Las Energías Renovables son el presente y el futuro de nuestro Estado. Manuel Velasco Coello Gobernador Constitucional del Estado de Chiapas

Transcripción

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2 Las Energías Renovables son el presente y el futuro de nuestro Estado. Manuel Velasco Coello Gobernador Constitucional del Estado de Chiapas Cañón del Sumidero Chiapa de Corzo, Chiapas Fuente: Secretaría de Turísmo del Estado de Chiapas

3 Programa Especial para el Desarrollo de las Energías Renovables del Estado de Chiapas Directorio Lic. Manuel Velasco Coello Gobernador Lic. Juan Carlos Gómez Aranda Secretario de Planeación, Gestión Pública y Programa de Gobierno Arq. Luis Enrique Aguilar Márquez Director General del Instituto de Energías Renovables del Estado de Chiapas Ing. Juan Carlos Vidal López Director de Investigación e Innovación Tecnológica

4 FOTO Vicente Kin Paniagua Campamento Yatoch Barum, Chiapas Fuente: Secretaría de Turísmo del Estado de Chiapas

5 Contenido 1. Situación actual. 1.1 Situación mundial de las Energías Renovables. 1.2 Situación de las Energías Renovables en México. 1.3 Situación de las Energías Renovables en Chiapas. 2. Política Integral para el desarrollo de las Energías Renovables. 3. Objetivos Generales y Específicos. 4. Políticas Públicas, objetivos y estrategias. 4.1 Eje Investigación e innovación. 4.2 Eje Atracción de inversiones en proyectos estratégicos. 4.3 Eje Reconversión cultural hacia las Energías Renovables. 4.4 Eje Regulación y normatividad de las Energías Renovables. 4.5 Eje Eficiencia y ahorro energético. 5. Líneas de acción y Proyectos de Energías Renovables. 5.1 Eje Investigación e innovación. 5.2 Eje Atracción de inversiones en proyectos estratégicos. 5.3 Eje Reconversión cultural hacia las Energías Renovables. 5.4 Eje Regulación y normatividad de las Energías Renovables. 5.5 Eje Eficiencia y ahorro energético. 6. Metas e indicadores. 7. Bibliografía.

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7 MENSAJE DEL GOBERNADOR Al inicio de la Administración nos comprometimos a impulsar acciones decididas para mitigar los efectos del cambio climático y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En este sentido se creó el Instituto de Energías Renovables con la oportunidad de satisfacer las necesidades de la creciente demanda de energía y promover el uso eficiente, desarrollo y generación de energías limpias y con ello proteger y valorar la diversidad de las riquezas naturales del Estado. El Programa Especial para el Desarrollo de Energías Renovables que presentamos refrenda el compromiso de un Chiapas próspero e incluyente para impulsar políticas públicas que deberán guiarnos hacia el cumplimiento de la demanda mundial por generar economías sustentables, la diversidad de energías no convencionales y el aprovechamiento del potencial de generación de energías renovables. Chiapas es ejemplo nacional e internacional por promover una economía verde, basada en el respeto al capital y recursos naturales. Con el cumplimiento de este Programa Especial consolidaremos el liderazgo en materia de energía eólica, solar, el aprovechamiento de la biomasa, biocombustibles e hidroelectricidad. Aunado a ello el impulso de proyectos para generar empleos y cadenas de valor en un entorno de inclusión social, competitividad y desarrollo local guiado por la inversión pública y privada; así como el impulso a la investigación, innovación y el desarrollo tecnológico en el ámbito de la sustentabilidad. Tengo la certeza que este Programa Especial contribuirá a la construcción del Chiapas que todos merecemos y que solo juntos lograremos. Las energías renovables son el presente y futuro de Chiapas. Lic. Manuel Velasco Coello Gobernador Constitucional del Estado de Chiapas

8 1.Situación Actual Situación mundial de las Energías Renovables A principios del siglo XIX el 95% de la energía primaria que se consumía en el mundo procedía de fuentes renovables. Un siglo después tal porcentaje era del 38%, y a principios del presente siglo era sólo del 16% (Fouquet, 2009). Sin embargo, la tendencia parece estar cambiando, ya que en muchos países industrializados la proporción de energías renovables ha crecido de manera considerable en las dos últimas décadas. Fuente: El sector energético se ha convertido en una condición para el crecimiento económico de los países, debido a la estrecha relación que existe entre el crecimiento del producto interno bruto y la demanda de energía de cada país. El incremento en el nivel de vida de la población, ha generado un aumento persistente de la demanda energética. La naturaleza finita de los recursos ha obligado a buscar una mayor eficiencia en la producción y el uso de la energía; así como a desarrollar el potencial del uso de fuentes de energía no fósiles. Bajo este contexto, el uso de las energías renovables aparece como un elemento que contribuye a aumentar la seguridad energética del país, al diversificar su matriz energética ante la expectativa del encarecimiento y la volatilidad de las fuentes convencionales de energía, así como a mitigar las emisiones de gases efecto invernadero y las graves consecuencias del cambio climático provenientes del uso de energéticos fósiles (Sener, 2012).

9 En 2010, la oferta total de energía primaria en el mundo, fue de 12,715 millones de toneladas equivalentes de petróleo (MTPE), de las cuales 13.3% (1,685.7 MTPE) provinieron de fuentes renovables de energía. La contribución de otras fuentes de energía fue de 32.3% para petróleo, 27.3% para carbón, 21.5% para gas natural y 5.7% para energía nuclear.(iea, 2012). Las energías renovables crecieron a una tasa promedio anual de 2.9% de 1990 a 2010, y contribuyeron con el 19.4% de la generación de energía eléctrica mundial. (IEA, 2012). Distribución de la demanda mundial de energía, (Millones de toneladas de petróleo equivalente) Fuente: International Energy Agency World Energy Balances. El rápido crecimiento de la energía renovable se sustenta en la caída de los costos tecnológicos, la subida de los precios de los combustibles fósiles y el establecimiento de un precio a las emisiones de CO2, pero su auge se debe sustancialmente a las continuas subvenciones, que pasarán de 88,000 millones USD en 2011 a cerca de 240,000 millones USD en (IEA, 2012). Museo de Tecnología CFE. Distrito Federal Fuente: 2

