oceldas solares delgadas GaAs).

Debido a su exclusivo diseño patentado de doble ala, los drones SolarXOne ofrecen una experiencia de vuelo estable y segura. Además, se pueden realizar despegues y aterrizajes a baja velocidad. La velocidad de crucero también es baja y se puede ajustar para cumplir con los requisitos de una misión específica.

Por ejemplo, las misiones de mapeo son ideales para el crucero predeterminado de 50 km/h. Cabe destacar que, cada ala contiene superficies de control que maximizan la seguridad del vuelo y la precisión de la trayectoria, lo que agrega más redundancia y control. SolarXOne está equipado con uno de los mejores sistemas de piloto automático del mundo: el Veronte de Embention, que cumple con las normas DO-178C/ED-12 y DO-254.

Es necesario contactar a la empresa para obtener información de tipo comercial, llenando el siguiente formulario web: https://xsun.fr/contact/

Fuente: XSun (s.f.)

Carro eléctrico con energía solar - Sion

Empresa: Sono Motors (Alemania)

Descripción: Sion es un carro eléctrico con una autonomía de hasta 305 KM que se carga solo con la energía del sol. Además, este vehículo permite el uso de energía a través de la carga bidireccional, o para compartirla con otros por medio de su servicio compartido, lo que convierte al Sion en una estación de carga móvil.

Información adicional

456 celdas solares perfectamente integradas en la carrocería del automóvil pueden agregar 112 km de rango de manejo a la batería del automóvil en promedio (hasta 245 km por semana), con la ayuda de la energía del sol. Esto crea una autosuficiencia total en distancias cortas. Su precio está alrededor de los $28,500 euros (datos de precios a mayo de 2022).

Fuente: Sono Motors (s.f.)

Carro eléctrico con energía solar - Aptera

Empresa: Aptera Motors Corp (Estados Unidos)

Descripción: Aptera es el vehículo eléctrico solar más eficiente que no requiere carga para la mayor parte del uso diario, lo que le brinda la libertad de hacer más con menos, impactando positivamente al planeta. La tecnología “Never Charge” de Aptera puede brindar aproximadamente 65 kilómetros por día de manejo gratuito impulsado por el sol. El vehículo puede costar entre los $ 25,000 y $50,000 USD (2022), de acuerdo con diferentes características ofrecidas por la empresa.

Información adicional

Este vehículo eléctrico tiene un innovador diseño aerodinámico que reduce la resistencia o fuerza del aire que fluye contra el movimiento del vehículo. Es un vehículo ligero; por lo que requiere menos energía para moverse (65% más ligero que otros vehículos eléctricos en la actualidad).

Fuente: Aptera Motors Corp (s.f.)

Carro eléctrico con energía solar – Lightyear One

Empresa: Lightyear (Países Bajos)

Descripción: Lightyear One es un carro eléctrico solar diseñado para ser independiente de la red y para conducir en cualquier lugar, tiene una alta eficiencia que solo consume 83 Wh/Km, dos o tres veces menos energía que cualquier otro vehículo eléctrico en el mercado actual y su precio es de 250,000 euros (información al año 2022).

Información adicional

La tecnología solar integrada de Lightyear reduce en gran medida la necesidad de recargar la red. El panel solar de doble curvatura patentado alcanza 215 Wp/m² y es totalmente compatible con la industria automotriz. Las celdas solares cubren un total de 5m².

Beneficios

Cuenta con 5m² de paneles solares, lo que le permite conducir durante meses sin necesidad de carga.

Las celdas solares están recubiertas de vidrio de seguridad, y el techo y capó solares resistentes cumplen con las estrictas normas de la industria automotriz.

La autonomía de Lightyear One es de 725 km en el ciclo de conducción WLTP (estándar global para determinar los niveles de contaminantes, emisiones de CO₂ y consumo de combustible de los vehículos).

De 0 a 100 Km/h en menos de 10 segundos.

Asientos: cinco adultos, dos adelante y tres atrás.

Fuente: Aptera Motors Corp (s.f.)

Alumbrado público con energía solar – Atlas Series Solar Street Lights

Empresa: Shenzhen Sresky Co., ltd (China)

Descripción: Lámparas para alumbrado público que pueden funcionar con energía solar. Utilizan luces LED para obtener un área de iluminación más amplia. Cuando la carga de la batería cae (por debajo del 30%) el brillo aún puede mantenerse al 100%. Los módulos son impermeables y anticorrosivos. Su precio está en el rango de los $60 a los $320 USD, de acuerdo con características como la energía de la lampara (50W, 50W u 80W).

