energías renovables, una alternativa para enfrentar el c bi cli áti ... · ión en en seminario:...
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Universidad Nacional Autónoma de México C t d I ti ió E í
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M
Centro de Investigación en Energía
Energías Renovables, Una Alternativa para Enfrentar el C bi Cli áti
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UN
AM Cambio Climático
Claudio Estrada Gasca
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Ene
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Ene
Seminario: Cambio Climático: el Caso de México
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igac
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igac
Panel 3. Mitigación. Reducción de Emisiones de Gases de Ef t I d
Cen
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o de Efecto Invernadero
Academia de Ingeniería
11 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
México, D.F., Septiembre 5, 2007
M
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Objetivos
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AM
• Presentar una visión del problema actual de la energía en el mundo y en México
ción
en
Ene
ción
en
Ene energía en el mundo y en México.
• Proponer el uso de las energías renovables como una alternativa para enfrentar el cambio
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como una alternativa para enfrentar el cambio climático y garantizar un desarrollo sustentable para México
Cen
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o de
22 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Energía en el mundoEnergía en el mundoM
M
Total de Energía Primaria Mundial en 2004Total de Energía Primaria Mundial en 2004Geotermia Carbón
24 1%
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BiomasaDesechos
SolarViento
10 7%
0.5%
24.1%
80.3 %
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Ene
ción
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Ene
Hidráulica
10.7%
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Nuclear
HidráulicaPetróleo
6.4%
2.1%35.3% 19.7 %
Cen
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o de
20.9%Gas
Total: 10 723 MtoeTotal: 10 723 Mtoe
33 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Total: 10 723 MtoeTotal: 10 723 MtoeReferencia: IEA Energy Statistics 2004
Energía en el mundoEnergía en el mundoM
M
El Agotamiento del PetróleoPetróleo convencional
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riles
por
Año
Descubrimientos futuros
Descubrimientos pasados
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en
Ene
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Ene
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r Producción
Datos de descubrimientos pasados basados en Exxon Mobil (2002)
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Mile
s de
Mil Exxon Mobil (2002)
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Reservas probadas/Producción
44 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mxReferencia: IEA Energy Statistics 2004
Petróleo: 40 Años Gas Natural: 65 Años Carbón: 155 Años
Energía en el mundo Energía en el mundo M
M
• Emisiones de los gases de efecto invernadero (GEI).• El 75% del incremento en la concentración de GEI se
debe a combustibles fósiles
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UN
AM debe a combustibles fósiles.
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en
Ene
ción
en
Ene
Evolución de Evolución de las emisiones las emisiones GAS NATURAL
24,102 millones de Ton de CO2 en el 2002
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igac
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igac
as e s o esas e s o esmundiales de mundiales de CO2 de 1971 CO2 de 1971
a 2002, en a 2002, en millones de millones de
PETRÓLEO
Cen
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o de toneladastoneladas
CARBÓN
55 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mxReferencia: IEA Energy Statistics 2004
Concentración atmosférica de COConcentración atmosférica de CO22M
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66 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Cambio climáticoCambio climáticoM
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Cen
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de
1999 fue el año más caluroso desde 1866, en que se empezaron a registrar las temperaturas.Las pérdidas económicas por desastres naturales climáticos establecieron un nuevo récord
77 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Las pérdidas económicas por desastres naturales climáticos establecieron un nuevo récord, alcanzando los 92.000 millones de dólares, más que en toda la década de los años ochenta. SIGNOS VITALES 2000 WORLD WATCH INSTITUTE
M
M
Escalas de tiempo
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UN
AM
Universo: 12,000 – 20,000 millones de añosS
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Ene
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Ene Sistema solar: 5,000 millones de años
Tierra: 3,900 millones de añosH í id 3 ill d ñ
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igac Homínido: 3 millones de años
Homo sapiens: 200,000 añosCivilización humana: 20 000 años
Cen
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o de Civilización humana: 20,000 años
Era de los hidrocarburos: 200 años ?
88 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Población humana. Ondas demográficasPoblación humana. Ondas demográficasM
M
Hace 10,000 años (Inicio de la agricultura) cientos de miles
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UN
AM
Hace 4,000 años (inicio de las primeras ciudades) millones de habitantes. (250 millones al inicio de la era cristiana)
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en
Ene
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Ene )
1600: 500 millones de habitantes1830: 1 mil millón1930 2 il ill
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igac 1930: 2 mil millones
1960: 3 mil millones 1974: 4 mil millones
Cen
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1974: 4 mil millones1987: 5 mil millones1999: 6 mil millones
99 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
2007: 6 mil 500 millones
Población humanaPoblación humanaM
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Se tiene la idea de que la razón principal de la Se tiene la idea de que la razón principal de la 1010 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Se tiene la idea de que la razón principal de la Se tiene la idea de que la razón principal de la crisis ambiental global es la población humana.crisis ambiental global es la población humana.
