Secretaría de Energía. Prospectiva del sector eléctrico

Transcripción

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2 Secretaría de Energía Prospectiva del sector eléctrico

3 S e c r e t a r í a d e E n e r g í a Georgina Kessel Martínez Secretaria de Energía Jordy Herrera Flores Subsecretario de Planeación Energética y Desarrollo Tecnológico Mario Gabriel Budebo Subsecretario de Hidrocarburos Benjamín Contreras Astiazarán Subsecretario de Electricidad María de la Luz Ruiz Mariscal Oficial Mayor Verónica Irastorza Trejo Directora General de Planeación Energética 2

4 Secretaría de Energía Dirección General de Planeación Energética Prospectiva del sector eléctrico México,

5 Responsables: Verónica Irastorza Trejo Directora General de Planeación Energética Virginia Doniz González Directora de Integración de Política Energética Nacional Gumersindo Cué Aguilar Subdirector de Integración de Política Energética 2008 Secretaría de Energía Derechos Reservados. Ninguna parte de esta publicación puede reproducirse, almacenarse o transmitirse de ninguna forma, ni por ningún medio, sea éste electrónico, químico, mecánico, óptico, de grabación o de fotocopia, ya sea para uso personal o lucro, sin la previa autorización por escrito de parte de la Secretaría de Energía. En la portada: Central eoloeléctrica La Venta, Juchitán, Oaxaca. 4

6 Secretaría de Energía Agradecemos la participación de los siguientes organismos y áreas para la integración de esta prospectiva: Comisión Federal de Electricidad Comisión Reguladora de Energía Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía Luz y Fuerza del Centro Pemex Corporativo Pemex Refinación Instituto Mexicano del Petróleo Subsecretaría de Electricidad Unidad de Asuntos Jurídicos de la Secretaría de Energía 5

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8 Secretaría de Energía Índice Presentación Introducción Resumen ejecutivo Capítulo uno Mercado internacional de energía eléctrica 1.1 Evolución histórica del consumo mundial de energía eléctrica 1.2 Organización del mercado eléctrico y capacidad instalada en países miembros de la OCDE 1.3 Consumo de combustibles y fuentes primarias para la generación mundial de energía eléctrica 1.4 Tendencia del consumo mundial de energía eléctrica Consumo de energía eléctrica por habitante 1.5 Proyección de la población mundial por región, Pronóstico de la capacidad y generación mundial de energía eléctrica Norteamérica OCDE Europa OCDE Asia y Oceanía OCDE Europa y Eurasia No OCDE Asia NO OCDE Medio Oriente África Centro y Sudamérica 1.7 Tendencia mundial en la utilización de combustibles y fuentes primarias para generación de electricidad Carbón Gas natural Petrolíferos Energía nuclear Energía renovable 7

9 Capítulo dos Marco regulatorio rio del sector eléctrico 2.1 Marco constitucional 2.2 Estructura del marco regulatorio del sector eléctrico 2.3 Órgano regulador 2.4 Modalidades de generación de energía eléctrica que no constituyen servicio público 2.5 Instrumentos de regulación Para fuentes firmes Para fuentes de energía renovable Para importación de energía eléctrica Compraventa de energía eléctrica 2.6 Metodologías Metodología para la determinación de los cargos por servicio de transmisión Metodología para la determinación de los cargos por servicios conexos Metodología para la determinación del Costo Total de Corto Plazo (CTCP) 2.7 Permisos de generación de energía eléctrica Usos propios continuos Productor independiente de energía Autoabastecimiento Cogeneración Exportación Importación 2.8 Normas Oficiales Mexicanas del sector eléctrico Normas Oficiales Mexicanas en materia ecológica aplicables a la industria el Capítulo tres Mercado eléctrico nacional,, Consumo nacional de energía eléctrica Ventas sectoriales de energía eléctrica Ventas internas de energía eléctrica por región Noroeste Noreste Centro-Occidente Centro Sur-Sureste Comportamiento horario y estacional de la demanda del Sistema Interconectado Nacional (SIN) Demanda máxima coincidente Demanda bruta por área operativa Comportamiento horario y estacional de la demanda Estructura tarifaria y política de subsidios Interconexiones y comercio exterior de energía eléctrica 3.2 Estructura del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) Capacidad instalada en el SEN 8

10 Secretaría de Energía Capacidad instalada en el servicio público Capacidad instalada de generación de energía eléctrica para el servicio público por región Noroeste Noreste Centro-Occidente Centro Sur-Sureste Capacidad instalada para generación de energía eléctrica de permisionarios Generación nacional de energía eléctrica Generación de energía eléctrica para el servicio público por tipo de central Generación de energía eléctrica por fuente utilizada Generación de energía eléctrica de permisionarios 3.3 Balance de energía del Sistema Eléctrico Nacional 3.4 Capacidad de transmisión y distribución del SEN Estructura de la red de transmisión y distribución Comisión Federal de Electricidad Luz y Fuerza del Centro Evolución de la red nacional de transmisión y distribución Capítulo cuatro Prospectiva del sector eléctrico nacional,, Pronóstico del consumo nacional de energía eléctrica Análisis regional del mercado de energía eléctrica Demanda bruta por área operativa 4.3 Expansión del Sistema Eléctrico Nacional Capacidad de reserva Consideraciones básicas para la planeación del sistema eléctrico Programa de expansión Capacidad en construcción o licitación Capacidad adicional Programa de retiros de capacidad Evolución de la capacidad instalada por región estadística Generación bruta del servicio público, Consumo de combustibles para generación de electricidad 4.4 Autoabastecimiento y cogeneración 4.5 Evolución de la red nacional de transmisión 4.6 Requerimientos de inversión del sector eléctrico 4.7 Opciones técnicas para la expansión del sistema de generación 9

