Dr. José María Chávez Aguirre 18 de octubre de 2011

Centrales Generadoras de Energía

Capacidad de energía eléctrica instalada en México

Segundo Congreso Internacional de Investigación en Cambio Climático

Efectos Socioeconómicos del Cambio Climático

Existen dos tipos de centrales termoeléctricas: las que utilizan carbón mineral y aquellas que consumen gas natural o petróleo.

Tipos de Reactores

1. Cámara magmática. 2. Intrusión de magma entre dos capas de terreno. 3. Volcán compuesto de capas de piroclásticos y de lavas alternas. 4. Cono debido a una intrusión lateral de magma. 5. Pico volcánico construido por una roca más caliente y más fluida. 6. Bombas volcánicas proyectadas con fuerza. 7. Nube de gas, polvos, cenizas y residuos diversos. 8. Cámara magmática extinta. 9. Caldera ocupada por un lago. 10. Cono secundario nacido de una reanudación volcánica. 11.Cono de lava proyectada por el volcán, de 3 a 6 m de altura. 12. Grandes extensiones de basalto que forman una meseta. 13. Ríos de lava de varios kilómetros de largo. 14. Manantiales de agua caliente y geyseres. 15. Isla nacida de un volcán surgido del agua. 16. Lavas almohadilladas que se hallan en el mar. 17. Filón de rocas intrusivas en una fisura.

Las Centrales Hidroeléctricas suministran aproximadamente el 30% de la energía eléctrica que se consume en México.

Se utiliza el agua almacenada en grandes presas para mover ruedas provistas de aspas, llamadas turbinas hidráulicas, las cuales a su vez dan movimiento a los generadores.

1. Cuando la marea está subiendo, las turbinas, puestas en marcha por el agua que va a llenar la presa, giran y producen energía eléctrica.

2. El agua es retenida en la presa hasta que baja la marea.

3. Cuando desciende la marea se abren las puertas; los álabes invertidos de las turbinas son acarreados por el agua que se precipita hacia el canal de La Mancha, produciendo de nuevo electricidad.

Esquema del funcionamiento de la planta mareomotriz del RanceEsquema del funcionamiento de la planta mareomotriz del Rance

Esquema de la tecnología de aprovechamiento de biogas de los rellenos para la generación de electricidad.

Fuente: Boletín IIE, noviembre/diciembre 1997

Características del pozo: 60cm de diámetro y profundidad igual al 75% del relleno; en él seintroduce un tubo perforado de PVC de alta densidad y 4’’de diámetro que se rodea de grava clasificada, lo que induce la infiltración y permite la recuperación de biogas, el cual se limpia de partículas y condensados antes de alimentar a un motor de combustión interna que se acopla a un generador. Se instalan entre 1 y 1.5 pozos por hectarea. Capacidad de generación de 2.5 a 7 Mw.

Para finales del año 2 000, en el mundo ya había cerca de 16 500 Mw eoloeléctricos.

Beinn Ghlas, National Wind Power, G.B.

En nuestro país se podrían instalar entre 3 000 y 5 000 Mw eoloeléctricos.

CAPACIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA INSTALADA

25 000 MW en 1993 Fuentes de esta generación eléctrica: 20 % Hidroenergía 67 % Termoeléctricas

54 % Combustóleo 12 % Gas Natural 1 % Diesel 6 % Carbón 4 % Geotermia 3 % Nuclear

CAPACIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA INSTALADA 51 180 MW en 2011

Fuentes de esta generación eléctrica:21.90 % Hidroenergía45.20 % Termoeléctricas

Vapor Ciclo Combinado Turbogas Combustión Interna Dual

5.10 % Carbón 1.70 % Geotermia

2.70 % Nuclear 0.20 % Eólica

Los PIE (ProductoresIndependientes de Energía)aportan el 23.30% con Termoeléctricas

Al cierre del año 2000, la generación en México (35 869 Mw) estaba constituida por 153 centrales generadoras de energía eléctrica, divididas en 64 hidroeléctricas, 87 termoeléctricas y 2 eoloeléctricas (0.01%).

La generación por fuente corresponde al factor de planta (indica el grado en que fue utilizada la capacidad de las unidades generadoras) por ejemplo, las hidroeléctricas se emplean solamente en las horas pico de mayor demanda, mientras que las centrales con base en hidrocarburos, generan casi todo el tiempo.