Energía en MéxicoEnergía en MéxicoM
M
Estructura de la producción de energía primaria (2005)
(9819.713 petajoules)
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71.4% Petróleo
92 %fó il
ción
en
Ene
ción
en
Ene fósiles
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igac
1.91% Carbón
Cen
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0.64% Geotermia3.36% Biomasa
2.45% Hidráulica0.96% Nuclear
1111 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
19.2% Gas
Estado actual de la energía en MéxicoEstado actual de la energía en MéxicoM
M
Capacidad instalada de Capacidad instalada de generación eléctricageneración eléctrica por por tecnología en el 2006tecnología en el 2006. CFE. CFE
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200648, 779 MWe
Hidroeléctrica, 22%Eólica, 0%
ción
en
Ene
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en
Ene ,
Vapor, 26%Nuclear, 3%
Geotérm ica, 2%
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Dual, 4%
Com bustión
Carboeléctrica, 5%
Cen
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o de
73 % combustibles fósiles
Interna, 0%
Turbogás, 5% Ciclo Com binado, 32%
1212 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mxFuente: SENER 2007
Evolución de la potencia instalada en México por Evolución de la potencia instalada en México por tecnología (1996 tecnología (1996 –– 2005)2005)
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ción
en
Ene
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en
Ene
32 %
Geo + Wind
Hydro
Turbogas
Combined cycle
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igac Combined cycle
Conventional
thermal
Cen
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Source: National Energy Balance 2005 / SENER-MEXICO
1313 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Source: National Energy Balance 2005 / SENER MEXICO
Estado actual de la energía en MéxicoEstado actual de la energía en MéxicoM
M
50
Evolución reservas/producción, 1995-2006/ ó
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3035404550
de A
ños
Reservas probadas/ Producción
Petróleo 9.5 AñosGas Natural 11.3 Años
ción
en
Ene
ción
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Ene
10152025
Núm
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d Gas Natural 11.3 Años
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-5
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
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Fuente: BP International Repport of Energy 2006
1414 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Fuente: BP International Repport of Energy, 2006
Estado actual de la energía en MéxicoEstado actual de la energía en MéxicoM
M
Importación de energéticos secundarios para el consumo nacionalImportación de energéticos secundarios para el consumo nacional
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+ de 12 500 millones de USD
ción
en
Ene
ción
en
Ene
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+ de 12,500 millones de USDen divisas en 2005
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igac
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igac
Pet
ajou
les
Cen
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o de
1515 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mxFuente: Balance Nacional de Energía 2004, Secretaría de Energía.
Estado actual de la energía en MéxicoEstado actual de la energía en MéxicoM
M
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1616 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Futuro de la energía en el mundoFuturo de la energía en el mundoM
M
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UN
AM
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M
¿Con cuáles fuentes energéticas se puede enfrentar el agotamiento de los yacimientos de
ción
en
Ene
ción
en
Ene combustibles fósiles que permitan la
conservación del medio ambiente para un desarrollo sustentable?
e In
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igac
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igac desarrollo sustentable?
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1717 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Futuro de la energía en el mundo y en MéxicoFuturo de la energía en el mundo y en MéxicoM
M
Capacidad Capacidad Capacidad Capacidad
Brecha energética por los hidrocarburosBrecha energética por los hidrocarburos
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AM pp
instaladainstaladapp
requeridarequerida
ción
en
Ene
ción
en
Ene
13 TW 30 TW
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igac
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igac
13 TW2005
30 TW2050
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1818 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
1 TW = 1012 W : 1,000 Complejos GPE de 1,000 MW cada uno
Fuente: Renewable in Global Energy Supply IEA 2004
Potencial de las energías renovables en el mundoPotencial de las energías renovables en el mundoM
M
Capacidad Técnicamente Potencia global
Energías Renovables
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AM
0.3 TW0.7 TW4.6 TWHidráulica
pinstalada(2003)
factibleg
teórica
ción
en
Ene
ción
en
Ene
0 0063 TW2 a 4 TW50 TWViento
0.054 TW0.6 TW12 TWGeotermia
1.4 TW5 TW7 a 10 TWBiomasa
SolarSolar 60 TW60 TW
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igac
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igac
0.0051 TW60 TW600 TWSolar
1.73 TWAprox. 70 TWApro. 676 TWTotal
0.0063 TW2 a 4 TW50 TWVientoSolarSolar 60 TW60 TW
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o de
0.845 TW10 TW17.5 TWNuclear
1919 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mxFuente: Renewable in Global Energy Supply IEA 2004