11 Capítulo cinco Ahorro de energía en el sector eléctrico 5.1 Programas de ahorro de energía Normalización Horario de verano Administración Pública Federal (APF) Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico (PAESE) 5.2 Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (Fide) 5.3 Metodologías para la estimación de los ahorros de energía eléctrica Ahorro de energía eléctrica de proyectos realizados en la industria, comercio y servicios Cálculo de ahorros por aplicación de medidas en el sector doméstico 5.4 Recomendaciones para el uso eficiente de la energía eléctrica Sector residencial Iluminación Instalación eléctrica Aparatos electrodomésticos Sector industrial Motores Compresores Generación de electricidad Anexos 1) Escenario macroeconómico y supuestos básicos 2) Modelos econométricos sectoriales para la proyección del mercado eléctrico 3) Tablas regionales 4) Resumen de las normas oficiales mexicanas de eficiencias energética 5) Glosario de Términos 6) Abreviaturas y siglas Notas aclaratorias Referencias para la recepción de comentarios 10

12 Secretaría de Energía Presentación Asegurar el suministro de energía con calidad, oportunidad y mínimo impacto al medio ambiente, constituye uno de los mayores retos a los que se enfrenta actualmente la humanidad. En este contexto, la planeación integral de los sistemas energéticos requiere considerar aspectos relevantes como lo es la diversificación de las fuentes primarias, la seguridad energética, el desarrollo económico y el equilibrio ambiental. En el caso de la generación de electricidad, esto implica dirigir los esfuerzos hacia la expansión de las fuentes renovables como la hidráulica, minihidráulica, eólica, geotérmica, solar, biomasa y bioenergética, entre otras, así como la posible expansión de la capacidad nucleoeléctrica y el incremento de la eficiencia energética a través del desarrollo tecnológico y la innovación en la industria, mediante sistemas de cogeneración. De acuerdo con el marco jurídico actual, la prestación del servicio público de energía eléctrica deberá aprovechar tanto en el corto, como en el largo plazo la producción de energía eléctrica que resulte de menor costo para la Comisión Federal de Electricidad y que ofrezca, además, óptima estabilidad, calidad y seguridad del servicio público. Bajo esta lógica, la planeación del sector eléctrico se orienta hacia la optimización del sistema considerando las estrategias y lineamientos de política energética que contribuyan a diversificar el parque de generación y a garantizar el suministro. Entre tales lineamientos, la Secretaría de Energía ha establecido cotas máximas y mínimas en lo que a capacidad instalada por tecnología se refiere, con el objetivo de lograr una mayor participación de las fuentes renovables y, reducir la dependencia de los combustibles fósiles, particularmente del gas natural. Asimismo, como parte de las actividades de planeación del sector, la Secretaría de Energía constantemente revisa los supuestos y escenarios macroeconómicos y de precios de combustibles utilizados en las proyecciones, con la finalidad de reflejar en la medida de lo posible, los movimientos derivados del cambiante entorno económico nacional e internacional. La energía eléctrica es un servicio vital en la economía, es un insumo presente en la producción de bienes y servicios, así como un servicio fundamental de uso final en los hogares. Por esta y otras razones, la cadena de valor de la energía eléctrica tiene un carácter estratégico, pues constituye un insumo básico para toda la actividad económica. El mercado eléctrico como cualquier otro mercado, requiere de una adecuada regulación que propicie la eficiencia y la competitividad de los actores involucrados minimizando costos de operación, así como el mayor beneficio a los consumidores vía precios de mercado. La Prospectiva del sector eléctrico , considera diversos aspectos que van de lo general a lo particular, partiendo del análisis del mercado eléctrico internacional y los hechos relevantes en materia regulatoria del sector, hasta un análisis histórico y prospectivo del mercado eléctrico en México. Además, se describen las acciones y programas de ahorro de energía eléctrica que se implementan desde diferentes entidades del sector. Georgina Kessel 11

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14 Secretaría de Energía Introducción Anualmente, la Secretaría de Energía coordina la planeación energética nacional y publica la información oficial correspondiente al análisis y las proyecciones de la oferta y demanda nacional, regional y sectorial de energía eléctrica con un horizonte de planeación de 10 años. Dicha información se encuentra plasmada en los documentos de Prospectiva en el que participan las entidades que conforman el sector. Las aportaciones de cada una, hacen posible realizar este documento y cumplir, conforme lo establece el Artículo 69 del Reglamento de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica, con la publicación de la presente Prospectiva del sector eléctrico La Prospectiva se integra por cinco capítulos. El primero describe la evolución reciente del mercado internacional de energía eléctrica, en el cual se abordan las tendencias en el consumo y capacidad mundial de generación de energía eléctrica por tipo de tecnología, las fuentes de energía primaria y secundaria que se utilizan en el mundo para generar electricidad, las proyecciones del consumo de combustibles, entre otros aspectos relevantes. En el capítulo dos se presenta la estructura del marco regulatorio del sector eléctrico, así como los instrumentos de regulación y el estado que guardan los permisos otorgados en las modalidades consideradas en la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica. Asimismo, se presenta el desarrollo y el comportamiento de cada una de las modalidades, con la finalidad de brindar la información necesaria para el análisis de la situación de los permisionarios. En el tercer capítulo se analiza la evolución histórica del mercado eléctrico nacional, considerando el comportamiento del consumo nacional de electricidad, las ventas internas en cada región estadística y sector, el comportamiento estacional de la demanda y la estructura tarifaria. Asimismo, se describe la composición de la infraestructura para generación, transmisión y distribución del servicio público. En el caso de la generación de electricidad, en este capítulo se presentan las modificaciones y adiciones de capacidad destinada para servicio público realizados durante el último año. En el cuarto capítulo se presentan las trayectorias futuras del consumo y la demanda de electricidad a nivel nacional, sectorial y regional con el propósito de identificar los requerimientos de capacidad y de energía necesaria para el periodo En el programa de expansión que resulta del análisis de la demanda de electricidad, se consideran las fuentes de energía que bajo los lineamientos de política energética se planea utilizar durante los próximos años. Con la finalidad de contar con un marco de información completo, el enfoque del análisis de la expansión del sector eléctrico considera tanto el servicio público (CFE y LFC) como el sector privado a través del autoabastecimiento. Es importante destacar que para este ejercicio de planeación, se mantiene una política de diversificación de fuentes primarias en la que se establecieron cotas máximas y mínimas para las futuras adiciones de capacidad en lo que corresponde a las tecnologías basadas en fuentes fósiles y fuentes renovables. El capítulo cinco detalla las estimaciones en materia de ahorro de energía eléctrica a través de los diversos programas, entre ellos el horario de verano. Asimismo, se detallan las metodologías utilizadas en las estimaciones de ahorro de los siguientes programas: Horario de verano, calentadores solares, sector doméstico, entre otros. 13