10 El uso de energías renovables, incluida la biomasa tradicional, fue de 1,684 millones de toneladas de petróleo equivalente (MTPE) en 2010, representando el 13% de la demanda mundial de energía primaria. Esta cuota se ha mantenido estable desde 2000, pero con el cambio de las contribuciones de los diferentes fuentes renovables. La proporción de la biomasa tradicional de energía renovable total disminuyó del 50% en 2000 al 45% en 2010, mientras que los biocombustibles (combustibles para el transporte producidos a partir de biomasa materias primas) se reunieron una cuota cada vez mayor de las necesidades de combustible de transporte. La energía hidroeléctrica, la mayor fuente de electricidad basada en energías renovables, se mantuvo estable. La generación de electricidad a partir del viento creció un 27% y la energía solar fotovoltaica (PV) en un 42% por año en promedio durante este período. (IEA, 2012). En 2011, la capacidad mundial instalada de las fuentes de energía renovable se estimó en 1,360 Gigawatts (GW), alrededor de 8% más de lo registrado en 2010, lo que la llevó a representar aproximadamente un cuarto de la capacidad global instalada (estimada en alrededor de 5,360 GW en 2011) y alrededor del 20.3% del suministro global de energía eléctrica. (Sener, 2012). Energía Eólica La capacidad de generación eléctrica total acumulada de energía eólica en 2011 llegó a 238 GW, con un crecimiento promedio anual de 25.5% en el periodo Durante 2011, la capacidad instalada de energía eólica aumentó 40 GW a nivel mundial, 20% más con respecto a lo registrado en Las adiciones de 2011 fueron equivalentes a casi la quinta parte del total de las instalaciones, mientras que la capacidad acumulada se duplicó en menos de tres años. (Sener, 2012). Parque Eólico de Kaheawa en Hawái Fuente: 3

11 Biomasa La capacidad de generación eléctrica a partir de biomasa alcanzó los 72 GW en el mundo a finales de La producción de electricidad a partir de biomasa se incrementó 7% promedio anual durante el periodo comprendido entre 2000 y 2010, pasando de TWh a TWh. (Sener, 2012). La mayor parte de la energía térmica que se genera de fuentes renovables en el mundo se produce a partir de la biomasa, incluyendo aquella energía que deriva de la combustión de sólidos, líquidos o gases, que a su vez provienen de la biomasa. En 2010 se estimó que la capacidad de generación de energía térmica para satisfacer las necesidades de calefacción en el mundo fue de 290 GWt, con un crecimiento anual de 7% en el periodo (Sener, 2012). Biogás Caña de azúcar es utilizada en Brasil como pirnicipal insumo para producir Bioetanol. Fuente: En los países miembros de la OCDE, el biogás ocupa el tercer lugar dentro de las fuentes renovables de mayor crecimiento para la generación de electricidad. Ésta pasó de 13.1 TWh en 2000 a 47.6 TWh en 2011, con una tasa de crecimiento medio anual del 13%.(Sener, 2012).Se estima que en 2010 la producción de biogás para la generación de calor en el mundo fue de 1,025 PJ de energía, con un crecimiento anual de 13.5%. Lemvig Biogas es, desde 1992, la mayor planta de biogás de Dinamarca Fuente: 4

12 Energía Solar Fotovoltaica Este tipo de energía genera electricidad en más de 100 países y ha sido la tecnología de generación más dinámica en los últimos años. Entre 2001 y 2011, la capacidad fotovoltaica creció a una tasa anual promedio de 44%. Se estima que se instaló una capacidad de 17 GW conectada a la red durante 2010, totalizando de esta manera 40 GW. (Sener, 2012) Energía Solar Térmica Primer vuelo de prueba del avión Suizo Solar Impulse 2, propulsado únicamente con energía solar Fuente: En 2011, la producción de energía térmica con base en calentadores solares aumentó 27% respecto a 2010, alcanzando cerca de 232 Gigawatts de energía térmica (GWt) a nivel mundial. El uso de tecnologías solares para calentamiento de agua se está generalizando en todo el mundo registrando una tasa media de crecimiento anual del 21.3% en el periodo Aumentan las energías renovables (eólica, termosolar y energía solar fotovoltáica) en Andalucía. Fuente: 5 Geotermia En 2011, estimaciones de la Geothermal Energy Association, indican que la generación de energía eléctrica a partir de la geotermia alcanzó 69 TWh. El crecimiento del mercado de la geotermia a nivel mundial registró una modesta expansión, con aproximadamente 136 MW de capacidad adicional instalada en Islandia, Nicaragua y Estados Unidos, llevando la capacidad global a 11.2 GW. (Sener, 2012). La energía geotérmica para la producción de calor se utiliza principalmente en el sector residencial, aunque también se emplea en la industria. En 2010, la capacidad instalada de fuentes de calor directo ascendió a cerca de 51 GWt, con una producción anual de aproximadamente 439 Terajoules (TJ), (equivalente a 122,000 GWh), durante los últimos diez años, la producción de calor a partir de geotermia ha crecido a un ritmo de 9% anual. En 2011, este mercado continuó su crecimiento alcanzando 58 GWt de capacidad instalada a nivel mundial. (Sener, 2012).