1 TW = 1012 W : 1,000 Complejos GPE de 1,000 MW cada uno.
Nuevo patrón de producción y consumo basado en energías Nuevo patrón de producción y consumo basado en energías renovablesrenovables
M
M
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UN
AM
Con ER se obtienen todas las formas de energía Energéticos sólidos, líquidos y gaseosos
ción
en
Ene
ción
en
Ene
Con ER se satisfacen todos los usos finales de la energía: electricidad trabajo mecánico y flujos
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igac
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vest
igac energía: electricidad, trabajo mecánico y flujos
térmicos
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2020 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Futuro de la energía en el mundoFuturo de la energía en el mundoM
M
Escenario posible hasta el 2050 de uso mundial de energía primariaEscenario posible hasta el 2050 de uso mundial de energía primaria
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ción
en
Ene
ción
en
Ene
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igac
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o de
2121 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mxGBPM = miles de millones de barriles de petróleo mexicano equivalente
Fuente: Shell International Limited, 1998
Reto para las próximas décadasReto para las próximas décadasM
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• Acceso de los países emergentes (China, India, Brasil, México…) y países menos desarrollados a las fuentes de energía modernas (electricidad y carburantes) necesarios para
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ción
en
Ene
ción
en
Ene su desarrollo.
Sin tensiones geopolíticas dramáticas por el control de los yacimientos de los hidrocarburos
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igac
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igac yacimientos de los hidrocarburos.
Sin degradación irreversible del medio ambiente natural, particularmente de las emisiones de gas de efecto
Cen
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entr
o de particularmente de las emisiones de gas de efecto invernadero.
2222 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
M
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AM
Las energías renovables pueden satisfacer estos retos y mas aún su empleo trazaría el
ción
en
Ene
ción
en
Ene estos retos y mas aún su empleo trazaría el
desarrollo sustentable del Mundo y de México.
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2323 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Factores favorablesFactores favorablesM
M
• Alza de los precios de los hidrocarburos (¿hacia
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AM p (¿
los 100 dólares por barril ?).• Mercado mundial de emisiones de CO2 (¿hacia
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en
Ene
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en
Ene 40-60 dólares la tonelada de CO2?).
• Políticas voluntarias de los estados (Unión E ropea s s miembros Estados Unidos China
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igac Europea y sus miembros, Estados Unidos, China,
India, Brasil) + iniciativas locales• Progreso acelerado de las tecnologías de
Cen
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o de Progreso acelerado de las tecnologías de
energías renovables
2424 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Factores favorablesFactores favorablesM
M
43 países han definido e implementado políticas de
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UN
AM 43 países han definido e implementado políticas de
promoción de las ER y políticas de investigación y desarrollo de las ER.
ción
en
Ene
ción
en
Ene
Esas políticas han ejercido una influencia fundamental en el crecimiento de los mercados de
e In
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igac
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igac fundamental en el crecimiento de los mercados de
ER.
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2525 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Factores favorablesFactores favorablesM
M
Ejemplos de políticas recientes proEjemplos de políticas recientes pro--ER en el ER en el mundomundo
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UN
AM • 25 países de la Unión Europea han definido en promedio como
objetivo para el 2010: 25% en electricidad y 12% en energía total.
ción
en
Ene
ción
en
Ene
• España (Decretos reales de 1994,1997-98, 2002): meta 30% del consumo de energía primaria en el 2020 con fuentes renovables de energía.
e In
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igac
e In
vest
igac
• China (ley ER, enero 2006): meta 15% del consumo de energía primaria en el 2020 con fuentes renovables de energía, instalarán 60,000 MWe.
Cen
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entr
o de
• Estados Unidos: en 2006 acrecienta presupuesto pro ER (+65% biomasa, +79% solar, +13% eólica).
2626 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Futuro de la energía en el mundoFuturo de la energía en el mundoM
M
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UN
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M
¿Cuál y cuanto es el recurso energético de México en fuentes renovables?
ción
en
Ene
ción
en
Ene
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igac
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igac
Cen
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o de
2727 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Energía Solar, un recurso inagotableEnergía Solar, un recurso inagotableM
M
La energía solar recibida cada 10 días sobre la
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Mer
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UN
AM
40 N
días sobre la Tierra equivale a TODAS las reservas
ción
en
Ene
ción
en
Enereservas
conocidas de petróleo, carbón y gas.
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igac
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igac
35 SEl 70% de la población del l i
Cen
tro
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entr
o deplaneta vive
dentro de la denominada “Franja Solar”.
2828 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Franja Solar .
Energía Solar en MéxicoEnergía Solar en MéxicoM
M
El potencial de El potencial de aprovechamiento de aprovechamiento de energía solar en energía solar en
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UN
AM energía solar en energía solar en
México es uno de los México es uno de los más altos del mundo.más altos del mundo.