Información adicional Beneficios

A través de 16 años de investigación en el campo de iluminación solar, la compañía ha lanzado tres tecnologías centrales “ALS”, “TCS” y “FAS” que permiten el funcionamiento de sus productos en días nublados o lluviosos. Además, el sistema automático de control de fallas puede monitorear qué parte de la lámpara tiene un problema, sin la necesidad de desmontar el producto para realizar pruebas.

Fuente: Sresky (s.f.)

Luces solares con sensor de movimiento para exteriores

Empresa: Kolpop (China)

Descripción: Luces solares con una amplia cobertura de iluminación gracias a sus 100 luces LED integradas. Puede iluminar un espacio aproximado de 30m² por la noche. Incluye un potente sensor de movimiento. Las luces solares de Kolpop tienen una batería integrada que puede iluminar de 8 a 10 horas cuando está totalmente cargada.

Información adicional

Tienen un grado de protección IP 65, por lo que son resistentes a la intemperie, incluso en condiciones de nieve. La duración de la iluminación depende de la exposición a la luz solar, la ubicación de la instalación, las condiciones climáticas y las horas de día.

Fuente: Amazon (s.f.)

Cargador solar compacto - HeLi-on

Empresa: InfinityPV (Dinamarca)

Descripción: Heli-on es un cargador solar portable, el cual se puede llevar en un bolsillo y el panel solar se puede desplegar cuando sea necesario. Dentro de HeLi-on hay un potente panel solar impreso y una batería, por lo que puede generar y almacenar energía.

Información adicional

Empresa que fabrica celdas solares orgánicas flexibles y es pionera en la producción de bajo costo de celdas solares orgánicas a gran escala, utilizando procesos eficientes de rollo a rollo (R2R), el cual ofrece muchas ventajas, incluido un alto rendimiento, escalabilidad y libertad de diseño. La elaboración se basa en el procesamiento de soluciones de todas las capas a bajas temperaturas en condiciones ambientales; por lo tanto, el proceso es muy eficiente energéticamente.

Beneficios

Fuente: InfinityPV (s. f.)

Cargador de energía solar PN-W05

Empresa: Shenzhen Dongsheng Xuri Electronic Technology co,.Ltd (China)

Descripción: Es un cargador solar de carga inalámbrica (Qi Wireless) de 10,000 mAh, que cuenta con un puerto de entrada tipo C, linterna doble y brújula (con grado de protección IPX4, a prueba de salpicaduras, polvo y golpes). Su precio es de 30 USD aproximadamente (a precios del año 2022).

Información adicional

El cargador está hecho de una batería de litio de primera calidad, un diseño resistente y esquinas reforzadas para una mayor durabilidad.

Fuente: Blavor (s.f.)

Cámara inteligente con energía solar – Argus 3 Pro

Empresa: Reolink (Estados Unidos)

Descripción: La Argus 3 Pro es una cámara inteligente que se puede cargar con energía solar y que incluye detección de personas y vehículos, visión nocturna y conexión inalámbrica a través de WiFi. Incluye una sirena de alarma programable que puede servir para detectar intrusos en el rango de acción del sistema de detección de la cámara.

Información adicional Beneficios

Batería recargable inalámbrica con energía solar por intermedio de un pequeño panel solar (ver imagen inferior derecha para conocer las dimensiones del panel solar) que la empresa vende por separado. La cámara funciona eficientemente de día y de noche, tanto en exteriores como en interiores..

Fuente: Reolink (s.f.)

Cámara de seguridad inalámbrica WiFi con panel solar (X1K)

Empresa: Zumimall (Australia)

Descripción: Cámara de seguridad inalámbrica para exteriores, que funciona con energía solar. Resolución Full HD 1080p con gran angular de 130° y batería recargable incorporada de 10,400 mAh. Una cámara se puede compartir con varios usuarios a través de la aplicación, usando un código QR o el número de cuenta. El uso compartido de la cámara también se puede detener fácilmente.

Información adicional Beneficios

La cámara es a prueba de agua (protección IP 65) y puede funcionar en diferentes condiciones climáticas (-20°C – 60°C). Es importante instalar la cámara junto al panel solar, en donde pueda recibir la luz del sol durante la mayor parte del día. La distancia entre la cámara y el panel solar debe estar entre los 14 metros.