13 Hidroeléctricas La energía hidráulica es la fuente renovable de electricidad más importante y más utilizada en el mundo, registrando 970 GW de capacidad de generación eléctrica en El crecimiento de centrales hidroeléctricas en el periodo ha sido del 3% anual. (Sener, 2012). Hidroeléctrica más grande del mundo, Tres Gargantas, localizada en China. Fuente: informe-sobre-recursos-hidricos-del-planeta Biocombustibles para el Sector Transporte En 2011, la producción mundial de biocombustibles ascendió a 107 miles de millones de litros (MMM), que equivale a 3% del consumo mundial de combustibles del sector del transporte. Los biocombustibles incluyen al etanol (extraído principalmente del maíz y caña de azúcar) y al biodiesel (producido a partir de aceites vegetales). En el caso del etanol, el proveniente del maíz representa más de la mitad de la producción mundial y el derivado de la caña de azúcar, alrededor de una tercera parte. El crecimiento de la producción de biocombustibles a nivel mundial fue de 19.8% en el periodo (Sener, 2012). Fuentes:

14 Etanol Estados Unidos es el mayor productor de etanol en el mundo, seguido por Brasil y los países que integran la Unión Europea. A pesar de los continuos aumentos en la producción observados en años anteriores (tmca=18.3% en el periodo ), las tasas de crecimiento se desaceleraron considerablemente en el mundo a partir de 2009, y por primera vez desde el año 2000, la producción solo creció 10% en 2009 y en 2010 aumentó 20%. No obstante, la producción de etanol se estimó en 86.1 mil millones de litros en 2011, lo que representó cuatro veces más la producción registrada en (Sener, 2012) Producción mundial de etanol, (ktpe) (ktpe) Fuente: Renewable and Waste Energy Supply, IEA, 2012: Renewables 2012 Global Status Report, REN21, 2012 Biodiesel 7 En 2011, la producción mundial de biodiesel fue de 21.4 MMMl, lo que representa un aumento de 12% con respecto a la producción del La producción de este combustible ha experimentado una tasa media de crecimiento anual de 49% en el periodo , incrementando 30 veces en este periodo. Estados Unidos aumentó dramáticamente la producción de biodiesel debido a un mandato del gobierno a mediados de 2010, en el que establece a las refinerías, mezclar 3.1 mil millones de litros (800 millones de galones) de biodiesel con el diesel de origen fósil en el año 2011 o enfrentar severas multas diarias. La Unión Europea sigue siendo el principal centro de producción de biodiesel, representa 43% del total de la producción mundial. Sin embargo, su producción en la región ha disminuido considerablemente en los últimos años, registrando en 2011 una declinación del 8%, pasando del 53% en 2010 a 43% en (Sener, 2012).

15 Perspectiva mundial de las Energías Renovables El sector de las energías renovables no ha sido inmune a la crisis económica mundial reciente, pero el desempeño más débil en algunas regiones, por ejemplo, en algunas partes de Europa y los Estados Unidos, fue compensado en gran medida por el fuerte crecimiento en el resto del mundo, especialmente Asia. (IEA, 2012). Un continuo crecimiento de la energía hidráulica y la rápida expansión de la eólica y la solar ha cimentado la posición de las energías renovables como parte indispensable de la matriz energética; para 2035, las energías renovables suponen casi un tercio de la producción total de electricidad. La energía solar crece más rápidamente que cualquier otra tecnología renovable. Las renovables se convierten en la segunda fuente de generación eléctrica del mundo hacia 2015 (generando aproximadamente la mitad que el carbón) y, para 2035, se acercan al carbón como la fuente primaria de generación eléctrica. (IEA, 2012) Vietnam ya ha desarrollado la energía eólica, con varios paruqes eólicos, e incluso fabrica aerogeneradores para la exportación. Fuente: 8

16 Fuente: El consumo de biomasa (para generación eléctrica) y de biocombustibles se cuadriplica, y cada vez serán mayores las cantidades que se comercialicen a escala internacional. Los recursos mundiales de bioenergía son más que suficientes para satisfacer el suministro previsto de biocombustibles y biomasa sin competir con la producción de alimentos, aunque es conveniente gestionar con delicadeza sus implicaciones para el uso del suelo. (IEA, 2012). La Agencia Internacional de Energía, en la World Energy Outlook 2012, plantea tres escenarios globales para el periodo , en los cuales se evalúan las amenazas y oportunidades en el sistema energético mundial, basándose en el análisis de las tendencias energéticas y climáticas. El análisis incluye un escenario de nuevas políticas, un escenario de políticas actuales y otro escenario 450. En los escenarios presentados en la Tabla 1, por la Agencia Internacional de Energía, se puede observar que la generación global de electricidad a partir de fuentes de energía renovables crecerá 2.7 veces entre 2010 y 2035, en el escenario de nuevas políticas. 9 El consumo de biocombustibles tres veces más en el mismo periodo para llegar a 4,5 millones de barriles de petróleo equivalente por día (Mboe/d), expresado en volúmenes de energía equivalentes de gasolina y diesel, frente a los 1,3 Mboe /d en el año Casi todos los biocombustibles se utilizan en el terrestre, pero el consumo del biocombustibles para aviación hacen incursiones hacia El uso de las energías renovables modernas para producir calor casi se duplicará, de 337 MTPE en 2010 a 604 MTPE en Este calor se utiliza principalmente por la industria (donde se utiliza la biomasa para producir vapor, en la cogeneración y en la producción de acero), sino también por los hogares. Estas tendencias generales son mucho más pronunciadas en el escenario 450: la generación de electricidad basada en energías renovables suministrará casi la mitad de electricidad del mundo en 2035, mientras que el uso de biocombustibles crece a 8,2 Mbep/d, equivalente al 14 % del total de la demanda de combustible. (IEA, 201.