ción
en
Ene
ción
en
Ene
Alrededor de tres Alrededor de tres cuartas partes del cuartas partes del
l l
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igac
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igac territorio nacional son territorio nacional son
zonas con una zonas con una insolación media del insolación media del orden de los 5 orden de los 5
Cen
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entr
o de orden de los 5 orden de los 5
KWh/mKWh/m22 al día, el al día, el doble del promedio en doble del promedio en EUA EUA
2929 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
EUA. EUA. G = 1000 W/m2 promedio en estados de alta insolación
Energía Solar: Energía Solar: Tecnologías FotovoltaicasTecnologías FotovoltaicasM
M
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o de
Cen
tro
de
3030 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Energía Solar:Energía Solar: Tecnologías Fototérmicas Tecnologías Fototérmicas M
M
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Inve
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ace
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acC
entr
o de
Cen
tro
de
Captador plano doble cubierta, antreflectivas
(80 150 °C)
concentrador parabólico compuesto, estacionario,
(80-110 °C)
Concentrador de canal parabólico con
cubierta (100-200 °C)
3131 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
(80-150 °C) (80 110 C) cubierta (100 200 C)
Energía Solar:Energía Solar: Tecnologías Fototérmicas Tecnologías Fototérmicas M
M
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AM
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a, U
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n En
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e
captador de canal parabólico modular
e In
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igac
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vest
igac captador de canal parabólico modular,
(130 – 300 °C)
Cen
tro
deC
entr
o de
Captador de canal parabólico Con cubierta, (80-300 °C)
3232 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Energía Solar:Energía Solar: Tecnologías Fototérmicas Tecnologías Fototérmicas M
M
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AM
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ace
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ac
Captador de tipo Fresnel(100-200 °C)
Cen
tro
deC
entr
o de
Concentrador lineal tipo Fresnel lineal(100-400 °C)
3333 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
(100 400 C)
Energía Solar: Energía Solar: Tecnologías TermosolaresTecnologías TermosolaresM
M
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stig
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acC
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o de
Cen
tro
de
3434 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Energía Solar: Energía Solar: Tecnologías Termosolares de PotenciaTecnologías Termosolares de PotenciaM
M
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UN
AM
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stig
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Cen
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3535 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Energía Solar: Energía Solar: Tecnologías Termosolares de PotenciaTecnologías Termosolares de PotenciaM
M
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UN
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C id d M di l
Cen
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entr
o de Capacidad Mundial
instalada o en proceso: 2642 MWe
3636 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Energía Eólica Energía Eólica Potencial en MéxicoPotencial en MéxicoM
M
Península deBaja California Potencial en México
ergí
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UN
AM
Guerrero NegroVizcaíno
Laguneros
Baja California 200 MW Potencial en México
40,000 MW
ción
en
Ene
ción
en
Ene
L Vi
Valle del Hundido
Valle de Acatita
San BartoloIsla MargaritaBahía Magdalena
San Carlos
RegiónPacífico Norte Península de Yucatán
1,000 MW
Altiplano Norte y
Costa del Golfo700 MW
.
e In
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igac
e In
vest
igac
Puerto JuárezCancún
CozumelPuerto MorelosChemuyilC b
Isla delC
LagunaV d
El GavilleroPachuca
La VirgenRancho MarAzul
Altiplano Norte yCentro del País
900 MW
Cen
tro
deC
entr
o de Coba
XcalakCarmen
Lerdo
Acayucan
VerdeValle deMéxicoIIE
CFE.
3737 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
La VentosaOaxaca 2,000 MW
Energía Eólica Energía Eólica TecnologíaTecnología
C í i
M
M
Características
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
ción
en
Ene
ción
en
Ene
C p id d Inst l d n l Mund
e In
vest
igac
e In
vest
igac Capacidad Instalada en el Mundo
60,500 MW (Abril 2006)
Cen
tro
deC
entr
o de
3838 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Energía Eólica Energía Eólica ProyecciónProyecciónM
M
Desarrollo en España
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
En 6 años se instalaron 8,760 MWe
ción
en
Ene
ción
en
Ene
Mé i t t l t
e In
vest
igac
e In
vest
igac Posible desarrollo eólico
en México
México cuenta actualmentecon 85 MW
Cen
tro
deC
entr
o de Considerando a 35,000 MW
instalados se generan:
12,500 Empleos directos/año
3939 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
125,000 Empleos indirectos/año
No. De usuarios: 23 millones con consumos de 4,000 kWh/año
Centrales Eólicas ModernasCentrales Eólicas ModernasM
M
er
gía,
UN
AM
ergí
a, U
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Mci
ón e
n En
eci
ón e
n En
ee
Inve
stig
ace
Inve
stig
acC
entr
o de
Cen
tro
de
4040 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Centrales Eólicas Modernas (Offshore)Centrales Eólicas Modernas (Offshore)M
M
er
gía,
UN
AM
ergí
a, U
NA
Mci
ón e
n En
eci
ón e
n En
e
Horns Rev en aguas de Dinamarca.
e In
vest
igac
e In
vest
igac
Cen
tro
deC
entr
o de
Tuno Knob en Dinamarca.Middelgrunnden cerca de Copenhagen
4141 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Tuno Knob en Dinamarca.g p g
Bioenergía en MéxicoBioenergía en MéxicoM
M
Fuentes de Materia OrgánicaFuentes de Materia Orgánica
ergí
a, U
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Mer
gía,
UN
AM
ción
en
Ene
ción
en
Ene
e In
vest
igac
e In
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igac
Cen
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deC
entr
o de
4242 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Bioenergía en MéxicoBioenergía en MéxicoM
M
er
gía,
UN
AM
ergí
a, U
NA
M
Actualmente, la bioenergéticos representan el 8 por ciento del consumo de energía primaria en México.