Fuente: Zumimall (s.f.)

Planta de electrólisis PEM para producir hidrógeno verde – HTEC-PEM

Empresa: H-TEC SYSTEMS GmbH (Alemania)

Descripción: El H-TEC SYSTEMS Hydrogen Cube System (HCS) es un sistema modular, diseñado para realizar grandes plantas de electrólisis PEM (pilas de combustible de membrana de intercambio protónico, por sus siglas en inglés). Se pueden combinar varios cubos de 2 MW para construir plantas de varios MW. Hay diferentes diseños de cubos dependiendo de si se usan en exteriores o interiores.

Fuente: H-TEC Systems (s.f.)

Características del modelo de 10 MW.

Empresa: HPS Home Power Solutions GmbH (Alemania)

Descripción: El primer sistema solar-hidrógeno para el hogar. Esta tecnología se instala en las casas para proporcionar electricidad libre de CO2 durante todo el año, las 24 horas del día. Picea se alimenta únicamente del sol a través de módulos fotovoltaicos instalados en los techos de las casas. La electricidad solar se puede utilizar como hidrógeno verde durante todo el año.

Almacenamiento a corto plazo (día/noche): Con la tecnología de batería, se almacena la energía solar del día y se pone a disposición por la noche.

Almacenamiento a largo plazo (verano/invierno): Para compensar la falta de rendimiento solar en invierno, picea utiliza el excedente de electricidad en verano para producir hidrógeno a partir del agua. En invierno, se aprovecha el hidrógeno para producir energía. La reserva y uso es completamente libre de emisiones.

El tanque de almacenamiento de hidrógeno se instala fuera de la casa. Según la demanda se instalan conjuntos de uno a cinco cilindros.

Para pequeñas y medianas empresas, que requieren más potencia que una casa promedio, existe el sistema picea+, el cual permite conectar hasta 10 sistemas picea en simultaneo. Para obtener información comercial de estas tecnologías, es necesario llenar un formulario en la página web de la empresa, a través del siguiente enlace: https://www.homepowersolutions.de/en/product/

Características del modelo de 10 MW.

Fuente: HPS (s.f.)

Sistema solar - hidrógeno - picea y picea+

Caldera de biomasa - CFB Commercial Biomass Boiler

Empresa: TAISHAN GROUP TAIAN BOAO INTERNATIONAL TRADE CO., LTD (China)

Descripción: Caldera de biomasa industrial automatizada que proporciona combustible o pellets para satisfacer la demanda de calor. Esta caldera puede quemar varios combustibles de biomasa, como astillas de madera, bagazo, paja, etc. Tiene un área de calentamiento más grande, combustión a baja temperatura, tecnología de baja presión del lecho, combustión por etapas, separación eficiente, denigración SNCR y SCR, bajo coeficiente de exceso de aire, tecnología antidesgaste confiable, técnica de sellado madura y tecnología sin coquización por exceso de temperatura.

Se pueden utilizar como calderas de vapor de biomasa para producir vapor de media y alta presión, con una capacidad de evaporación nominal de 35-130 toneladas/h y una presión nominal de 3,82-9,8 MPa.

La tecnología de baja presión de lecho reduce la altura de la capa de material, la altura de fluidización, la presión de la cámara de viento y el consumo de energía del aire primario. La tecnología de baja temperatura del lecho (combustión a baja temperatura) controla la temperatura de los gases de combustión, clasifica el suministro de aire y reduce la cantidad de NOX. La superficie de calentamiento más grande asegura el rendimiento de la caldera y cumple con los requisitos de carga del 110 %.

Fuente: Taishan Group (s.f.)

En este capítulo se presentaron algunas de las tecnologías especificas más importantes en el sector de las energías renovables a nivel mundial, las cuales en su gran mayoría están enmarcadas en las macrotendencias presentadas en el capítulo 3. Por ejemplo, el sistema solar-hidrógeno picea y picea+, las luces solares con sensor de movimiento o el auto eléctrico Sion; el cual puede servir como una estación de carga móvil.

Cabe destacar que las energías renovables son más vulnerables a la variabilidad climática y al cambio del día a la noche; por lo que los sistemas de almacenamiento de energía toman una gran preponderancia para lograr acumular la energía proveniente de fuentes renovables no convencionales en los momentos de mayor intensidad de sol o de los vientos, y reservar el excedente de energía para ser utilizada en la noche o en condiciones ambientales adversas como la lluvia o niebla. Basta como muestra, el software Nostradamus relacionado con la previsión del clima.