15 Finalmente se incluyen seis anexos, que contienen tablas, catálogos de normas, así como la descripción general de los modelos econométricos utilizados en las proyecciones del consumo futuro de energía eléctrica y un glosario de términos, para una mayor comprensión del documento. 14

16 Secretaría de Energía Resumen ejecutivo La Prospectiva del sector eléctrico detalla la situación internacional, la evolución histórica del mercado eléctrico nacional, así como el crecimiento esperado de la demanda y los requerimientos de capacidad para los próximos diez años. En 2006, el consumo mundial de energía eléctrica ascendió a 16,252 TWh, cifra 3.9% superior al valor registrado en En general, el crecimiento en el consumo eléctrico radica en los países en transición, cuyas economías muestran mayores tasas de crecimiento que los países desarrollados. En cuanto a la capacidad instalada, las centrales termoeléctricas convencionales mantienen la mayor participación, a excepción de algunos países como Francia, donde la energía nuclear predomina, o Canadá y Brasil donde las centrales hidroeléctricas tienen la mayor participación. Las proyecciones internacionales indican que los combustibles de mayor utilización en la generación de electricidad seguirán siendo el carbón y el gas natural, mostrando este último el mayor crecimiento hacia En el caso del carbón, dada la menor volatilidad en sus precios y su mayor disponibilidad, se espera que aumente su utilización en diversos países, especialmente en China, India y EUA, mientras que el gas natural continuará creciendo de manera inversa al comportamiento esperado en el consumo de derivados del petróleo, cuya participación en la generación mundial de energía eléctrica seguirá disminuyendo debido a razones de sustentabilidad ambiental. Como una respuesta al calentamiento global, en varios países se considera a la energía nuclear como alternativa para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero. Entre tales países se encuentra Rusia, China e India, que en total actualmente construyen 19 reactores nucleares. En el segundo capítulo se exponen los ordenamientos e instrumentos de regulación que rigen la operación de los permisionarios de energía eléctrica. En 2007 se registraron 714 permisos vigentes otorgados por la CRE de los cuales el 90.2% se encuentra en operación, con una capacidad de 20,780 MW. Esto representó un incremento de 23.1% en la capacidad en operación, con 121 permisos más respecto al año anterior, debido principalmente al otorgamiento de nuevos permisos de autoabastecimiento, de los cuales la mayoría corresponden a permisionarios con una capacidad instalada en pequeña escala. Los permisos en operación concentran el 84.0% de la capacidad total autorizada, lo cual representa una mayor proporción respecto al observado en 2006 (82.0%). Este incremento obedece a la entrada en operación de varios proyectos de autoabastecimiento y al cambio de modalidad de varios permisos de Pemex que ahora operan como permisos de cogeneración. La modalidad con mayor capacidad autorizada al cierre de 2007 es la de producción independiente con 13,153 MW, lo cual representa el 53.2% respecto al total autorizado. Asimismo, la modalidad con mayor número de permisos vigentes es el autoabastecimiento con 540, el cual concentra el 75.6% del total de permisos vigentes, mientras que, en lo que a la cogeneración se refiere, en ésta modalidad se concentra el 8.0% de los permisos. En el tercer capítulo se presenta el panorama histórico reciente del mercado eléctrico nacional. Se observa que en 2007 el consumo nacional de energía eléctrica aumentó 3.1% respecto al año anterior, para ubicarse en 203,653 GWh y mostrando una tasa de crecimiento anual de 3.9% durante El número de usuarios de energía eléctrica atendidos por CFE y LFC al cierre de 2007 se incrementó en 4.2%, 15

17 proporcionando el servicio a más de 31 millones de usuarios. Asimismo, durante el periodo , las ventas internas de energía eléctrica han mostrado un crecimiento de 2.9%, impulsado principalmente por los sectores industrial y residencial. La capacidad nacional instalada para generación de electricidad a diciembre de 2007 incluyendo exportación se ubicó en 59,008 MW, mostrando un incremento de 4.7% respecto al año anterior. De esta capacidad, CFE concentra el 65.1%, los productores independientes el 19.4%, LFC el 2.0%, mientras que el restante 13.5% está distribuido entre las diferentes modalidades para generación de electricidad vigentes. Destaca el hecho que de un total de 51,029 MW instalados en el servicio público a diciembre de 2007, la participación de la tecnología de ciclo combinado representó el 32.7% mientras que el ciclo convencional aportó el 25.2% y las hidroeléctricas el 22.2%. Asimismo, las centrales que utilizan carbón concentran el 9.2% del total. En 2007, la generación bruta del servicio público se ubicó en 232,552 GWh, lo cual significó un incremento de 3.3% respecto al año anterior. Las centrales que utilizan gas natural (ciclo combinado y turbogás) aportaron el 45.8% de esta energía, mientras que las termoeléctricas convencionales e hidroeléctricas lo hicieron con el 21.3% y 11.6%, respectivamente. Esto repercute en una mayor utilización del gas natural en la generación eléctrica, específicamente en lo que se refiere a la tecnología de ciclo combinado, al pasar de 7.0% en 1997 a 44.2% de la generación total del servicio público en En el cuarto capítulo, las estimaciones del consumo nacional de electricidad para el periodo , indican una tasa de crecimiento anual de 3.3%, ya que se espera aumente de TWh en 2008 a TWh en Durante el mismo periodo, el programa de expansión del servicio público establece la instalación de una capacidad adicional de 14,315 MW, la cual está integrada por 3,520 MW de capacidad comprometida y 10,795 MW de capacidad no comprometida. Específicamente en el caso de LFC, se completará la puesta en operación de 160 MW de tecnología turbogás que al cierre de 2007 faltaba de iniciar operaciones dentro del proyecto de generación distribuida. Asimismo, durante el periodo se retirarán 4,749 MW de diversas unidades generadoras que actualmente se encuentran en operación. Finalmente, en el capítulo 5 se muestran las tendencias en el ahorro de energía eléctrica derivado de la aplicación de los programas de ahorro de energía del Gobierno Federal. Hacia finales de 2008 se estima obtener un ahorro anual equivalente de 19,800 GWh en consumo y más de 2,941 MW de capacidad diferida, mientras que hacia 2017 se alcanzaría un ahorro anual de 36,100 GWh y 6,211 MW. 16