17 Tabla 1. Uso de energías renovables en el mundo por tipo y escenario En todos los casos, el porcentaje de energías renovables en la generación eléctrica es más alta que en la producción de calor o para el transporte terrestre en el mismo período proyectado. En el escenario de nuevas políticas, las energías renovables se vuelven colectivamente segunda fuente más grande del mundo de la generación de electricidad para el año 2015 (aproximadamente la mitad que la de carbón) y en 2035 se acercan al carbón como la principal fuente de electricidad. Entre 2010 y 2020, la generación de energías renovables crecerá 5,2% por año, en comparación con el 3,9 % por año entre 2000 y (IEA, 2012). 10

18 Lagos de Montebello Trinitaria, Chiapas Fuente: Secretaría de Turísmo del Estado de Chiapas

19 1.2 Situación de las Energías Renovables en México Fuente: México cuenta con los recursos naturales óptimos para el desarrollo de las energías renovables. En las región norte del país se sitúa una de las zonas de mayor potencial de generación solar fotovoltaico a nivel mundial, por su alto nivel de irradiación. Las zonas más ventosas del estado de Oaxaca y otros estados como Tamaulipas, Baja California, Puebla, Veracruz y Chiapas, permitirían maximizar las horas de funcionamiento de las instalaciones eólicas. El eje neo-volcánico mexicano alberga, a lo largo de sus 800 km de longitud, zonas con elevado potencial para la instalación de plantas de generación geotérmica.(pwc, Climate Works Foundation y otros, 2013) El aprovechamiento de los residuos urbanos, agrícolas y forestales generados a lo largo de la geografía nacional permitiría incorporar a la matriz de generación eléctrica plantas de biomasa y lograr beneficios adicionales en lo relativo a la gestión de suelos. Adicionalmente, los ríos, especialmente en la región sur-sureste, como Chiapas, albergan un alto potencial de instalación de centrales hidráulicas de pequeña escala.(pwc, Climate Works Foundation y otros, 2013). Según la Secretaría de Energía, en 2010 la producción de energía primaria continuó una trayectoria a la baja. Ésta fue 1.8% menor que en 2009 y totalizó 9,250.7 Petajoules. Este comportamiento, observado en años recientes, se debe principalmente a la declinación de la producción petrolera en el país, la cual pasó de 6,058.7 PJ en 2009 a 6,008.6 PJ en Aun así, los hidrocarburos continúan siendo la principal fuente de energía primaria producida en el país, con una aportación de 90.2%. 11

20 La energía producida a partir de fuentes renovables representó 6.9%, la energía nuclear 0.7% y el carbón mineral 2.2%. (Sener, 2012). Hasta Agosto de 2010 la capacidad total instalada para la generación de energía eléctrica en México es de MW. La mayor parte es aportada por plantas termoeléctricas con un total de 43,231 MW ó 71% del total. Fuente: Sistema de Información Energética, con cálculos propios. En 2010, México contó con 13,210 MW de capacidad instalada de generación eléctrica basada en energías renovables, incluyendo grandes hidroeléctricas, lo que representó el 24.2% de la capacidad total de generación eléctrica en el país. Ahora, según la definición de fuentes renovables de energías del Programa Especial para el Aprovechamiento de Energías Renovable, lo cual no contempla plantas hidroeléctricas con una capacidad mayor a 30 MW, se cuenta con una capacidad instalada a partir de dichas fuentes de 2,365 MW, es decir el 4%. (Sener, 2012). Energía Eólica Según el Consejo Regulador de la Energía, para el 2011 habían en México 3,175.3 MW de Capacidad Autorizada, lo que equivalente a 11,105 GWh/año de energía autorizada. (Sener, 2012). De acuerdo al Estudio sobre el potencial eólico en México, llevado a cabo por PwC en colaboración con la Asociación Mexicana de Energía Eólica (AMDEE), México cuenta con un potencial eólico superior a los 50 GW con factores de planta superiores al 20%. (PwC, Climate Works Foundation y otros, 2013). 12

21 La región de Oaxaca presenta localizaciones con gran potencial para el desarrollo del recurso eólico. Reflejo de este potencial son los cerca de 1,000 MW en operación y los 1,500 MW en proceso de construcción o por iniciar obra.(pwc, Climate Works Foundation y otros, 2013). No obstante, ésta no es la única región del país con alto potencial eólico, los Estados del norte, así como, San Luis Potosí o Chiapas contabilizan ya una potencia en operación y en construcción de más de MW adicionales, asociado a la evolución tecnología del sector y a la búsqueda continua de nuevos emplazamientos con potencial..(pwc, Climate Works Foundation y otros, 2013). Potencial eólico mexicano según factor de planta; AMDEE, PwC En México, el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) lleva a cabo estudios para estimar el potencial eoloenergético nacional. Estos estudios se basan en el supuesto de que sólo el 10% del área total con potencial es aprovechable para la instalación de parques eólicos. Esto debido a factores orográficos, ambientales, sociales y de factibilidad técnica y económica. Como resultado, el potencial energético del recurso eólico estimado en el país es del orden de 71 mil MW, considerando factores de planta superiores a 20%.(Sener, 2012) Para factores de planta mayores que 30%, se estima un potencial de 11,000 MW y con más de 35% de factor de planta se estima en 5,235 MW. Este último potencial representa los proyectos de inversión más atractivos; sin embargo, en las condiciones que rigen actualmente el mercado nacional de electricidad, los proyectos con factores de planta inferiores al 30% resultan económicamente factibles en ciertos nichos de oportunidad. (Sener, 2012). De acuerdo con el estudio elaborado por la consultora PWC para la Asociación Mexicana de Energía Eólica, en donde participaron los principales actores del sector por parte de instituciones públicas, privadas y la academia, se partió de la base de un potencial eólico nacional de 50,000 MW para factores de planta de al menos 20%, a partir de la información y tecnologías vigentes. Además, se consensuó que existe un potencial competitivo de 12,000 MW eólicos que pudieran ser desarrollados en el país hacia el 2020 dados los escenarios de precios de gas natural vigentes.(sener, 2012). Potencial estimado de generación eoloeléctrica en México 13