A su vez, en este capítulo se presentan tecnologías avanzadas en celdas solares; como las de tercera generación, el monitoreo, el análisis de datos y la ciberseguridad. Muestra de ello son algunas aplicaciones de las celdas solares, como en los carros eléctricos que funcionan con energía solar, alumbrados públicos solares, cámaras de seguridad con paneles solares, entre otras.

Finalmente, se expusieron tecnologías relacionadas con la producción y almacenamiento de hidrógeno, la cual es tendencia a nivel mundial en el sector energético. Desde la perspectiva de economía circular, en el caso del aprovechamiento de residuos orgánicos (como astillas de madera, bagazo de caña, etc.) se detalló información correspondiente a la cogeneración a través de una caldera de biomasa industrial.

6.MAPA DE OPORTUNIDADES

TECNOLÓGICAS PARA EL SECTOR DE ENERGÍAS RENOVABLES EN EL VALLE

DEL CAUCA

A continuación, se presenta el mapa de oportunidades del estudio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva del sector de las energías renovables, que sintetiza los principales resultados y recomendaciones a partir de la información comercial, tecnológica y competitiva del sector.

Figura

10. Mapa de oportunidades tecnológicas para el sector de energías renovables en el Valle del Cauca

7. RECOMENDACIONES

ESTRATÉGICAS PARA EL SECTOR DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES

EN EL VALLE DEL CAUCA

En este estudio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva se ha realizado un análisis a profundidad en el sector de las energías renovables, con especial énfasis en las nuevas tecnologías implementadas a nivel nacional e internacional. Es esencial elaborar una hoja de ruta para los empresarios y actores clave de dicho sector. De modo que, tengan la suficiente información para tomar la decisión o valorar la puesta en funcionamiento de nuevas tecnologías y modelos de negocio innovadores al sector.

Atendiendo estas consideraciones, el cambio climático requiere de acciones globales para ser mitigado, por lo que se necesita el cumplimiento de los diferentes acuerdos internacionales para limitar el aumento de la temperatura global y disminuir sus efectos negativos. Ante este panorama, las energías renovables no convencionales y la economía circular juegan un rol muy importante para lograr la transición energética y descarbonizar las economías.

El sector de las energías renovables no convencionales es uno de los que tienen mayor potencial en el departamento del Valle del Cauca; especialmente en el caso de la energía solar, gracias a las condiciones geográficas (terreno plano) y la intensidad del sol en parte de su territorio. Es por esta razón que se ha priorizado al departamento en diferentes proyectos públicos y privados para la generación de energía solar.

Por otro lado, esta región también es el principal productor azucarero del país; lo que ha permitido el desarrollo de la cogeneración de energía a través de la utilización del bagazo de caña como combustible para generar energía, con más de 263 MW de capacidad instalada (datos del año 2017) para satisfacer la demanda energética interna en los ingenios azucareros.

Por estas razones, se ha orientado este estudio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva del sector de las energías renovables, a la energía solar y al aprovechamiento del bagazo de la caña de azúcar para la cogeneración de energía. De hecho, el sector se podría beneficiar con una mayor investigación, desarrollo e implementación de celdas solares fotovoltaicas de tercera generación, las cuales se producen con materiales abundantes en la tierra (polímeros orgánicos,

compuestos como la perovskita, etc.). Además, se caracterizan por ser más ligeras, flexibles, semitransparentes, y adaptables que las celdas solares tradicionales a base de silicio, generando menor contaminación. A pesar de todas estas ventajas, aun se requiere una mayor investigación para que puedan igualar o superar la eficiencia energética y durabilidad de las celdas solares convencionales.

Por otra parte, debido a la vulnerabilidad de las energías renovables al cambio del día a la noche y a las condiciones del clima (días nublados o lluviosos), es importante que el sector de las energías renovables del Valle del Cauca tenga en cuenta los sistemas de almacenamiento de energía, para lograr acumular los excedentes de energía en condiciones climáticas favorables y utilizar esa energía almacenada en la noche o en días lluviosos.

En este estudio de vigilancia se referencian dos sistemas de almacenamiento de energía enfocados en energías renovables, como el Tesla Powerwall y el E-Mesh Powerstore. En ese orden de ideas, las tecnologías relacionadas con la previsión del clima, como el software Nostradamus, también tienen un papel importante en el sector de las energías renovables.