ción
en
Ene
ción
en
Ene
Los principales bioenergéticos utilizados son el bagazo de caña y la leña.
e In
vest
igac
e In
vest
igacSe considera que el potencial de la
bioenergía se encuentra entre 2,635 y 3,771 PJ/año, que representa entre 43.5 y 62.3% de la oferta interna bruta de energía
Cen
tro
deC
entr
o de
de la oferta interna bruta de energía primaria en 2004.
4343 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Bioenergía en MéxicoBioenergía en MéxicoM
M
er
gía,
UN
AM
ergí
a, U
NA
Mci
ón e
n En
eci
ón e
n En
ee
Inve
stig
ace
Inve
stig
acC
entr
o de
Cen
tro
de
4444 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Bioenergía Bioenergía TecnologíasTecnologíasM
M
• TECNOLOGÍAS
• Gasificación Integrada de
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM g
Biomasa en Ciclo Combinado (BIGCC por su siglas en inglés)
Turbinas de Gas
ción
en
Ene
ción
en
Ene • Turbinas de Gas
• Incineradores
• Motores de Combustión Interna
e In
vest
igac
e In
vest
igac Flexibles-(Multicombustible)
• MCI modificados• MCI diesel
Cen
tro
deC
entr
o de • MCI diesel
• MCI diesel modificados
• Estufas de leña eficientes
4545 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
• Estufas de biogás
Bioenergía Bioenergía ProyecciónProyecciónM
M
Plan de desarrollo de BIOETANOL de caña y Plan de desarrollo de BIOETANOL de caña y subproductos en Méxicosubproductos en México
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
TMCA PRODUCCIÓN DE ETANOL 30%
16,000 • TMCA 30% de la
ción
en
Ene
ción
en
Ene
8 00010,00012,00014,000
de li
tros
producción de caña
• Brasil produce
e In
vest
igac
e In
vest
igac
2,0004,0006,0008,000
Millo
nes
pactualmente 15,000 MLitros de etanol y generó 700,000 nuevos
Cen
tro
deC
entr
o de -
2005 2010 2015 2020 2025 2030empleos en el campo.
4646 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Fuente: Red mexicana de bioenergía, 2005
Geoenergía en MéxicoM
M
MÉXICO ocupa el
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM Tercer lugar a nivel
MUNDIAL
Se tienen
ción
en
Ene
ción
en
Ene Se tienen
identificados más de 300 sitios termales
e In
vest
igac
e In
vest
igac CAPACIDAD
ACTUAL INSTALADA
Cen
tro
deC
entr
o de 953 MWe
4747 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Energía Mini y Micro Hidráulica en MéxicoEnergía Mini y Micro Hidráulica en MéxicoM
M
Capacidad hidroeléctrica instalada en México: 10 707 MWe
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
Rí % P t i
en México: 10,707 MWe
Distribución
ción
en
Ene
ción
en
Ene Río % Potencia
Hidroeléctrica total
Grijalva 52.30Balsas-Santiago 20.60
e In
vest
igac
e In
vest
igac Ixtapatongo 16.30
Papaloapan 6.40Yaqui-Mayo 4.40
Cen
tro
deC
entr
o de
Puede explotarse aún
4848 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
p2 900 MWe
Energía del Mar en MéxicoEnergía del Mar en MéxicoM
M
En México no existen centrales eléctricas que utilicen la energía
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM que utilicen la energía
de los océanos y tampoco existen proyectos de
ción
en
Ene
ción
en
Ene
desarrollo de ningún tipo de estas centrales.
e In
vest
igac
e In
vest
igac
De hecho, el uso de la energía del mar no está muy extendido,
ó
Cen
tro
deC
entr
o de de momento sólo
algunos países del mundo cuentan con este tipo de tecnología
4949 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
este tipo de tecnología
Energía del Mar en MéxicoEnergía del Mar en MéxicoM
M
El Mar de Cortés tiene un enorme potencial de generación eléctrica que podría explotarse a través de tres tipos de tecnología
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM de tres tipos de tecnología.