22 A partir de este potencial competitivo, se cuantificó que se podría tener un impacto estimado en el PIB de 167 miles de millones de pesos, así como impactos por otros 31 mil millones de pesos asociados con la renta de terrenos y desarrollo de infraestructura de transmisión. Dicha capacidad permitiría también reducir hasta en un 17% las importaciones diarias de gas natural hacia el 2020 sin afectar los márgenes de reserva del SEN, capturar entre el 8 y el 15% de las emisiones evitadas de CO2 estimadas para el mismo periodo y generar hasta 48,000 empleos directos e indirectos en los sectores involucrados de la industria nacional.(sener, 2012). En México se encuentra el parque eólico más grande de latinoamérica, situado en el istmo de tehuantepec. El parque lleva el nombre de Eurus Fuente: Energía Solar Considerando la capacidad energética del Sol, la cual perdurará durante millones de años, así como la privilegiada ubicación de México en el globo terráqueo, la cual permite que el territorio nacional destaque en el mapa mundial de territorios con mayor promedio de radiación solar anual, con índices que van de los 4.4 kwh/m2 por día en la zona centro, a los 6.3 kwh/m2 por día en el norte del país. (Sener, 2006). 14

23 México se localiza geográficamente entre los 14 y 33 de latitud septentrional; esta característica resulta ideal para el aprovechamiento de la energía solar, pues la irradiación global media diaria en el territorio nacional, es de alrededor de 5.5 kwh/m2/d. (Sener, 2012). En 2011, la capacidad total instalada de sistemas fotovoltaicos fue de 32 MW, principalmente para la electrificación rural, suministro de energía en el sector residencial, bombeo de agua, en los sectores comercial e industrial (p. e. iluminación de exteriores, alimentación de sistemas de emergencia, etc.). (Sener, 2012). A partir de la publicación de los instrumentos regulatorios que facilitan la interconexión de sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica, la CFE registró una capacidad adicional instalada de estos sistemas en pequeña y mediana escala por 3.48 MW, en el periodo Centro Comercial. Cd. de México Fuente: Considerando el crecimiento de la capacidad de generación eléctrica por este tipo de sistemas interconectados a la red, principalmente en el sector residencial y de servicios, su crecimiento fue del 763% (1.34 MW) en el año 2010 y 128% (1.95 MW) en Por otro lado, la capacidad de generación eléctrica por sistemas fotovoltaicos aislados de la red, fue de 0.2 MW (5.71%); se estima que el factor de planta promedio fue de (Sener, 2012). De acuerdo con el estudio elaborado por la consultora PWC para el Fondo para la Transición Energética y el Aprovechamiento Sustentable de la Energía, en donde participaron los principales actores del sector por parte de instituciones públicas, privadas y la academia, se espera que fuera del segmento residencial de alto consumo, comience a existir potencial fotovoltaico competitivo en vivienda a partir de 2017, alcanzando los 6,400 MW en (PwC, Climate Works Foundation y otros, 2013). 15

24 Dado que la tecnología no es competitiva con los ciclos combinados y su desarrollo no podría depender exclusivamente del mercado de autoconsumo, será necesario fijar objetivos de desarrollo en el Sistema Eléctrico Nacional (SEN). La evolución estimada de la tecnología permite identificar que entre 2015 y 2020 será competitiva para los usuarios residenciales de rango alto, la demanda del SEN en horario punta y las tarifas industriales en media tensión. A partir de lo anterior, se determinó un objetivo alcanzable al 2020 de 1,500 MW, cuyo desarrollo ordenado y visible permitiría obtener: un impacto en el PIB de 31.4 miles de millones de pesos; 12,400 empleos directos e indirectos, ingresos tributarios por hasta 2.6 miles de millones de pesos; capturar hasta el 2% del potencial de abatimiento de emisiones; y, reducir hasta en 2% las pérdidas por transmisión y distribución en el SEN. Otros de los impactos esperados de dicha penetración serían la reducción en la demanda pico de los usuarios que están siendo abastecidos por la tecnología y la contribución a las iniciativas de investigación y desarrollo vigentes en el país sobre la tecnología.(sener, 2012). Para sistemas termosolares, a finales de 2004 se tenían instalados a nivel global 164 millones de m2 de área de captación, correspondientes a una capacidad instalada de cerca de 115,000 MWh, mientras que en México se tenían instalados más de 650,000 m2 de calentadores solares planos, generando más de 3.1 PJ por año para calentar agua. Actualmente existe una superficie total de 1 millón de m² de colectores, que producen aproximadamente 4.5 PJ por año34. Derivado de lo anterior, nuestro país se encuentra catalogado como uno de los primeros diez países productores de energía termosolar aprovechada a través de paneles fotovoltaicos en techos de casas o edificios.(sener, 2014). Con respecto al aprovechamiento del potencial termosolar, la CFE a través del proyecto Agua Prieta II iniciará la aplicación del sistema termosolar de concentración, con la inclusión de un campo solar de canal parabólico con capacidad de 14 MW en una planta de Ciclo Combinado, con fecha estimada de puesta en marcha en el año Asimismo, otros proyectos en estado de pre-factibilidad en Baja California, con una potencia acumulada de 100 MW, dan cuenta el potencial que podría tener esta tecnología en el SEN. (PwC, Climate Works Foundation y otros, 2013). Energía Hidráulica (minihidroeléctricas) 16 El panorama nacional de la mini hidráulica se puede dividir en centrales públicas y privadas que se encuentran en operación y/o las que por alguna causa, están fuera de servicio. Actualmente se cuenta con 22 centrales privadas, 12 en operación, 2 inactivas y 8 en construcción, con permisos otorgados por la Comisión Reguladora de Energía con una capacidad instalada en operación de 83.5 MW, así como 31 centrales públicas en operación de la Comisión Federal de Electricidad con una capacidad de 270 MW. De estas últimas, sólo dos han sido construidas después de 1967: la central Colina, ubicada en San Francisco Conchos, Chihuahua, con una capacidad instalada de 3 MW y la central Ixtaczoquitlán, ubicada en Ixtaczoquitlán, Veracruz, con una capacidad instalada de 1 MW42. Asimismo, se cuenta con 11 instalaciones mini hidráulicas de carácter público, que suman una capacidad de 23.4 MW. (Sener, 2012).