En el caso de las tecnologías enmarcadas en la Industria 4.0, como la inteligencia artificial, manufactura aditiva, el Internet de las Cosas, entre otras, en este estudio se han presentado tecnologías relacionadas con la producción de celdas solares fotovoltaicas enrollables, el monitoreo de celdas solares (como el IQ Gateway y el E-mesh Monitor); el análisis de datos y software de diseño de proyectos de energía solar. Asimismo, es importante considerar el tema de la ciberseguridad, pues los sistemas de energías renovables son más vulnerables a los ataques cibernéticos.

A su vez, se destaca el desarrollo de autos eléctricos solares, puesto que pueden aportar a la reducción de las emisiones de CO2 que producen los vehículos con Motor a Combustión Interna (MCI). Por otro lado, la elaboración de dispositivos que sean cada vez más independientes a la red eléctrica, como alumbrados públicos que funcionen por medio de energía solar, o la fabricación de cámaras de seguridad vial con paneles solares; pueden disminuir el consumo de energía de la red.

Con relación al impacto económico, se estima que entre 2021 y 2023, se realizarán inversiones en Colombia de más de $11 billones COP en energías renovables no convencionales, como la energía solar fotovoltaica y energía eólica, lo que conllevará a la generación de 6,000 empleos directos e indirectos, que contribuirán a la reactivación de la economía (Urrego, 2021).

El sector de las energías renovables no convencionales es uno de los que tienen mayor potencial en el departamento del Valle del Cauca; especialmente en el caso de la energía solar, gracias a las condiciones geográficas (terreno plano) y la intensidad del sol en parte de su territorio.

En conclusión, el desarrollo del sector de las energías renovables, y sus potenciales aplicaciones, puede beneficiar enormemente al Valle del Cauca, dado su potencial en energía solar y el aprovechamiento del bagazo de caña de azúcar para la cogeneración de energía, lo que puede contribuir con la reactivación económica post-pandemia y con la transición energética del departamento y del país.

Con relación al impacto económico, se estima que entre 2021 y 2023, se realizarán inversiones en Colombia de más de $11 billones COP en energías renovables no convencionales, como la energía solar fotovoltaica y energía eólica, lo que conllevará a la generación de 6,000 empleos directos e indirectos, que contribuirán a la reactivación de la economía

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9. APÉNDICE METODOLOGÍA

DETALLADA DE LA VIGILANCIA

TECNOLÓGICA E INTELIGENCIA

COMPETITIVA

Conceptos básicos

La vigilancia tecnológica (VT) es un sistema organizado, selectivo y permanente, en el que se capta información del exterior y de la propia organización de diversa índole (económica, competitiva, tecnológica, entre otras) con el fin de seleccionar, analizar y difundirla y así convertirla en conocimiento para la toma de decisiones con menor riesgo y que permite anticiparse a los cambios (Norma UNE 166006, 2018).

La inteligencia competitiva (IC) es un conjunto de acciones coordinadas de búsqueda, tratamiento (filtrado, clasificación, análisis), distribución, comprensión, explotación y protección de la información obtenida de modo legal, útil para los actores económicos de una organización que contribuye al desarrollo de sus estrategias individuales y colectivas (definición según norma UNE 166006:2011 Ex Gestión de la I+D+i: sistema de vigilancia tecnológica e inteligencia estratégica).

Un proceso de VT e IC realizado de modo coordinado y continuo, posibilita el desarrollo de competencias en el ámbito de la innovación. Como resultado, las organizaciones pueden ofrecer un conjunto de servicios y productos que sean competitivos nacional e internacionalmente. Además, los procesos de innovación basados en VT e IC facilitan la respuesta al entorno global por parte de las empresas, las universidades, y las instituciones del gobierno, fomentando al desarrollo productivo (Sánchez, Medina, & León, 2007).

Así, la Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva es un proceso metodológico, caracterizado por ser sistémico, donde se alerta sobre cualquier innovación científica, tecnológica, asociativa, competitiva o técnica susceptible de crear oportunidades o amenazas. Las organizaciones deben saber qué pasa, evitar sorpresas, aprovechar las oportunidades y hacer frente a las amenazas que puedan presentarse. Este tipo de ejercicios, se basan fundamentalmente en la colaboración de un grupo de personas en una organización con el objetivo central de proporcionar buena información a la persona idónea en el momento adecuado, para tomar mejores decisiones y reducir la incertidumbre (Sena-Previos, 2017).