18 Secretaría de Energía Capítulo uno Mercado internacional de energía eléctrica En este capítulo se aborda el análisis de la evolución histórica reciente y las tendencias futuras del mercado internacional de energía eléctrica, particularizando en las principales variables que conforman la estructura de dicho mercado: consumo mundial y consumo per cápita de energía eléctrica, capacidad instalada y generación de electricidad por país y región, costos de generación de electricidad por tecnología, fuentes primarias de energía y los combustibles utilizados 1. Bajo un entorno internacional con incrementos en los costos de las tecnologías y alta volatilidad de los precios de los energéticos, la planeación de los sistemas eléctricos en cada país necesariamente debe considerar aspectos de seguridad en el suministro de combustibles, así como la mayor participación de fuentes alternativas que además de reducir la dependencia respecto a las fuentes de energía fósil, permita contribuir al desarrollo económico mundial atendiendo las previsiones y acciones necesarias para combatir el cambio climático y garantizar a su vez el equilibrio ecológico global. La información que se presenta en este capítulo proviene de diversas fuentes internacionales 2, y con ello se busca integrar un marco de referencia general para el análisis y entendimiento de la dinámica mundial del mercado eléctrico. 1.1 Evolución histórica del consumo mundial de energía eléctrica Durante el periodo , el consumo mundial de energía eléctrica 3 tuvo un crecimiento medio anual de 3.4%, y se ubicó en 16,252 TWh. Este ritmo de crecimiento ha sido primordialmente impulsado por los países en transición, dado que son mercados energéticos en expansión y en proceso de maduración cuyos sistemas de producción y consumo en general son menos eficientes con relación a los países industrializados. Las regiones que han alcanzado los mayores niveles de estabilidad y madurez en sus mercados, se han caracterizado por registrar incrementos moderados en el consumo de energía eléctrica durante los años recientes. Los países miembros de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) de Norteamérica, Europa Occidental, Asia y Oceanía, tuvieron tasas de 1.7%, 2.0% y 2.6%, respectivamente. Particularmente en Norteamérica, los incrementos en el consumo de energía eléctrica en los Estados Unidos 1 Se consideran los grupos de países que señala el documento International Energy Outlook 2007, del DOE, los cuales se distinguen por: a) países miembros de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE): Norteamérica OCDE (Canadá, Estados Unidos de América y México), Europa OCDE, Asia y Oceanía OCDE (Australia, Corea del Sur, Japón y Nueva Zelanda); b) países no miembros de la OCDE: Europa y Eurasia, Asia, Medio Oriente, África, así como Centro y Sudamérica. 2 Para mayores detalles, consulte el Anexo Seis. 3 Consumo mundial observado, no incluye usos propios de las centrales ni pérdidas por transmisión y distribución. 17

19 de América (EUA) y Canadá se ubicaron en 1.7% y 1.1% durante el periodo. A diferencia de estos países, en México el consumo de energía eléctrica (ventas internas del sector público y consumo autoabastecido) ha crecido a un ritmo de 3.9%. Durante el lapso , el mayor crecimiento en el consumo de energía eléctrica se ha presentado en países no miembros de la OCDE de Asia y Medio Oriente, con tasas de 8.3% y 6.3%, respectivamente (véase gráfica 1). El fuerte impulso en el consumo de la primera de estas regiones proviene de China e India, países que durante el periodo aumentaron su consumo en 10.1% y 4.8% promedio anual. Esto como resultado de la fuerte y sostenida expansión económica observada durante los últimos años en ambos países, principalmente en China con tasas de crecimiento de alrededor de 10% en el PIB. Este crecimiento en China ha sido impulsado por factores como el crecimiento en la inversión en capital fijo 4 y el crecimiento constante en la productividad de su mano de obra, gracias a la inversión en capital humano. Por otra parte, en el caso de Medio Oriente, Arabia Saudita e Irán representan las principales economías de la región concentrando en 2006 el 55.8% del consumo de energía eléctrica y exportando petróleo, gas, productos químicos y petroquímicos como principales productos. 4 Nuevas y diversas industrias, fábricas, maquinaria y manufactura, sistemas de comunicación, etc. 18

20 Secretaría de Energía Gráfica 1 Consumo mundial de energía eléctrica por región, (TWh) 5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 Norteamérica OCDE Europa OCDE tmca* (%) ,000 1,500 1, Asia no OCDE Asia y Oceanía OCDE Europa y Eurasia no OCDE Centro y Sudamérica 3.9 Medio Oriente 6.3 África Fuente: Electricity Information 2008, Energy Balances of OECD Countries 2008, Energy Balance of Non-OCDE Countries 2008; International Energy Agency. 1.2 Organización del mercado eléctrico y capacidad instalada en países miembros de la OCDE Desde el punto de vista organizacional, en EUA la iniciativa privada posee alrededor del 80% de la capacidad instalada para servicio público y privado, las empresas regidas por la Federación 6.5%, otras instalaciones públicas 9.5% y las cooperativas 4.0%. El mercado eléctrico estadounidense está organizado de tal manera que se estima que existen alrededor de 3,279 suministradores de energía eléctrica, de éstos, 2,010 son empresas constituidas con recursos públicos, 883 cooperativas, 219 empresas de inversionistas privados y nueve empresas públicas federales. El sector público incluye empresas municipales, distritos eléctricos públicos, distritos de irrigación, agencias estatales y otras organizaciones. En el caso de Canadá, cada provincia y territorio establece sus propias políticas en torno al sector eléctrico, y son implementadas a través de reguladores, operadores y autoridades provinciales. Alberta es la única provincia con un mercado eléctrico al por mayor completamente competitivo y con mercados al por menor. En el caso de Ontario, en 2002 abrió su mercado a la competencia, sin embargo, poco tiempo después volvió a 19