Consumo en el periodo 1980-2000

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000

Mile

s de

GW

h

TMCA: 5.8%

TMCA: 5.2%

56,980 GWh

100,218 GWh

166,484 GWh

TMCA: Tasa media de crecimiento anual. GWh: Giga Watts hora

Crecimiento 1980-2002

Cobertura del servicio eléctrico (%)

60

70

80

90

100

1980 jul-02

73

95

Escenario

Bajo Medio Alto

Estimación 2001-2010 5.3 6.3 7.0

Estimación 2002-2011 4.7 5.6 6.3

Consumo de energía eléctrica (% crecimiento anual promedio)

Consumo de energía eléctrica 2002-2011

65% de incremento en el consumo

50

100

150

200

250

300

1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010

291.5Miles de GWh

169.3

57.0

1

23

8

9

4

5

6

7

4.9 5.9

4.3 4.7

6.1 5.8

6.5 6.7

5.6 5.3

3.7 4.7

4.3 4.5

6.7 6.8

7.8 6.7 2 Norte3 Noreste4 Occidental5 Central6 Oriental7 Peninsular8 Baja California 9 Baja California Sur

1 Noroeste

TOTAL NACIONAL

Evolución histórica

(1992-2001)

Crecimiento esperado (2002-2011)

5.2 5.4

2002-2011Crecimiento anual de 5,4%

  Entre 2002 y 2011 se requería la entrada

en operación comercial de 61 nuevas

centrales de generación, que significaban

28,862 MW.Con la entrada en operación de 28,862 MW de capacidad de generación, en diciembre de 2011 el Sistema Eléctrico Nacional debería contar con una capacidad de 63,212 MW.

1 Las unidades de algunos proyectos entran en diferentes años. Se indica el año de operación de la primera unidad.

2 Capacidad bruta, considerada para fines de planeación del Sistema Eléctrico Nacional.

AñoNúm. de

centrales 1 Capacidad MW 2

2002 7 2,576

2003 9 3,973

2004 4 1,266

2005 2 1,010

2006 7 2,586

2007 3 2,496

2008 5 2,377

2009 9 4,160

2010 9 4,440

2011 6 3,978

Total 61 28,862

TOTAL: 28,862 MW

1 La mayor parte de esta capacidad corresponderá a centrales de ciclo combinado.

Año Capacidad

2002 2,576

2003 3,973

2004 1,266

2005 1,010

2006 2,586

2007 2,496

2008 2,377

2009 4,160

2010 4,440

2011 3,978

operación

Nueva capacidad: 61 centrales

Geotérmica

Ciclo combinado

Hidroeléctrica

Combustión interna tipo diesel

Turbogas

Eólica

Dual

Libre1

A diciembre de 2007

Costos de Generación por Tecnología a Septiembre de 2009Costos de Generación por Tecnología a Septiembre de 2009

En pesos Kw/h

Comisión Federal de Electricidad, 2011

Costos de Generación 2002 – 2009cents/dólar/kw/h

Combustóleo 3.9 (18)

Hidráulica 2 (7.5)

Gas Natural 3 a 4 (10.5)

Carbón 11 (11.75)Nuclear 8 (12.5)

Geotermia 4 a 5 (5.75)Diesel 29.15 (99.4)

Eólica (a 2004) 3 a 4 (8.3)

Solar 3 a 4 Biogas 9.5 a 10

Biogas 9.5 a 10

Gas Natural 3 a 4 (10.5)

Carbón 11 (11.75)

Combustóleo 3.9 (18)

Solar 3 a 4

Hidráulica 2 (7.5)

Geotermia 4 a 5 (5.75)

Nuclear 8 (12.5)

Eólica (a 2004) 3 a 4 (8.3)

Costos de Generación 2002 – 2009cents/dólar/kw/h

Diesel 29.15 (99.4)

CAPACIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA INSTALADA49 854 MW en 2007

Fuentes de esta generación eléctrica:22.98 % Hidroenergía67.78 % Termoeléctricas

Vapor Ciclo Combinado Turbogas Combustión Interna Dual

5.22 % Carbón 1.92 % Geotermia

2.74 % Nuclear 0.171 % Eólica

Los PIE (ProductoresIndependientes de Energía)aportan el 22.98% con Termoeléctricas

Comisión Federal de Electricidad, 2011