Existen seis (6) tipos de vigilancia, las cuales se representan en la figura 11.

Figura 11. Tipos de vigilancia

Figura 12. De los datos a la inteligencia

Fuente: Medina, J. y Ortiz, F. (2014).

Fuente: Elaboración Propia, adaptado de Palop y Vicente (1999).

De acuerdo con Rey (2009) existen diferencias entre la vigilancia tradicional y la vigilancia avanzada. La primera, según la autora, es la que se ha realizado toda la vida en las empresas, es decir, la que se hace a través de la asistencia a ferias, congresos, la consulta de catálogos, las revistas especializadas que se recibían por correo en formato papel, etc.; la segunda, se refiere a la exploración de información mediante diferentes opciones de búsqueda especializada como la minería de datos y la minería de textos10.

Existen diferencias considerables entre los informes tradicionales de estudios de mercado y los estudios de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva, en la siguiente figura, se describen algunas de estas diferencias.

Fases del Ciclo de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva

El componente metodológico que guiará cada ejercicio de VT-IC se compone de seis etapas, tal como se observa en la figura 13 y las cuáles se describen a continuación.

FASE 1: Delimitación del alcance (planeación)

Delimitación del campo de interés y el alcance de la información que se conseguirá y procesará. Se realiza la organización y clasificación de conceptos y palabras claves entre los expertos del equipo de trabajo, los colaboradores de las empresas involucrados en el proceso y expertos del sector. La ficha de necesidades de VT-IC se presenta en la tabla 2.

FASE 2: Búsqueda de la información

La etapa de búsqueda de la información dentro del proceso metodológico tiene como principal objetivo recopilar la mayor cantidad de información de las bases de datos disponibles, de manera legal, a nivel nacional e internacional. Para ello, es fundamental tener un método y una estrategia de búsqueda avanzada, la cual se realiza con el apoyo de expertos en la temática, caracterizándose por tener:

10. Minería de datos, según Fallad et al (1996, citado por Rey, 2009) es un proceso no trivial de identificación válida, novedosa, potencialmente útil y entendible de patrones comprensibles que se encuentran ocultos en los datos”. Minería de Textos o Text Mining, se refiere al examen de una colección de documentos y el descubrimiento de información no contenida en ningún documento individual de la colección; en otras palabras, trata de obtener información sin haber partido de algo. (Nasukawa et al, 2001, citado por Rey, 2009)

• Fuentes de información delimitadas y de acceso legal.

• Definición de las palabras-clave y ecuaciones de búsqueda.

• Información económica y de coyuntura del contexto global y local del sector.

• Identificación de macrotendencias sectoriales.

• Identificación de referentes de empresas internacionales y nacionales.

En esta fase se consultaron fuentes primarias y secundarias, principalmente en bases de datos especializadas como Scopus, Euromonitor, Statista, DANE, entre otras. La definición de pala-

bras clave y ecuaciones de búsqueda fueron acompañadas por el equipo de trabajo del Centro de Innovación ValleINN y expertos del sector. Algunas de las principales bases de datos que se consultan frecuentemente para este tipo de ejercicios son:

• Bases de datos científicas y tecnológicas: Las bases de datos de artículos científicos, permiten observar la dinámica de generación de conocimiento de determinada tecnología, área de investigación, producto y/o proceso. Scopus es una de las bases de datos de artículos más consultada. Es una base de datos de carácter multidisciplinar que contiene resúmenes, referen-

Figura 13. Fases y etapas del ciclo de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva.

Fuente: Elaboración Propia, adaptado de Palop y Vicente (1999).

Tabla 2. Ficha de necesidades de VT-IC del sector de energías renovables.

Necesidades de investigación

cias e índices de literatura científica, técnica y médica (STM). Scopus tiene cobertura desde 1960 y un contenido de más de 27 millones de artículos relevantes para la investigación científica. Además, se realiza búsqueda en la web a través de la herramienta de búsqueda avanzada en Google y Google Académico.