25 La presa de Necaxa, ubicada en Puebla, es la primera presa hidroeléctrica del país Fuente: En la actualidad, la capacidad de generación hidráulica para servicio público que opera la CFE en centrales con una capacidad igual o menor que 30 MW se integra por 94 unidades en 42 centrales, con una capacidad total de MW. Esta capacidad instalada para la generación eléctrica por medio de las plantas, mini y micro hidroeléctricas se concentra en 14 estados de la República (menores que 30 MW). Cabe destacar la existencia de plantas instaladas hace ya más de cien años, las cuales siguen en servicio, como es el caso de las ubicadas en los estados de Hidalgo, México y Puebla.(Sener, 2012). 17

26 En lo que corresponde a plantas hidráulicas que no son de servicio público, la CRE otorgó 27 permisos de generación al 31 de diciembre de 2011 con una capacidad de MW, las cuales están situadas en nueve estados de la República (véase Cuadro 9). De estas plantas, 24 tienen permiso para autoabastecimiento y 3 de pequeña producción, pero sólo 16 plantas se encuentran en operación con una capacidad de MW, para una generación autorizada anual de 774 GWh/año. (Sener, 2012). El estudio Estimación del Recurso para Pequeña, Mini y Micro Hidroenergía: Aplicaciones en México realizado para la SENER establece, de manera preliminar, que el potencial de generación de la pequeña, mini y micro hidroeléctrica es de aproximadamente 2,800 MW de potencia media, con una producción de 9.79 TWh/año, con base en referencias internacionales y del propio potencial establecido por la CFE para plantas con una generación mayor que 40 GWh/año.(Sener, 2012). Energía Geotérmica Construido en abril de 1982, el campo geotérmico Los Azufres es el segundo generador de energía geotermoeléctrica en México. Fuente: El primer reporte de la instalación y operación de una planta geotermoeléctrica data de principios de los años treinta, en el campo geotérmico de Larderello, Italia, mientras que en el continente americano la primera planta se instaló el 20 de noviembre de 1959, en el campo Pathé, en México, con una capacidad de 3.5 MW y operó hasta 1973, año en el que fue desmantelada. En la actualidad se exhibe como pieza de museo en el campo geotérmico de los Azufres, Michoacán.(Sener, 2012) 18

27 Otro aspecto característico de las plantas geotermoeléctricas es su factor de planta de entre 80 y 90%, el cual es superior al compararlo con el factor de planta* de 65% de las plantas térmicas convencionales. Adicionalmente la operación de dichas plantas requiere pequeñas cantidades de agua de enfriamiento, que no se considera que compita con el desarrollo de otras actividades regionales que requieran agua en sus procesos.( Sener, 2012). De acuerdo con datos de la CFE, al 31 de diciembre de 2011 se encontraban en operación 38 unidades de generación geotermoeléctrica, con el mayor aprovechamiento localizado cerca de Mexicali, Baja California, en la central de Cerro Prieto con 645 MW. Ésta representaba 72% de la capacidad geotermoeléctrica en operación, mientras que el 28% restante estaba integrado por los Azufres, Michoacán (191.6 MW), Humeros, Puebla (40 MW) y Tres Vírgenes, Baja California Sur (10 MW).(Sener, 2012) Los estudios realizados a lo largo de los últimos 30 años, si bien varían en función del tamaño del territorio analizado y del espectro de calor estudiado, coindicen en resaltar el gran potencial geotérmico con el que cuenta el país. Los estudios más recientes, llevados a cabo por la Comisión Federal de Electricidad (CFE), estiman el potencial de alta entalpia (T 200ºC) en cerca de 10,000 MW probables y posibles. (PwC, Climate Works Foundation y otros, 2013). Potencial geotérmico estudiado en México; CFE, IIE, PwC Las regiones geográficas con mayor potencial geotérmico se ubican en la zona centro de la República Mexicana, donde se encuentra el eje Neovolcánico Transmexicano, y los estados de Baja California Sur, Sonora, Chihuahua y Veracruz. En el plano de cuidado al ambiente, las plantas geotermoeléctricas generan aproximadamente un sexto del CO2, comparado con las instalaciones que queman gas natural; asimismo, prácticamente no producen óxidos de nitrógeno o de azufre, por lo que se considera una fuente de energía limpia. Se estima que cada 1,000 MW generados con geotermia evitan la emisión anual a la atmósfera de aproximadamente 860 toneladas de diversas partículas contaminantes y de 3.5 millones de toneladas de CO2. 19

28 Energía de Biomasa A diferencia de otros recursos renovables como el viento o la irradiación solar, la biomasa no es un elemento único, sino que el concepto incluye una gran variedad de insumos, entre los cuales se pueden destacar los siguientes: Residuos agrícolas, generados en la cosecha de la producción agrícola. Residuos ganaderos, consiste en aprovechar el metano que generan los purines del ganado bovino o porcino Residuos urbanos, residuos degradables depositados en ubicaciones controladas Residuos industriales, consiste en aprovechar los residuos degradables generados en procesos industriales. Residuos forestales, implica aprovechar los residuos generados en las actividades madera y de limpieza de bosques, así como en la tala de árboles. Cultivos energéticos, implica desarrollar plantaciones de crecimiento rápido con el objetivo de producir energía térmica, eléctrica o para la producción de biocombustibles. La producción de energía primaria a partir de Biomasa, representa el 3.5% de la matriz energética. La producción de biomasa, la cual comprende bagazo de caña y leña, disminuyó 0.8% en promedio anual de 2000 a 2009 como resultado principalmente de la caída de 1% anual en el empleo de leña. La producción y uso de este último combustible están asociados en mayor medida con el medio rural, ya que en muchos casos no se tiene acceso a otro tipo de combustibles para satisfacer las necesidades energéticas; por ello, la disminución en la población rural del país ha resultado en la menor producción de leña. En tanto, la producción de bagazo de caña tuvo una participación de 0.9%, en ambos periodos de referencia.(sener, 2011). 20 En el sector agroindustrial de la caña de azúcar, se ha calculado un potencial de generación de electricidad, a partir del bagazo de caña, superior a 3,000,000 de MWh al año. El potencial de la bioenergía en México se estima entre 2,635 y 3,771 Petajoules al año. (Sener, 2012). Del potencial estimado, un 40% proviene de los combustibles de madera, 26% de los agro-combustibles y 0.6% de los subproductos de origen municipal. Se estiman además 73 millones de toneladas de residuos agrícolas y forestales con potencial energético, y aprovechando los residuos sólidos municipales de las 10 principales ciudades para la generación de electricidad a partir de su transformación térmica, se podría instalar una capacidad de 803 MW y generar 4,507 MWh/año. Además, se cuenta con un área agrícola significativa, potencialmente apta para la producción de bioetanol y biodiesel.(sener, 2012).