•Energía de las mareas.
ción
en
Ene
ción
en
Ene
•Las corrientes marinas que existen en el Canal del Infiernillo
e In
vest
igac
e In
vest
igac
Infiernillo
•Las ventilas hidrotermales (fallas de distensión en el lecho marino)
Cen
tro
deC
entr
o de lecho marino)
5050 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Estado de desarrollo de las tecnologías renovablesEstado de desarrollo de las tecnologías renovablesM
M
Tecnologías madurasGran, mediana y pequeñas hidroeléctricasGeotérmicas convencionales
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM Geotérmicas convencionales
Tecnologías en rápido crecimiento comercialEólicaCaptadores solares para calentamiento de agua
ción
en
Ene
ción
en
Ene p p g
Sistemas fotovoltaicosBioetanol, BiodieselPotencia térmica de biomasa (gasificación y combustión)C t ió l té i d di t t
e In
vest
igac
e In
vest
igac Concentración solar térmica de mediana temperatura
(promisorias expectativas)Tecnologías en desarrollo
Concentración solar de potencia
Cen
tro
deC
entr
o de
Concentración solar de potenciaGeotérmica avanzadaBiomasa avanzadaBiorefinerías
5151 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Hidrógeno renovable automotriz y de generación eléctrica
40 100
Costos Nivelados de la Energía Renovable en el MundoM
M
Wind PV
cen
ts/k
Wh
40
30
20
100
80
60
40
ergí
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Mer
gía,
UN
AM
1980 1990 2000 2010 2020
CO
E
1980 1990 2000 2010 2020
10
0
20
0
Levelized cents/kWh in constant USD (year 2000) cost of energy (COE)
ción
en
Ene
ción
en
Ene
BiomassGeothermal Solar thermal
nts/
kWh
10
8
70605040
15
12
9
Levelized cents/kWh in constant USD (year 2000) cost of energy (COE)
e In
vest
igac
e In
vest
igac
1980 1990 2000 2010 20201980 1990 2000 2010 20201980 1990 2000 2010 2020
CO
E c
en 6
4
2
0
3020100
6
3
0
Cen
tro
deC
entr
o de
1980 1990 2000 2010 20201980 1990 2000 2010 20201980 1990 2000 2010 20200
Source: NREL Energy Analysis Office (www.nrel.gov/analysis/docs/cost_curves_2002.ppt)These graphs are reflections of historical cost trends NOT precise annual historical data.Updated: October 2002
5252 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
1905 1905 20052005M
M
er
gía,
UN
AM
ergí
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ón e
n En
eci
ón e
n En
e
I+D: I+D:
e In
vest
igac
e In
vest
igac •Mejoras en los sistemas de producción ($)
•Motores más eficientes•Materiales más ligeros•Automóviles más veloces•Mejoras en los sistemas de seguridad
•Obtención del H2 (¿Renovables o Nuclear?)•Transportación y Almacenamiento del H2•Transmisión de potencia•Confort•Seguridad
Cen
tro
deC
entr
o de
•Mejoras en los sistemas de seguridad•Estética
•Seguridad
Por lo que nunca se preocuparon
Medio ambiente
5353 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
•Medio ambiente•Sustentabilidad
Apropiación tecnológica y beneficios económicosApropiación tecnológica y beneficios económicosM
M
Las tecnologías renovables son en principio tecnologías que podemos desarrollar o apropiar con las capacidades científicas, de ingeniería e industriales que tiene el país.
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
Desarrollo de tecnología propia.
Esta tarea exige del establecimiento de una política nacional científica, t ló i i d t i l l t i
ción
en
Ene
ción
en
Ene tecnológica e industrial en la materia.
Beneficios económicos importantes:
e In
vest
igac
e In
vest
igac Creación de numerosas empresas nacionales pequeñas y medianas de
servicios energéticos.Creación de una industria de fabricantes de tecnologías renovables.Creación de miles de empleos (la industria eólica española ha generado 95 000 empleos hasta 2004 en Alemania el desarrollo de las
Cen
tro
deC
entr
o de generado 95, 000 empleos, hasta 2004 en Alemania el desarrollo de las energías renovables creo 157, 000 empleos, en Brasil el programa de etanol ha creado mas de 700, 000 empleos.Participación en los mercados mundiales de venta de tecnologías renovables
5454 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Desarrollo rural (24% de la población total)Desarrollo rural (24% de la población total)M
M
Las FRE son un catalizador del desarrollo rural:
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM Acceso a la energía
En total, ~4.0 millones de habitantes carecen de electricidadEl 60% radica en comunidades de menos de 2500 habitantes
ción
en
Ene
ción
en
Ene
Creación de agroindustrias pequeñas y medianas
C ió d l
e In
vest
igac
e In
vest
igac Creación de empleos
Reducción de la migración
Cen
tro
deC
entr
o de
Reducción de la pobreza
5555 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Dignificación de la vida en el campo
Beneficios ambientalesBeneficios ambientalesM
M
er
gía,
UN
AM
ergí
a, U
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Mci
ón e
n En
eci
ón e
n En
ee
Inve
stig
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stig
acC
entr
o de
Cen
tro
de
5656 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
M
M
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
ción
en
Ene
ción
en
Ene
e In
vest
igac
e In
vest
igac
Cen
tro
deC
entr
o de
5757 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
M
M
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
ción
en
Ene
ción
en
Ene
e In
vest
igac
e In
vest
igac
Cen
tro
deC
entr
o de
5858 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Estrategias para una transición urgenteEstrategias para una transición urgenteM
M
1. Ley de las Fuentes Renovables de Energía en donde se norme y defina también la derrama de los beneficios económicos
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM económicos.
