Mapa de radiación solar en Colombia
Explora con nosotros el mapa de radiación solar en Colombia con el Atlas de la UPME y el IDEAM. Descubre los niveles de radiación solar en kWh/m2 por día para todos los departamentos de Colombia y sus ciudades capitales, dato clave para el dimensionado de los sistemas fotovoltaicos, termosolares y otras aplicaciones.
La historia del mapa de radiación solar en Colombia
Esta segunda versión del Atlas Solar ha mejorado significativamente la cantidad y calidad de información presentada en la versión anterior. Se incrementó el número de puntos con información disponible, logrando de esta manera una mejor cobertura espacio-temporal; se establecieron nuevos modelos de generación de datos en sitios con escasa información y se recurrió a la utilización de sistemas de información geográficos para el establecimiento de mapas del recurso solar.
Este trabajo es el resultado de una sinergia entre el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales, IDEAM, y la Unidad de Planeación Minero Energética, UPME, que aportan sus recursos técnicos y administrativos dentro de un convenio marco, firmado en diciembre del año 2002, para desarrollar actividades conjuntas a fin de favorecer el desarrollo y aprovechamiento de las fuentes de energía alternativas y renovables en Colombia.
El Atlas de Radiación Solar de Colombia contiene una aproximación a la distribución espacial del recurso solar, desarrollada con base en información radiométrica medida directamente en 71 estaciones sobre el territorio nacional, complementada con 383 estaciones meteorológicas donde se realizan medidas rutinarias de brillo solar, y 96 estaciones donde se realizan mediciones de humedad relativa y temperatura, variables que fueron correlacionadas con la intensidad radiante sobre la superficie. El Atlas ofrece 4 colecciones de 13 mapas sobre radiación solar global, brillo solar, radiación solar UV, ozono e índices UV1. Corresponde en el caso de la radiación solar global a la interpolación de información recolectada y estimada de 550 estaciones meteorológicas y en el caso de brillo, a 479 estaciones.
El potencial de la energía solar en Colombia
Toda la energía que consume la humanidad en un año, la produce el sol en poco mas de media hora. Por otro lado, sabemos que se necesitarían 500.000 km2 de superficie terrestre para abastecer toda la demanda mundial de energía (no solo de electricidad) para el año 2030, asumiendo una eficiencia del 20% en los paneles fotovoltaicos y 2000 horas anuales de exposición solar. En otras palabras, la humanidad podría entrar en una nueva era donde la quema de combustibles fósiles sólo sea un recuerdo del pasado.
Dada su ubicación geográfica, Colombia es un país rico en el recurso solar.
Las zonas que reciben mayor intensidad de radiación solar global en Colombia, superiores a los 4,5 KWh/m2 por día son: la región Caribe, las islas de San Andrés y Providencia, amplios sectores de Vichada, Arauca, Casanare, Meta, el norte y oriente de Antioquia, el norte y centro norte de Santander, el suroriente de Santander, el centro y norte de Boyacá, el norte de Cundinamarca, el sur y oriente del Tolima, el norte del Huila, la zona que se inicia al centro del Cauca, atraviesa el Valle del Cauca de sur a norte y llega hasta el eje cafetero y el sector del norte de Nariño.
Los valores mas altos (superiores a los 5,5 KWh/m2 por día) se presentan en sectores de La Guajira y en el norte de Atlántico, Bolívar y Magdalena.
Las zonas con menor intensidad de radiación solar en Colombia, con promedios inferiores a los 3,5 KWh/m2 por día, se presentan en amplios sectores del Chocó, occidente de Putumayo y Valle del cauca, suroriente de Cauca, oriente de Nariño y muy pequeños sectores de Cundinamarca, Caquetá y Santander.
Durante el 19.º Congreso de Asociación Nacional de Empresas de Servicios Públicos y Comunicaciones (Andesco) en 2017, el Ministro de Minas y Energía del país, Germán Arce Zapata, declaró que Colombia tiene un potencial de 42 gigavatios de energía eléctrica a partir de la generación fotovoltaica.