21 ser regulado parcialmente debido a incrementos en los precios de la energía. En Columbia Británica y Nueva Brunswick se han separado los bloques corporativos de generación, transmisión y distribución. Los sistemas eléctricos de las provincias restantes están administrados en gran parte por sus respectivas empresas públicas verticalmente integradas. Hydro-Quebec (HQ), la empresa pública de la provincia de Quebec, ha separado sus bloques de generación, transmisión, distribución, construcción, petróleo y gas, así como investigación y desarrollo, pero sin tener planes para deshacerse de esas funciones. En Alemania, la generación de energía eléctrica está totalmente liberalizada. Existen varias empresas generadoras compitiendo en el mercado, entre las cuales se encuentran las cuatro mayores compañías públicas integradas: E.ON, Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk (RWE), Vattenffal Europe y Energie Baden- Württemberg (ENBW), así como también numerosos productores independientes y autogeneradores. Como un resultado de la política gubernamental que promueve la generación de electricidad no contaminante y obliga a los operadores de la red a comprar energía producida en plantas de cogeneración y de fuentes renovables, el mercado alemán de generación eólica y solar está creciendo rápidamente. El gobierno alemán decidió abandonar la energía nuclear a diferencia de otros estados miembros de la Unión Europea donde está siendo considerada la construcción de reactores nucleares de nueva generación. En 2000, la administración federal y las empresas eléctricas alemanas de servicio público acordaron el retiro gradual de la capacidad nuclear. Por su parte, el mercado eléctrico en Reino Unido es completamente competitivo y la energía es suministrada por diversas empresas proveedoras dependiendo de su localización. Las compañías generadoras están divididas en empresas que producen electricidad en alto voltaje ( kv), las cuales están directamente conectadas a la red de transmisión y en generadores distribuidos que producen energía en el rango de kv. La política del sector eléctrico del Reino Unido está orientada a la atención de dos principales desafíos: el cambio climático y la seguridad energética. Para enfrentar estos retos, las principales estrategias que el gobierno planea implementar son: Incrementar la eficiencia energética en los negocios, hogares, edificios y otras aplicaciones Promover la mayor utilización de energía renovables Abrir las posibilidades de inversión al sector privado para participar en la propiedad de plantas nucleares Desarrollo de tecnología para la captura y secuestro de CO 2 Gestionar ante la Unión Europea (UE) el fortalecimiento del Esquema de Comercio de Emisiones (ETS, por sus siglas en inglés) En los países miembros de la OCDE, en el periodo , la capacidad instalada para la generación de energía eléctrica creció 2.5% en promedio anual y se ubicó en 2,488 GW hacia el final del periodo. En Estados Unidos se concentró el 43.3% de la capacidad en 2006 con 1,078 GW, lo que representa el 85.5% del total en Norteamérica; por su parte Canadá y México participan con el 10.0% y 4.5%, respectivamente. Norteamérica tiene instalado el 50.6% de la capacidad total de la OCDE. En el caso de los países europeos miembros de la OCDE destacan: Alemania, Francia, Italia y el Reino Unido, que en conjunto aportan el 16.9% de la capacidad instalada. Asimismo, la capacidad instalada en todos los países europeos miembros representa 20

22 Secretaría de Energía el 32.9% de la OCDE. El resto se conforma por los países miembros asiáticos 5 y de Oceanía, con el 14.0% y 2.4% respectivamente. En el caso de México, el 73.6% de la capacidad instalada corresponde a tecnologías que utilizan combustibles fósiles como gas natural, combustóleo, carbón y diesel. Mientras que el 26.4% restante corresponde a fuentes alternas, de las cuales las hidroeléctricas aportan el 21.7% del total instalado. Con la finalidad de distinguir las diferentes composiciones del parque generador por cada país, en la Gráfica 2 se destaca la composición del portafolio de fuentes de energía utilizadas para generación de electricidad en los países miembros al cierre de Se puede observar que al interior de la OCDE las mayores capacidades para generación de electricidad se encuentran instaladas en EUA, Japón, Alemania, Canadá y Francia. Asimismo, es ilustrativo mencionar que la alta participación relativa de la energía nuclear al interior del parque de generación en Francia(54.5%), constituye un caso singular no sólo entre países miembros de la OCDE, sino en el mundo entero. Noruega y Canadá se caracterizan por contar con una alta proporción de capacidad instalada con base en una sola fuente, la energía hidráulica. En 2006, la capacidad hidroeléctrica instalada en dichos países representó el 98.0% y 57.7% del total respectivamente. Si se considera que se trata de una fuente renovable, esto contribuye a evitar emisiones de gases de efecto invernadero. 5 Japón aporta GW, lo cual equivale al 11.2% de la capacidad total de la OCDE. 21