2. Políticas energéticas para el uso masivo de las fuentes renovables basadas en.• impuestos ecológicos a los hidrocarburos
ción
en
Ene
ción
en
Ene p g
• instrumentos económicos de promoción de las FRE • Apoyo a la investigación científica y tecnológica en FRE• Apoyo a la industrialización de estas tecnologías.
e In
vest
igac
e In
vest
igac
3. Iniciativa nacional para la coordinación entre numerosas empresas, pequeñas y medianas, empresas energéticas del Estado los gobiernos estatales y municipales
Cen
tro
deC
entr
o de del Estado, los gobiernos estatales y municipales,
organizaciones sociales, y universidades y centros de investigación.
4 Campaña nacional para la toma de conciencia de la
5959 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
4. Campaña nacional para la toma de conciencia de la sociedad civil del problema energético- ambiental
Estrategias para una transición urgenteEstrategias para una transición urgenteM
M
Aspectos LegalesAspectos Legales
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
Es imprescindible establecer un Régimen Especial Temporal para la promoción de las energías renovables en el sector eléctrico.
ción
en
Ene
ción
en
Ene
Esto lleva a definir: d ió
e In
vest
igac
e In
vest
igac sus procesos de conversión y
sus modalidades socio técnicas de explotación.
Cen
tro
deC
entr
o de
6060 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Estrategias para una transición urgenteEstrategias para una transición urgenteM
M
Regímenes especiales en el mundoRegímenes especiales en el mundoTabla 1. Evolución de la potencia eólica por país y régimen, MW.
Alemania España Dinamarca Holanda Reino Unido Italia
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM Alemania
Tarifas garantizadas
EspañaTarifas
garantizadas
DinamarcaPrimas
garantizadas
HolandaTarifas
garantizadas
Reino UnidoCuotas
obligatorias y CVs
ItaliaCuotas
obligatorias y CVs
1999 4442 1812 1738 433 362 277
ción
en
Ene
ción
en
Ene
2000 6113 2504 2300 446 406 427
2001 8754 3337 2417 493 474 697
e In
vest
igac
e In
vest
igac
2002 12001 4830 2880 688 552 785
Cen
tro
deC
entr
o de 2003 14609 6202 3115 912 704 891
Fuente : APPA (2005), Los sistemas de apoyo a la electricidad renovable en la Union Europea,Associacion de Productores de Energias Renovables, 26 p.
6161 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
ssoc ac o de oducto es de e g as e o ab es, 6 p
Estrategias para una transición urgenteEstrategias para una transición urgenteM
M
Tarifas garantizadasTarifas garantizadas--Aspectos LegalesAspectos Legales
C ió d Ré i E i l t if ti d
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM Creación de un Régimen Especial con tarifas garantizadas
para la Generación Eléctrica con Energías RenovablesPara pequeña producción < 50MWe.
ción
en
Ene
ción
en
Ene
En este Régimen Especial para la generación eléctrica con energías renovables deberá existir:
Para pequeña producción 50MWe.
e In
vest
igac
e In
vest
igac
g
Acceso garantizado al sistema eléctricoC t t d i t ió t d l l
Cen
tro
deC
entr
o de Contrato de interconexión y porteo de largo plazo
Compra obligada por las empresas suministradorasTarifa garantizada
6262 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Incentivos fiscales
Estrategias para una transición urgenteEstrategias para una transición urgenteM
M
Entorno institucionalEntorno institucionalAdecuaciones institucionales
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
PEMEX – IMP
ción
en
Ene
ción
en
Ene
LyFC, CFE - IIE
CRE
e In
vest
igac
e In
vest
igac CRE
CONAE
Cen
tro
deC
entr
o de
COMISIÓN NACIONAL DE ENERGÍAS RENOVABLES – INSTITUTO NACIONAL DE
6363 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
ENERGÍAS RENOVABLES
Estrategias para una transición urgenteEstrategias para una transición urgenteM
M
CONTEXTO DE POLÍTICAS ENERGÉTICASCONTEXTO DE POLÍTICAS ENERGÉTICASSector EléctricoSector Eléctrico
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
FIJACIÓN DE METAS:
Con respecto a la oferta energética la meta nacional para las
ción
en
Ene
ción
en
Ene Con respecto a la oferta energética la meta nacional para las
fuentes renovables debiera ser:10% en el año 201520% en el año 2025
e In
vest
igac
e In
vest
igac
20% en el año 2025
Con respecto a la oferta eléctrica la meta nacional para las fuentes renovables debiera ser:
Cen
tro
deC
entr
o de 18% en el año 2015
38% en el año 2025
6464 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Estrategias para una transición urgenteEstrategias para una transición urgenteM
M
CONTEXTO DE POLÍTICAS ENERGÉTICASCONTEXTO DE POLÍTICAS ENERGÉTICASSector EléctricoSector Eléctrico
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM
Creación de normas y estándares para sistemas y equipos que aprovechen las fuentes renovables de energía.