29 Residuos agrícolas Al 31 de diciembre de 2011, la CRE tenía registrados 50 permisos de generación eléctrica bajo las modalidades de autoabastecimiento, cogeneración y usos propios continuos en ingenios azucareros, de los cuales 49 permisos iniciaron operación con una capacidad autorizada de MW, y una generación anual de GWh/año; asimismo, se tiene registrado un proyecto en construcción al cierre del año con una capacidad de 35.3 MW, con una generación de GWh/año.(Sener, 2012) La capacidad de cogeneración en ingenios azucareros mediante modificaciones a la tecnología es de 18 MW por ingenio y un potencial bruto técnico máximo de cogeneración de 1,025 MW y neto de 979 MW, de acuerdo a estimaciones realizadas por la SENER con base en el crecimiento anual de cogeneración de los últimos 5 años.(sener, 2012). Residuos forestales Los residuos de aprovechamiento forestal y aserrío representan casi 70% del volumen de los recursos forestales que se aprovechan. Estos residuos tienen un uso limitado, por lo que, no obstante que su manejo puede representar un problema en muchos casos, las tendencias actuales en las energías renovables les asignan un potencial muy alto, en especial a los residuos forestales. En ese sentido, la Comisión Nacional Forestal (CONAFOR), a efecto de dar cumplimiento a la estrategia de desarrollo y transferencia de tecnología de producción de energía a partir de biomasa forestal, impulsó el desarrollo de 4 estudios que determinan las opciones más viables para el uso con fines energéticos de los residuos de aprovechamientos y aserraderos, resultando como principales zonas con potencial el Ejido El Largo, Chihuahua; la Región El Salto, Durango; Ejido El Balcón, Guerrero, y Ejido Noh-Bec (Quintana Roo). (Sener, 2012). Biogás Residuos sólidos urbanos México tiene gran potencial para el aprovechamiento de rellenos sanitarios para la producción de biogás como fuente de energía eléctrica y térmica. El adecuado aprovechamiento de los 186 rellenos sanitarios en todo el país, podría generar entre 1,629 y 2,248 toneladas al año de metano, e instalar una capacidad entre 652 y 912 MW de generación de energía eléctrica. Asimismo, el tratamiento térmico de los rellenos sanitarios tiene una capacidad de generación de energía eléctrica de entre 1,597 y 1,994 MW.(Sener, 2012). Primer proyecto de generación de electricidad con biogás de un relleno sanitario en México y Latinoamérica. Fuente: 21

30 Residuos ganaderos México cuenta con un amplio potencial de unidades productivas susceptibles de incorporar sistemas de biodigestión en diferentes niveles, del cual se estima que hay 3,000 establos lecheros, 1,500 granjas porcinas, 94 rastros TIF y 905 rastros municipales, sin considerar los corrales de engorda y granjas avícolas interesadas en la tecnología, además de miles de unidades de producción pequeñas que podrían utilizar el biogás y sus aplicaciones para servicios de autoconsumo. El aprovechamiento de excretas de ganado porcino podría generar entre 0.49 y millones de toneladas anuales y un potencial de generación eléctrica de 246 a 492 MW. (Sener, 2012) Biocombustibles México cuenta con un potencial muy importante en cuestión de recursos energéticos renovables, cuyo desarrollo permitirá al país contar con una mayor diversificación de fuentes de energía, ampliar la base industrial en un área que puede tener valor estratégico en el futuro y atenuar los impactos ambientales ocasionados por la producción, distribución y uso final de las formas de energía convencionales; en este marco, el país posee vastos recursos naturales para la producción de bioenergéticos resultado de su gran diversidad agrícola y de sus condiciones climáticas y geográficas idóneas para este propósito. (Sagarpa, 2009). Al mes de Junio del 2012 la SENER ha otorgado 29 permisos para la producción, almacenamiento, transporte, distribución y comercialización de Bioenergéticos, de los cuales, 26 permisos fueron de comercialización, 2 permisos la producción y almacenamiento, y 1 permiso para el transporte. (Sener, 2012). Bioetanol Existe una oportunidad importante para que México emprenda la producción de etanol a gran escala, si bien deben superarse varios retos. Para la conversión a etanol se han considerados como insumos: caña de azúcar, maíz, yuca, sorgo y remolacha azucarera, con las tecnologías maduras existentes y, en el caso de la caña de azúcar, la producción de etanol a partir del bagazo, cuya tecnología se encuentra en desarrollo. Con base en criterios de selección como: disponibilidad de una tecnología madura, costos, necesidades de inversión, superficie requerida, índice de energía neta y emisiones y mitigación de gases de efecto invernadero se seleccionó a la caña de azúcar como el cultivo más promisorio de inmediato, que puede ser complementada por otros cultivos a mediano y largo plazo. (Sener GTZ, 2006). La estructura de la producción de etanol en México en el futuro podría tener diferentes vías. Posiblemente coexistirán dos sistemas. Uno sería similar a la situación actual, esto es: un gran número de propietarios de tierra, superficies pequeñas, algunas organizadas en cooperativas. El otro sistema se basaría en participaciones mucho mayores. 22