23 Gráfica 2 Capacidad de generación de energía eléctrica en países miembros de la OCDE, (GW) Irlanda República Eslovaca Hungría Nueva Zelanda Dinamarca Grecia Portugal Bélgica Finlandia República Checa Suiza Austria Países Bajos Noruega Polonia Suecia Turquía Australia 2 México Corea del Sur España Reino Unido Italia Francia Canadá Alemania Japón Estados Unidos Total OCDE 2,488 GW Nuclear Hidroeléctrica Geotérmica Eólica Combustibles fósiles Otras fuentes 1, ,000.0 GW 1 Incluye generación centralizada y autogeneración de energía eléctrica. Por simplicidad, no se incluyen Luxemburgo e Islandia. 2 Fuente: CFE y CRE. Fuente: Electricity Information 2008, International Energy Agency (IEA). Como puede observarse en la Gráfica 2, en EUA la utilización de combustibles fósiles para la generación de electricidad es mayoritaria. Entre éstos destaca el uso del carbón y el gas natural. 1.3 Consumo de combustibles y fuentes primarias para la generación mundial de energía eléctrica El carbón es el combustible dominante para la generación de electricidad en el mundo. En términos caloríficos, durante 2006 el 54.3% de la energía primaria utilizada para generar electricidad provino del carbón. En Sudáfrica, casi la totalidad de la energía eléctrica se genera a partir del carbón (94.0%), 22

24 Secretaría de Energía combustible que en dicho país, además de utilizarse para generar electricidad, se utiliza en plantas de gasificación para producir combustibles sintéticos mediante procesos como Fischer-Tropsch 6. En China, la combustión del carbón aporta el 89.6% de la energía térmica empleada para generar electricidad (véase gráfica 3), seguida por la hidroeléctrica con 5.7%. En la actualidad, China es ya el mayor consumidor de carbón en el mundo, seguido por EUA e India. No obstante el predominio de este combustible, desde 1970 la utilización de la energía nuclear se incrementó en forma acelerada hasta finales de la década de 1980, estabilizándose el aumento en la construcción de nuevos reactores durante principios de la década de En la actualidad, en todo el mundo se tienen 439 reactores en operación con una capacidad total de GW 7. Por otra parte, la generación eléctrica a partir de gas natural creció rápidamente durante las últimas dos décadas. Esto se refleja en la fuerte presencia de este combustible en países como Argelia, Argentina e Irán. En contraste y como efecto de los altos precios del crudo generados por el embargo petrolero de y la revolución iraní en 1979, la utilización de petrolíferos para la generación de electricidad se ha rezagado desde mediados de la década de los setentas. Específicamente, se espera que en países miembros de la OCDE la generación de electricidad a partir de derivados del petróleo siga declinando, a diferencia de los países de Medio Oriente donde debido a la existencia de grandes reservas de petróleo, continuarán dependiendo de sus derivados para satisfacer la demanda de energía eléctrica. Como se puede observar en la Gráfica 3, el patrón de utilización de fuentes primarias para generar electricidad depende principalmente, de su disponibilidad así como del perfil tecnológico y del portafolio de generación existente en cada región y país. 6 El proceso Fischer-Tropsch consiste en una reacción catalítica mediante la cual se obtienen, por síntesis, hidrocarburos líquidos a partir de monóxido de carbono e hidrógeno gaseoso. Las materias primas para este proceso derivan de la reformación de gas natural (obtención de hidrógeno) así como gas de síntesis proveniente de la gasificación de carbón o residuales, el cual a su vez puede ser utilizado para su limpieza y purificación y posteriormente su combustión en turbinas de gas para generar energía eléctrica. 7 Power Reactor Information System (PRIS), International Atomic Energy Agency (IAEA). 23

25 Gráfica 3 Utilización de combustibles para generación de electricidad en algunos países, 2006 (participación porcentual) 100% Norteamérica Europa OCDE Asia y Oceanía OCDE Europa y Eurasia no OCDE Asia no OCDE Medio Oriente África Centro y Sudamérica 90% 80% 70% 60% 50% Fuentes renovables Energía nuclear Gas natural a 40% 30% 20% 10% Hidrocarburos líquidos y petrolíferos Carbón 0% Estados Unidos México Canadá Alemania Francia Reino Unido Japón Australia Corea del Sur Rusia Ukrania Kazajstán China India Indonesia Irán Arabia Saudita Israel Sudáfrica Egipto Argelia Brasil Argentina Venezuela a Incluye hidroenergía, geotermia, viento, solar, biomasa y desechos orgánicos. Fuente: Electricity Information 2008, Energy Balances of OECD Countries 2008, Energy Balance of Non-OCDE Countries 2008; International Energy Agency. Actualmente, los altos precios de los hidrocarburos, así como las necesidades de reforzar la seguridad energética y de identificar oportunidades de mitigación de emisiones de gases de efecto invernadero, constituyen un conjunto de factores de decisión para la diversificación del uso de fuentes primarias para generar electricidad, lo cual amplía el panorama de opciones tecnológicas a considerarse en la planeación y construcción de nueva capacidad alrededor del mundo. 1.4 Tendencia del consumo mundial de energía eléctrica Se estima que durante el periodo la demanda mundial de energía eléctrica mantenga un dinamismo al alza de 3.1% en promedio anual, al pasar de 15,431 TWh en 2004 a 21,698 TWh en 2015, crecimiento que será principalmente impulsado por los países asiáticos en transición y latinoamericanos en desarrollo, que no pertenecen a la OCDE (véase Cuadro 1). 24