ción
en
Ene
ción
en
Ene
Apoyos financieros por parte del Estado a instituciones de investigación para promover el desarrollo de estas fuentes.
e In
vest
igac
e In
vest
igac
Utilización del tiempo aire del Gobierno Federal para campañas de difusión pública sobre los beneficios del aprovechamiento de las energías renovables
Cen
tro
deC
entr
o de las energías renovables
6565 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
FINANCIAMIENTOFINANCIAMIENTO
Estrategias para una transición urgenteEstrategias para una transición urgenteM
M
Creación a partir de cargos al sistema eléctrico de un fondo verde para impulsar un programa de incentivos
FINANCIAMIENTOFINANCIAMIENTO
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM fondo verde para impulsar un programa de incentivos
económicos y financieros.
Eliminar subsidios del sector eléctrico a los sectores
ción
en
Ene
ción
en
Ene Eliminar subsidios del sector eléctrico a los sectores
socioeconómicos que no lo justifican y transferirlos como un fondo adicional al programa de incentivos económicos y financieros
e In
vest
igac
e In
vest
igac y financieros.
Creación de un programa de financiamiento adaptado a las características técnicas y económicas de las fuentes
Cen
tro
deC
entr
o de las características técnicas y económicas de las fuentes
renovables de energía.
I t l d fó il l
6666 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Impuestos al consumo de recursos fósiles, en apoyo al aprovechamiento de energías renovables.
Beneficios para un Estado SoberanoBeneficios para un Estado SoberanoM
M
1 Desarrollo de tecnologías energéticas propias
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM 1. Desarrollo de tecnologías energéticas propias
2. Diversificación de la oferta energética3 Seguridad energética
ción
en
Ene
ción
en
Ene 3. Seguridad energética
4. Establecimiento de un patrón energético para un desarrollo nacional sustentable
e In
vest
igac
e In
vest
igac
5. Protección del medio ambiente, en particular, acciones efectivas para disminución de gases de
Cen
tro
deC
entr
o de efecto invernadero precursores del cambio
climático.
6767 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Conclusiones 1 M
M
• México requiere un cambio de paradigma
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM energético.
Los hidrocarburos en México se acabarán en los próximos 9 años
ción
en
Ene
ción
en
Ene próximos 9 años.
La infraestructura energética actual del país nos hace altamente dependientes del extranjero por
e In
vest
igac
e In
vest
igac tecnología y por importación de combustibles.
El uso de hidrocarburos genera gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático
Cen
tro
deC
entr
o de invernadero que contribuyen al cambio climático.
6868 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Conclusiones 2M
M
• Las energías renovables (ER) son solución al problema energético de México y de su desarrollo sustentable.
Las ER son un recurso muy abundante en el país que
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM Las ER son un recurso muy abundante en el país que
pueden contribuir a satisfacer la demanda energética de manera sustentable tanto de las ciudades como del campo.Las tecnologías de ER son limpias y su uso masivo
ción
en
Ene
ción
en
Ene Las tecnologías de ER son limpias y su uso masivo
garantizarían la disminución de los GEI. Para el 2015 el país puede tener un 10% de su oferta energética y 18 de su oferta eléctrica con ER y para 2025
e In
vest
igac
e In
vest
igac energética y 18 de su oferta eléctrica con ER y para 2025
20% de la oferta energética y 38 de la oferta eléctrica serían las metas para las ER.El país cuenta con los recursos humanos capaces de generar
Cen
tro
deC
entr
o de El país cuenta con los recursos humanos capaces de generar
investigación y desarrollo para apropiarse las tecnologías de ER y promover una industria nacional.Ello implicaría la creación de algunos cientos de miles de
6969 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
Ello implicaría la creación de algunos cientos de miles de nuevos empleos.
Conclusiones 3 M
M
• Para garantizar el desarrollo sustentable del país el estado mexicano debe comprometerse con una visión a largo
ergí
a, U
NA
Mer
gía,
UN
AM p g
plazo del aprovechamiento de las ER en México.Se deberán generar las políticas, los marcos legales, los incentivos económicos y los fondos de financiamiento para el
ción
en
Ene
ción
en
Ene desarrollo masivo de las ER en el país.
En el caso del sector eléctrico es indispensable un régimen especial basado en tarifas garantizadas para la alentar la generación distribuida con ER
e In
vest
igac
e In
vest
igac generación distribuida con ER.
Se tiene que desarrollar un plan nacional estratégico a corto, mediano y largo plazo, para el aprovechamiento integral de las ER en México.
Cen
tro
deC
entr
o de
las ER en México.Deberemos crear una Comisión Nacional de ER (CNER), un Instituto Nacional de ER (INER) y una red nacional de centros de investigación regionales en ER.
7070 www.cie.unam.mxwww.cie.unam.mx
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