31 Estructuras apropiadas (para ambos sistemas) conllevarán diferencias en la creación de empleos. Si se da prioridad a la expansión a gran escala de la caña en pastizales y tierras marginales, tendrá lugar un desarrollo regional en nuevas zonas, creando empleos y promoviendo infraestructuras sociales donde antes apenas existían.(sener GTZ, 2006). Los principales Estados que producen caña de azúcar son: Veracruz, Jalisco, Oaxaca, San Luis Potosí y Tamaulipas. Fuente: Actualmente la fabricación de etanol en México para combustibles es marginal. Sería posible, dentro de ciertos límites, tener un programa de etanol combustible exitoso en México. Para eso, sería necesario una disminución del costo de materia prima con el aumento de la escala productiva y precios de etanol en la franja superior del rango mencionado. El precio del etanol combustible tiende a vincularse al precio de gasolina, cuya tendencia futura es creciente, augurando así una expectativa positiva de viabilidad. (Sener GTZ, 2006). Sobre la base de etanol de jugo de caña de azúcar de cultivo de temporal en pastizales y tierras marginales, así como en proyectos de etanol que podrían desarrollarse a partir de otros insumos, podría tener lugar la sustitución del 5.7% de todas las gasolinas de las áreas metropolitanas, correspondiendo a una demanda de 1,110.6 miles de m3. Sobre la base de caña de azúcar y otros posibles insumos, como el cultivo múltiple anual sorgo dulce o maíz, el 10% de todas las gasolinas en México podría ser reemplazado por etanol, correspondiendo a una producción de 4,406.3 miles de m3. En todos estos desarrollos podría haber oportunidades para la exportación e importación de etanol, directamente o como ETBE. (Sener GTZ, 2006). Considerando estudios previos, fueran estimados los potenciales de demanda y oferta de etanol combustible. Para la demanda fueran evaluados tres escenarios de penetración del etanol en México, resumidos en la tabla siguiente y determinados a partir de los valores para 2005 asumiendo un incremento anual de 3%.(Sener GTZ, 2006). 23

32 Podría ser considerada, como alternativa al Escenario 1, la manutención de la producción local de éteres y sustitución de los éteres importados por etanol nacional, que significaría aumentar la demanda de etanol en ese escenario en cerca de 22%. El Escenario 3 estudiado en el presente informe representa la máxima demanda de etanol, considerando la mezcla de 10% de etanol en todas las gasolinas de México y es una variante del propuesto inicialmente, que restringía tal mezcla a las gasolinas no oxigenadas. (Sener GTZ, 2006). México presenta condiciones adecuadas para promover la producción y uso de etanol combustible, con potenciales ventajas económicas, sociales y ambientales. Desde el punto de vista de la demanda, la adopción del etanol ofrece la posibilidad de sustituir o disminuir el consumo de gasolina y componentes oxigenantes (MTBE y TAME), productos importados en volúmenes crecientes. Además, esos aditivos son compuestos ambientalmente cuestionados y progresivamente prohibidos en diversos estados de Estados Unidos. Por el lado de la oferta, condiciones favorables de clima y disponibilidades de tierra, conjugadas a oportunidad de dinamizar actividades agroindustriales y mejorar la participación de fuentes renovables en la matriz energética, son algunos de los factores que tienden a impulsar el etanol combustible en la realidad mexicana. (Sener GTZ, 2006). Conforme al Programa de Introducción de Bioenergéticos, Petróleos Mexicanos constituye un mercado potencial para la utilización de etanol anhidro como oxigenante sustituto del MTBE en las gasolinas de las zonas metropolitanas de Guadalajara, Monterrey y el Valle de México, en un intervalo de 658 a 823 millones de litros en total por un periodo de 5 años, distribuido de la siguiente manera: Fuente: Programa de Introducción de Bioenergéticos, SENER. Biodiesel En México se han desarrollado diferentes proyectos de producción de biodiesel desde 1999, uno de ellos es el del Grupo Energético S.A., en colaboración con el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), en el que se instaló una planta productora de biodiesel a partir de grasa animal y desechos de rastros. En julio del 2005, en Nuevo León, se inauguró la planta con una inversión de 1.5 millones de dólares y una capacidad de producción inicial de 500 mil litros por mes. (Sener GTZ, 2006). 24

33 Desde agosto de 2004 la Universidad José Vasconcelos en Oaxaca ha llevado a cabo experimentos para la producción de biodiesel a partir de aceite vegetal usado, con una planta dosificadora de biodiesel, diseñado por EE.UU. de 150 litros. Se instala y se ejecuta en una capacidad de 3,6 m³ / mes (aproximadamente 38 t / a) de capacidad. (Sener GTZ, 2006). En cooperación con la Universidad Nacional Autónoma de México, el Gobierno de Michoacán promovió en el 2005 un proyecto de biodiesel a base de aceite de Ricino. Se identificaron alrededor de 36,744 hectáreas en Michoacán con un potencial para la producción de aceite de ricino de temporal. El primer paso fue la plantación de hectáreas para alcanzar t / a de la cosecha en 2005 año y en 2006, el objetivo es el de la plantación de hectáreas, una cosecha estimada de t / a. Se tiene conocimiento que el proyecto fracasó y que no se inicio la segunda etapa que consistía en la instalación de una planta con una capacidad de producción de aproximadamente 10 m³ / mes. (Sener GTZ, 2006). Como ya se mencionó, se han realizado esfuerzos para impulsar la producción de insumos para biocombustibles, como es el caso del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), que cuenta con 28 centros de investigación para generar paquetes tecnológicos para obtener insumos rentables de alta calidad, conforme a las diferentes regiones agroclimáticas del país. Estos permiten impulsar el desarrollo sustentable del campo mexicano sin dañar el entorno ambiental y, a su vez, trabajar en la certificación de variedades de semillas que permitan a los productores cumplir dichos objetivos. Con apoyo de la Comisión Nacional Forestal (CONAFOR), a través de su Programa Proárbol , se sembraron 8,113 hectáreas de jatropha (véase Cuadro 22), para lo cual se estima que los apoyos económicos otorgados por dicha Institución ascienden a la cantidad de $30 250, de pesos. (Sener GTZ, 2006). 25