26 Secretaría de Energía Región Cuadro 1 Consumo mundial de energía eléctrica, (TWh) tmca (%) Mundial 15,431 19,044 21, OCDE 8,978 10,128 10, Norteamérica 4,464 5,036 5, Europa 3,039 3,343 3, Asia 1,475 1,749 1, No OCDE 6,453 8,916 10, Europa y Eurasia 1,364 1,836 2, Asia 3,273 4,713 5, Medio Oriente África Centro y Sudamérica 820 1,125 1, tmca: Tasa media de crecimiento anual. Fuente: U. S. Department of Energy e International Energy Outlook 2006 y En lo que se refiere a los países miembros de la OCDE, se estima que el crecimiento anual de la demanda de energía eléctrica se ubique en 1.8%, lo que representa un crecimiento menor con relación a los países no miembros, cuya demanda se espera se incremente a un ritmo de 4.8% anual durante Esta diferencia de tres puntos porcentuales, se debe particularmente a que los mercados en los países industrializados 8 son maduros, con un lento crecimiento poblacional 9 y con alto nivel de desarrollo tecnológico que permite hacer un uso más eficiente de la energía. En el caso específico de los países europeos miembros de la OCDE, cuyo crecimiento de la demanda se estima en 1.3%, se espera incrementar la competitividad de los mercados de gas natural y electricidad por medio de la liberalización, lo cual compensaría en cierta medida el aumento de costos de la energía eléctrica al depender en mayor medida del gas natural y las fuentes renovables para generación eléctrica. En el continente asiático, se estima que en Corea del Sur y Japón aumente el consumo de electricidad en 3.9% y 1.7% anual hacia 2015, resultando en un crecimiento de 2.2% en conjunto para los países asiáticos miembros. El mayor crecimiento esperado en el consumo de energía eléctrica se concentrará en los países asiáticos no miembros, lo cual resulta del fuerte crecimiento económico que se estima para esta región, ubicándose en una 8 Entre los países miembros de la OCDE se encuentra el G7 (Alemania, Canadá, Estados Unidos, Francia, Italia, Japón y Reino Unido). 9 Incluso se espera que durante los próximos años en algunos países de Europa y en Japón, se observe una declinación en la población. 25

27 variación anual del PIB de 5.3% durante Se estima que durante el periodo el consumo de energía eléctrica crezca en 5.5% anual, impulsado por China e India al incrementar su demanda en 5.6% y 5.3% respectivamente. Este crecimiento del consumo eléctrico en Asia se orientará principalmente hacia el uso residencial debido al crecimiento poblacional y a la transformación de los estándares de vida, que dará como resultado una mayor utilización de sistemas y dispositivos para iluminación, aplicaciones electrónicas y nuevas tecnologías. Asimismo, en regiones como Centro y Sudamérica el consumo aumentará en 4.7% y estará orientado principalmente hacia los sectores residencial, comercial e industrial y, en Medio Oriente cuya demanda crecerá en 3.7%, esta se concentrará en los sectores residencial e industrial Tendencia mundial del consumo de energía eléctrica por habitante Durante el periodo , se espera que el consumo mundial de energía eléctrica por habitante se incremente en 2.0% anual, al pasar de 2,416 kwh/habitante en 2004 a 3,007 kwh/habitante en 2015 (véase cuadro 2). Las regiones con mayor consumo de electricidad por habitante en el ámbito mundial son Norteamérica y los países de Asia miembros de la OCDE. En el caso de Norteamérica, se estima que hacia 2015 el consumo se ubicará en 11,496 kwh/habitante. Asimismo, hacia el final del periodo, en Asia OCDE el consumo se estima en 9,167 kwh/habitante, con un crecimiento anual de 2.0% que será impulsado principalmente por Corea del Sur. A diferencia de este último, en Japón los mercados de energía eléctrica se caracterizan por ser maduros, lo cual aunado a su población en proceso de envejecimiento y un crecimiento económico que se espera sea relativamente moderado en el mediano plazo, se traduce en un lento crecimiento en la demanda de energía eléctrica. En contraste, además de Corea del Sur, para el mediano plazo se tienen proyectados niveles de ingreso más robustos y crecimiento poblacional en Australia y Nueva Zelanda, lo cual conducirá a un crecimiento más acelerado en la demanda de electricidad. Cuadro 2 Consumo mundial de energía eléctrica por habitante, (kwh/habitante) Mundial 2,416 2,784 3, OCDE 7,720 8,426 8, Norteamérica 10,333 11,020 11, Europa 5,713 6,157 6, Asia 7,412 8,658 9, No OCDE 1,235 1,581 1, Europa y Eurasia 3,988 5,432 6, Asia 975 1,312 1, Medio Oriente 2,758 3,153 3, África Centro y Sudamérica 1,830 2,315 2, Fuente: Energy Information Administration e International Energy Outlook 2006, 2007 y tmca (%)

28 Secretaría de Energía Por otra parte, el mayor crecimiento del consumo se presentará en países no miembros en conjunto, con 3.5% en promedio anual. Entre estos países se estima que la región de Asia mostrará el dinamismo más fuerte con 4.4% durante , llegando a un nivel de consumo de 1,559 kwh/habitante al final del periodo. 1.5 Proyección de la población mundial por región, Se estima que durante el periodo de 1990 a 2015, la población mundial crezca con una tasa promedio anual de 1.3%. La regiones que mostrarán el mayor dinamismo son África y Medio Oriente con 2.4% y 2.2%, respectivamente (véase gráfica 4). En términos de magnitud, el grupo de países asiáticos no miembros de la OCDE concentró el 52.7% de la población mundial en 2005, seguido por el continente africano con 14.2%. Gráfica 4 Población mundial por región, (millones de habitantes) 4, ,000 3, %* Población mundial 1990: 5,293 millones Población mundial 2015: 7,290 millones 3,000 2,500 2,000 1, %* 1, %* 1.4 %* 1.0 %* -0.1 %* 2.2 %* 0.3 %* 0 Asia No OCDE África Europa OCDE Centro y Sudamérica Norteamérica OCDE Europa y Eurasia No OCDE Medio Oriente Asia OCDE Fuente: International Energy Outlook

29 1.6 Pronóstico mundial de la capacidad y generación de energía eléctrica La capacidad mundial de generación de electricidad crecerá principalmente en los países en desarrollo no miembros de la OCDE, los cuales aumentarán su capacidad instalada en 657 GW durante el periodo , lo que representa un crecimiento promedio anual de 6.3%. China e India se mantendrán como los principales impulsores del crecimiento de las necesidades de energía eléctrica en el mundo, lo cual corresponde a la importante expansión del mercado asiático, mientras que en los países africanos se estima un crecimiento promedio de 4.6% y en Medio Oriente de 3.7% hacia el final del periodo, (véase gráfica 5). Es decir, en la medida en que el crecimiento económico de la región asiática emergente continúe mostrando el dinamismo de los últimos años, el consumo de electricidad continuará creciendo como resultado de las mayores necesidades de iluminación, calentamiento y acondicionamiento doméstico, dispositivos electrónicos y en general los sistemas y dispositivos asociados a la mejora en la calidad de vida de la población. En el caso de China, los mayores incrementos de capacidad se realizarán utilizando tecnologías que consumen carbón y energía nuclear. Respecto a esta última, actualmente China tiene 11 reactores en operación comercial y seis reactores en construcción. Asimismo, este país tiene en construcción dos grandes proyectos hidroeléctricos: Presa Tres Gargantas con 18.2 GW y Yellow River, de 15.8 GW. Asimismo en India, existen 17 reactores en operación y seis en construcción. En el entorno global, la región asiática emergente estará a la cabeza en la instalación de nueva capacidad nuclear durante los próximos años. 28