• Bases de datos de Patentes: Son servicios de búsqueda de información cuyo objetivo es el fomento del conocimiento que se encuentra en las patentes. Estas bases proporcionan una gran cantidad de información tecnológica actualizada y de todos los sectores. Además, son de fácil acceso y la mayoría de los países tienen su propio sistema de búsqueda de patentes. Una de las más representativas es Patentscope de la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI), la cual es de acceso libre y gratuito, permite la búsqueda simultánea en las principales bases de patentes del mundo. También, existen bases de datos de patentes de pago, como el Sistema de búsqueda Orbit, el cual analiza familias de patentes y tiene acceso a las oficinas de patentes de más de 96 países, incluyendo las más representativas: Estados Unidos, Oficina Europea de Patentes (EPO), China, Alemania, Japón, Tratado PCT, entre otros.

• Departamentos Nacionales de Estadísticas: Todos los países cuentan con su propia oficina nacional de estadísticas, cuyo objetivo es recolectar, revisar y publicar estadísticas de carácter económico, financiero, industrial, medio ambiental, social entre otros. En Colombia el DANE (Departamento Administrativo Nacional de Estadística) es la entidad encargada de recolectar este tipo de informaciones, las cuales son insumos clave para la elaboración de políticas públicas y de diagnósticos sectoriales.

• Bases de datos específicas de empresas de consultoría: A nivel internacional existen empresas de consultoría reconocidas por publicar informes y documentos estratégicos sobre múltiples temáticas, que incluyen tendencias tecnológicas, documentos de prospectiva de diferentes sectores, escenarios de futuro, análisis de mercado, entre otros. Se destacan McKinsey & Company, Bloomberg, The Boston Consulting Group, Deloitte Consulting, entre otras. Asimismo, existen otros sistemas de búsqueda de información sobre empresas como es el caso de Euromonitor, que es una base de inteligencia estratégica de industrias, países y consumidores a nivel mundial, además de especializarse en la investigación estratégica de mercados de consumo.

Desarrollar un estudio de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva que permita identificar las cifras del sector, principales macrotendencias, referentes empresariales y tecnologías aplicadas a nivel internacional y nacional en el sector de energías renovables en el Valle del Cauca.

Cogeneración de energía a partir del bagazo de la caña de azúcar, energía solar, aprovechamiento de residuos orgánicos, aprovechamiento de biomasa, tecnologías de celdas solares fotovoltaicas y tecnologías de cogeneración.

2. Alcance

3. Búsqueda

En la siguiente figura se representan algunos ejemplos de las principales fuentes de información que se utilizan para la realización de un ejercicio de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva.

Figura 14. Fuentes de información

Palabras clave utilizadas para realizar las búsquedas

A partir de las bases de datos en las cuales se realiza la búsqueda de la información, se establecen un conjunto de palabras-clave de búsqueda especializada por tipo de fuente de información, que permite extraer de las bases de datos la información requerida. Para la identificación de estas palabras clave es importante consultar a un experto que guiará este proceso de búsqueda. Para tal efecto, es vital construir una matriz de

revisión bibliográfica con palabras clave en español e inglés, ya que el 98% de la información científica es publicada en inglés. En la ficha de necesidades (ver Tabla 2) se encuentra el registro de las palabras y conceptos clave utilizados para realizar las búsquedas.

Ecuaciones de búsqueda

La ecuación de búsqueda es el resultado de múltiples pruebas de juego de palabras-clave en las bases de datos selecciona-

das, utilizando operadores booleanos. Su construcción posibilita tener una fuente común de búsqueda en cualquier base de datos de información científica. A continuación, se presenta un ejemplo de una ecuación de búsqueda, que utiliza diferentes operadores booleanos.

("renewable energy*” OR "solar energy*” OR "photovoltaic energy*” OR "energy conservation” OR "cogeneration") AND (energy transition* OR descarbonization) AND (OR tech* OR innovation OR vehicle*) NOT (traditional OR fossil)

Estrategia de recopilación de información

La tarea primordial de un ejercicio de vigilancia científico-tecnológica es diseñar e implementar una estrategia de recopilación de información. Para ello, se definen los objetivos de la búsqueda de información y se elabora la estrategia para identificar las necesidades, localizar la información y capturarla de una manera organizada. Para esto se realizan tareas como: identificación de palabras clave, validación de expertos (especialistas que conocen la temática en profundidad), selección de fuentes de información relevantes, formulación de la ecuación de búsqueda y elaboración del corpus o registros realizados.

De tal suerte que se logren identificar:

• Grupos de investigación.

• Ferias y congresos.

• Recursos educativos abiertos.

• Normativas y legislación.

• Proyectos innovadores.

• Buenas prácticas y casos de éxito.

• Contactos y colaboradores.