Según el ministro, con este potencial de la solar (42 gigavatios) junto con el potencial de la hidroeléctrica (56 gigavatios) y la eólica (15 megavatios), se podría asegurar la casi totalidad de la demanda de electricidad del país, pues sabemos que la hidroeléctrica ya cubre un 70% de ella.
Utilidad del mapa de radiación solar en Colombia
El atlas de la radiación solar en Colombia es un documento de referencia que contribuye al conocimiento de la disponibilidad de este recurso renovable en el país y facilita la identificación de regiones estratégicas donde es mas adecuada la utilización de la energía solar para la solución de las necesidades energéticas de la población.
El conocimiento de la disponibilidad de la energía solar es indispensable porque facilita el aprovechamiento adecuado de este recurso energético mediante el uso de sistemas y tecnologías que lo transforman en diversas formas de energía útil, en usos como:
Sistemas fotovoltaicos destinados al abastecimiento de energía eléctrica, con el fin de satisfacer los requerimientos de iluminación, comunicaciones, bombeo de agua, señalización y de todas las formas en que pueda utilizarse la electricidad.
Destinados al abastecimiento de calor para la destilación de líquidos a nivel industrial, el calentamiento de agua, la climatización de piscinas, la cocción de alimentos en hornos y estufas solares, el secado de productos agrícolas, la climatización de edificaciones con tecnologías fuentes de confort térmico y también para la producción de calor en las llamadas huertas solares generadoras de electricidad.
Diseño de construcciones bioclimáticas e iluminación pasiva de edificaciones.
Fuente directa para la producción de biomasa destinada a la producción de alimentos y agrocombustibles.
La destilación solar es un proceso para purificar el agua utilizando la energía solar. Este proceso implica la evaporación y condensación del agua, dejando atrás los contaminantes. Se utiliza comúnmente para la desalinización de agua salada o para purificar fuentes de agua contaminadas
Tablas de la radiación solar en Colombia
En cualquier caso, los valores de la radiación solar para los diferentes departamentos de Colombia son valores promedio, ya que cada departamento puede variar en extensión territorial respecto a otro y además incluir diferentes geografías y pisos térmicos. Por otro lado, la radiación del sol incide de manera diferente durante los 12 meses del año, de acuerdo a las estaciones secas y lluviosas, por lo que también es conveniente, observar los datos mes a mes.
La medida de kWh/m² en el contexto de la radiación solar global y, específicamente, cuando se habla de Horas Solares Pico (HSP) para el cálculo del potencial energético, se refiere a la energía acumulada en un metro cuadrado de superficie durante un período de UN DÍA.
Cuando ves un valor como «4.5 kWh/m²», significa que en promedio, un metro cuadrado de superficie recibe 4.5 kilovatios-hora de energía solar a lo largo de un día.
Para efectos prácticos vamos a realizar un promedio anual por cada departamento y su ciudad capital en tablas y de esa manera poder estimar el potencial energético de cada una de estas zonas.