30 Secretaría de Energía Gráfica 5 Capacidad mundial de generación de energía eléctrica por región, (GW) 1,600 1,400 1, %* %* 1, %* GW %* 1.8 %* %* 3.7 %* 4.6%* 0 Norteamérica OCDE Europa OCDE Asia no OCDE Europa y Eurasia no OCDE Asia y Oceanía OCDE Centro y Sudamérica Medio Oriente África * Tasa media de crecimiento anual Fuente: Energy Information Administration e International Energy Outlook Norteamérica OCDE En lo que a Norteamérica se refiere, el crecimiento promedio anual es el menor respecto al resto de las regiones, lo cual, en gran medida es resultado de una madurez general de los mercados de energía eléctrica de EUA y Canadá, cuyo proceso de expansión será sensiblemente menor respecto a otros años. A diferencia de dichos países, en México el mercado seguirá expandiéndose y con ello la infraestructura eléctrica y la generación de electricidad seguirán creciendo durante los próximos años. En el caso de EUA, se espera un incremento en la generación basada en gas natural, carbón y energía nuclear. Asimismo, la generación de electricidad a partir de fuentes de energía renovable mostrará una expansión que tendrá como estímulo el desarrollo y avance tecnológico, los altos precios de los combustibles fósiles, la necesidad de implementar tecnologías de generación eléctrica libres de emisiones de gases de efecto invernadero, así como la extensión de políticas públicas que estimulen el desarrollo de este tipo de proyectos a través de incentivos fiscales y del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL). En este país, el carbón es y seguirá siendo la principal fuente de energía para generar electricidad, cuya participación en la generación total durante 2005 fue de 50%. Se estima que gran parte del crecimiento en la generación de electricidad provendrá de este combustible y de fuentes renovables, y en menor medida, del gas natural. Asimismo, la generación de 29

31 energía eléctrica a partir de recursos renovables crecerá principalmente debido a la expansión en la utilización de fuentes distintas a la hidroeléctrica, específicamente eólica, solar, geotérmica y biomasa. En Canadá, el crecimiento en la capacidad y generación de energía eléctrica estará basado en el uso del gas natural, energía nuclear así como hidroenergía y otras fuentes renovables. La utilización de carbón se mantendrá relativamente invariable durante los próximos años, como resultado de algunas adiciones de capacidad en provincias como Alberta y Nueva Escocia que compensarán en cierta medida los retiros de capacidad en Ontario 10. Asimismo, se prevé que la generación basada en petrolíferos (combustóleo, diesel) declinará en todo el país. En lo que se refiere a la fuente hidroeléctrica, ésta seguirá siendo un recurso clave para Canadá. En 2005, la participación de la hidroelectricidad en la generación total fue de 59%. Además, actualmente se tienen diferentes centrales hidroeléctricas (grandes y pequeñas) planeadas y en proceso de construcción. Hydro- Quebec anunció planes para construir una central hidroeléctrica de 768 MW cerca de Eastmain y una más pequeña de 120 MW en Sarcelle en Quebec, las cuales están programadas para iniciar operaciones en Otros proyectos hidroeléctricos planeados son: Complejo Hidroeléctrico Romaine, con 1,550 MW, sobre el río Romaine en Quebec y con fecha de inicio de construcción en 2009, Lower Churchill River Project en Newfoundland y Labrador, con 2,260 MW y el proyecto Wuskwatim de 200 MW en Manitoba. Si bien la energía hidráulica juega un papel preponderante en la generación de electricidad a partir de fuentes renovables en Canadá, la energía eoloeléctrica también es considerada en los planes de expansión del sistema eléctrico del país, con 386 MW instalados durante 2007 y alcanzando 1,846 MW de capacidad total eoloeléctrica. En el caso de México, el 73% de la capacidad instalada corresponde a la utilización de combustibles fósiles. De éstos, el gas natural consumido aporta el 46.7% de la generación total de energía eléctrica para servicio público, mientras que el combustóleo contribuye con el 20.1%. Durante los próximos años la generación de electricidad en México crecerá más rápido que en Canadá y EUA, como resultado de la expansión del sistema de eléctrico para satisfacer las necesidades de la población y el desarrollo económico Europa OCDE La generación de energía eléctrica en países europeos miembros de la OCDE se incrementará en promedio 1.4% anual, para ubicarse en 4.0 x kwh hacia Debido a que la mayoría de los países europeos miembros tienen poblaciones relativamente estables y mercados eléctricos maduros, la mayor parte del crecimiento en la generación de electricidad provendrá de aquellos países con un crecimiento poblacional más robusto 11 y de aquellos países de más reciente ingreso a la OCDE 12, cuyas tasas de crecimiento económico exceden al promedio de la OCDE para los próximos años. Otro caso de crecimiento marginal de la capacidad es el de los países europeos miembros de la OCDE. Se espera que en esta región el crecimiento sea de 1.7% hacia 2015, lo cual, considerando que el ritmo de crecimiento poblacional actual y para los próximos años será muy lento en países de Europa Occidental, 10 En 2007, como una medida de protección ambiental, la provincia de Ontario anunció sus planes para retirar de servicio todas sus plantas carboeléctricas hacia el año Tal es el caso de Turquía, Irlanda y España 12 República Checa, Hungría y Polonia. 30