La estrategia de búsqueda deberá considerar que fuentes de consulta se utilizarán, así como los filtros y límites de años, áreas de conocimiento, bases de datos, entre otros. Los pasos para realizar este proceso son:

• Ajuste y complemento de las palabras-clave y fuentes de consulta.

• Validación de palabras clave y fuentes de consulta mediante búsquedas iníciales y consulta a expertos.

• Uso de operadores booleanos (AND, OR, AND NOT, etc.)

• Construcción de ecuaciones de búsqueda en español e inglés.

Fuente: Elaboración Propia.

FASE 3: Almacenamiento de la información

La etapa de almacenamiento de información tiene como objetivo estructurar la información identificada, mediante la creación de bases de datos sofisticados e interactivos que deben ser actualizadas de manera sistemática.

El almacenamiento se hace en archivos en formato PDF acompañado de carpetas de anexos, donde puede consultarse información científica, tecnológica, comercial, los cuales no podrán ser difundidos abiertamente debido a implicación de propiedad intelectual de los investigadores. Paralelo a las búsquedas de información es necesario realizar el proceso de extracción de y clasificación temática de la información. Esto con el fin de ayudar y facilitar el proceso de organización y análisis de la misma. Para realizar este paso, se recomienda:

• Consolidación de documentos por subtemas y objetivos.

• Identificación de documentos más relevantes.

• Lectura preliminar de los documentos.

Sin embargo, el lector puede acceder a los archivos de cada componente a través de las ecuaciones de búsqueda formuladas en la fase 2, el almacenamiento está integrado a los sistemas de protección de información de la institución y deberán validarse con los mismos, de tal suerte que el equipo de trabajo, determinen quién y de qué manera se puede acceder a esta información. Se recomienda el uso de plataformas de gestión y manejo de información en la nube, a base de seguridad en línea o firmas de seguridad de datos, tales como One Drive de Microsoft 360, Dropbox o Google Drive.

FASE 4: Procesamiento de la información

La etapa de procesamiento tiene como objetivo convertir las bases de datos creadas y organizadas, en verdaderas fuentes de información precisa para la toma de decisiones. Es por ello, que implica agregar valor a los datos y transformar los resultados lineales en información estratégica, a partir de tablas orientadas a los eslabones y necesidades del sector. Tal como lo muestra la figura 15, se parte de la construcción de una línea base de información indeterminada, que pasa primero por la construcción de criterios de filtración (Fichas de datos) para dar sentido a los hallazgos. Posteriormente se busca crear con expertos del sector los factores de decisión.

Para este ejercicio de VT-IC se crearon fichas de resumen con las principales macrotendencias identificadas para cada sector y para las empresas de referencia a nivel internacional y nacional.

Etapa 5: Recomendaciones para la acción (Propuesta de valor)

En el proceso metodológico el análisis propuesto se fundamenta en la generación de valor estratégico para la toma de decisiones, esto implica avanzar en la pirámide informacional. Pasar de los datos que expresan solo una parte de la realidad a través de un proceso de agregación de valor mediante su categorización y contextualización con el fin de obtener información más pertinente.

Posteriormente, la asimilación y la comprensión de estos se denomina conocimiento. Sin embargo, el paso más complejo para el proceso es aquel que lleva el conocimiento a la inteligencia, pues implica configurar el conocimiento bajo argumentos, recomendaciones y estrategias propias del sector. Este documento presenta conocimiento e inteligencia al punto de recomen-

dar acciones a partir de sus hallazgos.

Para este documento, fue elaborado un Mapa de Oportunidades, que resume los principales hallazgos del ejercicio de VT-IC. Finalmente, se presentan un conjunto de recomendaciones estratégicas las cuáles le permitirá al sector recuperarse económicamente e innovar en sus procesos productivos y de servicios.

Etapa 6. Construcción del informe final y socialización de resultados

En esta fase se compilan todos los resultados del ejercicio y posteriormente se hace una socialización y validación de los resultados obtenidos a través del ciclo de vigilancia. La socialización tiene como objetivo hacer partícipe a los integrantes de equipo de trabajo del Centro de Innovación Valle Inn, empresarios y emprendedores del sector y otros actores estratégicos, de la información identificada y generar una revisión detallada con la posibilidad de ajustes y validación de los componentes del ejercicio de VT-IC.

Figura 15. Proceso de creación de valor de la información

Fuente: adaptado de Frank Ruff, Daimier Chrysler AG, Society and Technology Research Group (2007).