Download EVOLUCIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS DE UTILIZACIÓN DE LA

Academia de Ingeniería
SEMINARIO: CAMBIO CLIMÁTICO. EL CASO DE
MÉXICO
MITIGACIÓN. REDUCCIÓN DE EMISIONES DE GASES DE EFECTO
INVERNADERO
EVOLUCIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS
DE UTILIZACIÓN DE LA ENERGÍA
SOLAR COMO FUENTE DIRECTA
Dr. Rubén Dorantes Rodríguez
Profesor Titular
Departamento
p
de Energía
g
5 de septiembre de 2007
Presentación
™
™
™
™
™
™
Antecedentes
Situación actual del uso de energéticos
no renovables en México
no-renovables
Transición energética hacia el uso masivo
de energéticos renovables
Escenarios de transición hacia el 2015 y
2030
¿Se pueden alcanzar estas metas con las
condiciones actuales que tenemos?
Conclusiones finales
Antecedentes
Producción de energía primaria
Situación actual del uso de
energéticos no
no-renovables
renovables
en México
EFICIENCIAS ENERGÉTICAS GLOBALES DE PROCESOS DE ALTA INTENSIDAD ENERGÉTICA
Fuente: elaboración propia
Principales emisiones de gases y consumo de
agua en la generación eléctrica
Combustibles + aire
Agua
(2,451
(2
451 m3/año/GWh).
/ ñ /GWh) En
E México
Mé i
representó 6.15 m3/seg en 2005
Fuente: elaboración propia
Fuente: Emisiones atmosféricas de las centrales eléctricas en América del
Norte. CCA, 2004
Expansión del Sistema Eléctrico Mexicano para 2014
Fuente: Prospectiva del sector eléctrico 2005-2014. CFE
Transición
T
i ió energética
éti
hacia el uso masivo de
g
renovables
energéticos
(e inagotables)
EFICIENCIAS ENERGÉTICAS GLOBALES CON ENERGÍAS RENOVABLES
80
100
100
45
100
65
19
las eficiencias
globales son
más altas
45
10
100
17
7
100
los procesos de conversión son más directos
Escenario posible hasta el 2050 de uso mundial de
energía primaria
GBPM = miles de millones de barriles de petróleo equivalente
Fuente: Shell International Limited y RDR, 2003
Escenarios de transición
ó
hacia el 2015 y 2030
para el sector eléctrico
p
Metas de crecimiento del sector eléctrico a
nivel nacional
Fuente: elaboración propia, 2007
ESCENARIO AL 2015 DE USO DE ENERGÍAS RENOVABLES
PARA EL SECTOR ELÉCTRICO
Fuente
Hidroel.
CFE (2015)
MW
CFE ((2015))
GWh
Privado
(2015)
MW
17,718
,
48,115
,
1,224
9,328
-
Eólica
590
2,016
Solar FV
n.d.
n.d.
Solar
Térmica
25
52.5
Geotermia
Bioener
Est. Propia
2015
MW
(CFE+priv)
Est. Propia
2015
GWh
(CFE+priv)
52,680
,
18,707
,
56,280
,
-
1,224
9,328
1,224
9,328
1,258
4,242
1,848
6,258
3,848
13,146
16
34
16
34
516
1,130
25
52.5
600
1,261
657
287
657
1,800
4,200
2,150
9,498
21,707
69,010
26,695
85,345
(33%)
(23%)
T
Termoel
l
53,140
269,994
Núcleo
1,365
10,805
54,505
280,799
(67%)
(77%)
81,200
369,800
19,557
-
Total 2015
CFE+priv
GWh
18,307
,
-
4,565
,
Total 2015
CFE+priv
MW
287
Total ER
-
589
Privado
(2015)
GWh
59,601.5
Total NR
Gran
Total
45,874
Fuente: elaboración propia
337.599
4,623
25,531
50,497
363,130
(0.7 kW/hab)
(3,200
kWh/año/hab)
Escenario al 2030 de generación de energía eléctrica
CAPACIDAD
INSTALADA
(MW)
FACTOR DE
PLANTA
GENERACIÖN
ANUAL
(TWh)
% GEN. TOTAL
ANUAL
Hidro y
Geotermia
20,000
0.4
70.08
11.0
Eólica
30,000
0.5
131.40
20.6
Solar
15,000
0.24
35.04
5.5
Bioenergía
30,000
0.6
157.77
24.7
Oceánica
100
0.5
n.s.
n.s.
Total
Renovables
95,100
---
394.20
61.8
Total No
Renovables
35,000
Gran Total
130,100
---
639.48
100.0
Gen. A
G
Anuall per
cápita
1 kW/h
kW/hab
b
---
4 919 kWh
4,919
---
FUENTE
(73%)
(62%)
0.8
(27%)
Fuente: elaboración propia 2004.