Una aproximación a la disponibilidad promedio multianual de energía solar por regiones es:
REGIÓN – kWh/m2/año
- GUAJIRA = 2.190
- COSTA ATLÁNTICA = 1.825
- ORINOQUIA = 1.643
- AMAZONIA = 1.551
- ANDINA = 1.643
- COSTA PACÍFICA = 1.278
Tabla de radiación solar en Colombia - Departamentos
Con base en el Atlas de Radiación solar del IDEAM 2009| Departamento | Radiación solar en Kwh/m2 | Energía diaria con un panel de 400W, en kWh | Energía diaria con 6 paneles de 400W, en kWh | Energía mensual con 6 paneles de 400W, en kWh |
|---|---|---|---|---|
| Amazonas | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Antioquia | 4,3 | 1,4 | 8,3 | 248 |
| Arauca | 5,3 | 1,7 | 10,2 | 305 |
| Atlántico | 5,5 | 1,8 | 10,6 | 317 |
| Bolívar | 5,2 | 1,7 | 10,0 | 300 |
| Boyacá | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
| Caldas | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Caquetá | 4,3 | 1,4 | 8,3 | 248 |
| Casanare | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
| Cauca | 4,3 | 1,4 | 8,3 | 248 |
| Cesar | 5,0 | 1,6 | 9,6 | 288 |
| Chocó | 3,5 | 1,1 | 6,7 | 202 |
| Córdoba | 4,7 | 1,5 | 9,0 | 271 |
| Cundinamarca | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Guainía | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
| Guaviare | 4,3 | 1,4 | 8,3 | 248 |
| Huila | 4,3 | 1,4 | 8,3 | 248 |
| La Guajira | 6,0 | 1,9 | 11,5 | 346 |
| Magdalena | 5,5 | 1,8 | 10,6 | 317 |
| Meta | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
| Nariño | 3,8 | 1,2 | 7,3 | 219 |
| Norte de Santander | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Putumayo | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Quindío | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Risaralda | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| San Andrés y Providencia | 5,0 | 1,6 | 9,6 | 288 |
| Santander | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Sucre | 5,0 | 1,6 | 9,6 | 288 |
| Tolima | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Valle del Cauca | 4,3 | 1,4 | 8,3 | 248 |
| Vaupés | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Vichada | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
Tabla de radiación solar en Colombia - Ciudades capitales
Con base en el Atlas de radiación solar del IDEAM 2009| Ciudad capital | Radiación solar en Kwh/m2 | Energía diaria con un panel de 400W, en kWh | Energía diaria con 6 paneles de 400W, en kWh | Energía mensual con 6 paneles de 400W, en kWh |
|---|---|---|---|---|
| Armenia | 4,3 | 1,4 | 8,3 | 248 |
| Barranquilla | 5,7 | 1,8 | 10,9 | 328 |
| Bogotá, D. C. | 3,5 | 1,1 | 6,7 | 202 |
| Bucaramanga | 3,5 | 1,1 | 6,7 | 202 |
| Cali | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
| Cartagena | 5,5 | 1,8 | 10,6 | 317 |
| Cúcuta | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
| Florencia | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
| Ibagué | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Inírida | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Leticia | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Manizales | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Medellín | 4,3 | 1,4 | 8,3 | 248 |
| Mitú | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Mocoa | 3,5 | 1,1 | 6,7 | 202 |
| Montería | 5,5 | 1,8 | 10,6 | 317 |
| Neiva | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
| Pasto | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Pereira | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Popayán | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Puerto Carreño | 5,0 | 1,6 | 9,6 | 288 |
| Puerto Inírida | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Quibdó | 3,5 | 1,1 | 6,7 | 202 |
| Riohacha | 6,0 | 1,9 | 11,5 | 346 |
| San Andrés | 5,0 | 1,6 | 9,6 | 288 |
| San José del Guaviare | 4,0 | 1,3 | 7,7 | 230 |
| Santa Marta | 5,5 | 1,8 | 10,6 | 317 |
| Sincelejo | 5,5 | 1,8 | 10,6 | 317 |
| Tunja | 5,0 | 1,6 | 9,6 | 288 |
| Valledupar | 6,0 | 1,9 | 11,5 | 346 |
| Villavicencio | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
| Yopal | 4,5 | 1,4 | 8,6 | 259 |
El compendio de mapas de radiación global y brillo solar constituye una valiosa herramienta para el planeamiento y dimensionamiento de sistemas solares destinados al abastecimiento de energía, con el fin de satisfacer los requerimientos de iluminación, comunicaciones, bombeo de agua, señalización, calentamiento de agua y secado de productos agrícolas, entre otras aplicaciones.
Esperamos que esta publicación sea de mucha utilidad para todas las personas que trabajan en el sector de la energía solar y para todos los interesados es este tema tan apasionante, que en muchos aspectos representa una nueva forma de vivir para la humanidad, y nuestro bello país, Colombia.
Referencia bibliográfica
Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) & Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). (2005). Atlas de radiación solar de Colombia. https://repositoriobi.minenergia.gov.co/handle/123456789/2414
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