245.28
38.2
(28%)
(130
millones/hab)
¿Se pueden alcanzar
estas metas con las
condiciones actuales que
t
tenemos?
?
Pequeñas Centrales Hidroeléctricas
Estimación preliminar del
potencial minihidráulico: 11,380 GWh /año
27%
33%
Centrales públicas
en operación
Centrales privadas
en operación
119 centrales de 1 MW en
promedio c/u con > 60 años
p
en operación
3. 3 % del potencial
Centrales
publicas fuera de
ser icio
servicio
40%
Figura No. 8.1 Generación minihidráulica
producida y fuera de servicio (1995) 385.20 GWh
179 centrales de
6.3 MW en
promedio c/u
53 % del
potencial
32%
E t di
Estudios
para
equipamiento
hidroagrícola
Estudio Rio
Pescados Ver. 1994
58%
10%
Estudio de potencial
V
Veracruz/
/ Puebla
P bl
1995
Fig. No. 8.2 Estudios de potencial minihidráulico
(1995) 6 TWh / año
Fuente: Estudio de la Situación de la minihidráulica nacional y potencial en una región de los estados de Veracruz y Puebla.
Valdez Ingenieros y CONAE, 2002
Centrales hidroeléctricas
Generación eoloeléctrica
VIENTO
D M N
DOMINA
NTE
La Venta II, CFE 2007
Tan solo en la zona de La Ventosa en el Istmo de Tehuantepec, Oaxaca, se
estima un potencial eoloeléctrico de mas de 10,000 MW y una generación anual
cercana a los 35,000 GWh con un factor de planta de 0.4
Generación eoloeléctrica
Permisos otorgados por la CRE desde 1998
para plantas eoloeléctricas
Hasta 2007 ninguno de
estos proyectos de la
iniciativa p
privada,, de
mexicanos y extranjeros,
ha podido iniciar su
construcción y menos su
operación ¿porqué?
operación,
Fuente: CRE, 2007. www.cre.gob.mx
Tecnologías de Concentración Solar para la Generación de
Potencia Eléctrica con Energía Solar
Algunos Números:
•
•
México recibe energía solar de
alta calidad en más de la mitad
de su territorio:
G = 1000 W/m2 en días claros
Demanda eléctrica en México (Pr): 38,000 MWe + 26,000 MWe
(actual)
(en 10 años)
⇒ Pr = 64,000 MWe (para 2010)
•
Las tecnologías solares eléctricas
tienen eficiencias de conversión
de más del 10 %
η = 0.1
Pr = Ac G η ⇒ 64,000
64 000 MWe = Ac (1000 W/m2 ) (0
(0.1)
1)
Ac = Pr / G η ⇒ Ac = 640 Km2
Doblamos el área (solo hay energía solar de día)
Ac = 1,280
1 280 Km2 (35 Km x 35 Km)
35
Fuente: Elaboración propia de C. Estrada y R.
Dorantes
1,280 Km2
35
PROYECTO DE CICLO COMBINADO SOLAR
PARA AGUA
U PRIETA,
E , SONORA
N
(en
( licitación))
T bi
Turbinas
d
de vapor
p
CAPACIDAD NETA
285.1 MW
131 MW
AP
MP
BP
G.E.
Gas natural
Turbina de gas
162 MW
G.E.
aire
i
Campo solar de 200,000 m2
Campo solar de
parabólico
canal p
200,000 m2
Gases
de
escape
Un nuevo paradigma
El nuevo concepto que se debe privilegiar en esta
transición energética no debe ser solamente
pensando en la forma de consumir más energía,
sino en la forma de “cosechar energía” y al mismo
tiempo agua
agua, alimentos
alimentos, oxigeno
oxigeno, etc
etc.
Los consumidores debemos pasar de una actitud
pasiva a una actitud activa, es decir, generando y
cosechando nuestra p
propia
p energía
g
Ejemplo: el desarrollo sustentable de bosques y selvas
Central eléctrica
CONCLUSIONES
™ Nuestro actual sistema energético demanda enormes recursos
naturales NO RENOVABLES, generan millones de toneladas de
gases contaminantes y demandan enormes cantidades de
agua.
™ El uso de las fuentes de energía renovable reduce este
problema. Esta demostrado que México tiene un enorme
potencial de desarrollo en estas energías, ya que posee
abundantes recursos energéticos renovables.
™ Se demuestra que técnicamente hay condiciones para acelerar
una transición energética que ha comenzado, aunque de
tibiamente.
tibiamente
™ El uso de ER nos puede permitir, en el mediano y largo plazo,
transitar nuestro sistema energético dependiente del petróleo y
del gas natural hacia un nuevo sistema dependiente de fuentes
renovables, hidro, eólica, geotermia, bioenergía y solar.
¡GRACIAS POR SU
PACIENCIA!
rjdr@correo.azc.uam.mx
jd @
¡Gracias por su atención!