MODELO DE SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE LA MATRIZ ENERGÉTICA - SAME FABIO GARCÍA ESPECIALISTA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS Y PROYECTOS V SEMINARIO LATINOAMERICANO Y DEL CARIBE DE EFICIENCIA ENERGÉTICA 8 de mayo de 2013 Quito, Ecuador
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MODELO
Descripción General del SAME Qué es el SAME? El SAME es un sistema computacional, provisto de un tablero de control virtual, que permite obtener un panorama integral de los efectos que una determinada política en el sector energético, aplicada a corto, mediano o largo plazo, produce sobre algunos indicadores de la matriz energética de un país o una región.
Descripción General del SAME
Descripción General del SAME Indicadores que maneja el SAME 1. Equilibrio en el balance de energía final. 2. Estructura de la matriz de oferta y de consumo 3. Factor medio de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) 4. Costo medio de la oferta interna de energía. 5. Índice de renovabilidad de la matriz energética 6. Índice de suficiencia o soberanía energética 7. Eficiencia en el consumo final. 8. Alcance de reservas y potenciales. 9. Matriz de la generación eléctrica.
Simulación y análisis de la matriz energética - SAME Cuáles son las utilidades del SAME? 1. Realizar de manera simple proyecciones de estados factibles y coherentes de la matriz energética para un año futuro, con base al estado actual de dicha matriz. 2. Actualizar los resultados de estudios de prospectiva simulando el efecto de nuevas hipótesis y políticas de desarrollo. 3. Cuantificar los beneficios energéticos, económicos y ambientales de una diversificación de la matriz energética, de la aplicación de medidas de eficiencia energética o un cambio en los patrones de consumo final. 4. Analizar alternativas para enfrentar eventos críticos, como agotamiento de reservas, restricción o encarecimiento de fuentes energéticas importadas, entre otros.
Descripción General del SAME Proceso de Simulación: Matriz energética base Matriz energética proyectada Matriz energética simulada Año base Año futuro Año futuro
Descripción General del SAME Información principal requerida por el modelo 1. Balance de energía final para el año base, que puede ser un año histórico, actual o futuro. 2. Información de tecnologías de oferta de energía como: capacidad instalada, eficiencias medias, factores de planta, costos unitarios de producción, costos unitarios de inversión, factores de emisión de GEI, etc. 3. Información de reservas y potenciales. 4. Información de eficiencias relativas de tecnologías de uso final como cocción, iluminación, transporte, refrigeración, etc. A quién está dirigido el SAME? El SAME está dirigido a entidades y profesionales relacionados con la planificación del sector energético de un país o una región, interesados en analizar desde un punto de vista integral los efectos de las políticas de desarrollo sobre la matriz energética.
EJEMPLO DE APLICACIÓN SIMULACIÓN DE MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LOS SECTORES INDUSTRIAL Y TRANSPORTE DE AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE AL AÑO 2030 (Artículo Técnico)
Ejemplo de Aplicación Objetivo del estudio Analizar los resultados de una simulación integral de la matriz energética de América Latina y el Caribe al año 2030, bajo la hipótesis de una aplicación generalizada de programas de eficiencia energética y penetración de energías renovables, focalizada en los sectores de consumo: transporte e industria. Estructura sectorial del consumo final y las emisiones de CO 2, año 2011 Fuente: SIEE-OLADE, 2013, datos del año 2011
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 Ejemplo de Aplicación Configuración general del estudio Año base: 2011 Año proyectado: 2030 Tasa de crecimiento promedio anual del consumo final: 3.3% 9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0 Consumo final (Mbep) Fuente: SIEE-OLADE, 2013 y Escenarios Energéticos de ALyC, 2009
Ejemplo de Aplicación Variables de entrada Balance de energía final. Factores de emisión de CO2 por el método de tecnologías. Eficiencias relativas de las tecnologías de consumo final. Reservas probadas de fuentes fósiles. Potenciales de fuentes de energía renovable. Tecnologías de consumo para el transporte y la industria Tecnología convencional: la utilizada para los consumos finales en el año base (2011). Tecnología eficiente: la que se espera sea implementada para el consumo final hasta el año proyectado (2030). Fuente: SIEE-OLADE, 2013 y Escenarios Energéticos de ALyC, 2009
Ejemplo de Aplicación Hipótesis sector transporte Matriz del consumo, año 2011 Consumo final 1,519 Mbep Eficiencias relativas Kerosene y Turbo 5% Gas Natural 3% Electricidad Otras 0.2% fuentes 2% Diesel oil 41% Gasolina 49% Fuente: SIEE-OLADE, 2013, año 2011 Fuente: Elaboración propia El 30% del consumo final de gasolina y diesel es sustituido por electricidad y biocombustibles. El 80% del sistema de transporte experimenta una innovación hacia la tecnología eficiente.
Ejemplo de Aplicación Hipótesis sector industrial Otra biomasa 4% Diesel Oil 4% Leña 5% Matriz del consumo, año 2011 Consumo final 1,425 Mbep Otras fuentes 14% Gas natural 26% Eficiencias relativas Fuel Oil 6% Electricidad 23% Coque 7% Produtos de caña 11% Fuente: SIEE-OLADE, 2013, año 2011 Fuente: Elaboración propia Sustitución del consumo de leña y otras fuentes no modernas, por electricidad y gas natural. Efecto de los sistemas de gestión de la energía bajo la norma ISO 50001 sobre el 50% del consumo energético industrial, representado como cambio a tecnología eficiente
Mbep Eficiencia (%) Ejemplo de Aplicación Resultados de la simulación en el sector transporte Matriz del consumo Eficiencia energética 3.000 2.815 70 2.500 2.000 1.500 1.000 61 2.084 45 45 1.519 1.263 1.263 681 60 50 40 30 20 Consumo final Energía útil Eficiencia 500 10 - Año base Escenario proyectado Escenario simulado 0
Mbep Eficiencia (%) Ejemplo de Aplicación Resultados de la simulación en el sector industrial Matriz del consumo Eficiencia energética 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 1.425 56 2.641 793 60 2.438 1.470 1.470 56 61 60 59 58 57 56 55 54 Consumo final Energía útil Eficiencia - Año base Escenario proyectado Escenario simulado 53
Mbep Ejemplo de Aplicación Efecto de la simulación del consumo en el balance energético Desequilibrio en el balance del escenario simulado 2000 1500 1000 500 0-500 -1000-1500 -2000 (+) Défcit (-) Sobre oferta Consumos y pérdidas Transformación Oferta total
Ejemplo de Aplicación Simulación en la oferta para reestablecer el equilibrio en el balance energético. Leña: se disminuyó directamente su producción hasta eliminar la sobre oferta. Gasolina: se eliminó completamente su importación y se duplicaron sus exportaciones. Kerosene y Jet fuel: se eliminó completamente su importación. Diesel oil: se eliminó completamente su importación y se duplicaron sus exportaciones. Etanol: se aumentó su producción en un 55%, incrementando en el mismo porcentaje la producción y procesamiento de productos de caña. Biodiesel: se incrementó en 75% la producción de biodiesel y en el mismo porcentaje la producción y procesamiento de su materia prima.
Mbep Ejemplo de Aplicación Efecto de la simulación de la oferta en el balance energético Equilibrio del balance energético reestablecido 1,500 1,000 500 0-500 -1,000-1,500 (+) Défcit (-) Sobre oferta Consumos y pérdidas Transformación Oferta total
(p.u) Ejemplo de Aplicación Indicadores finales de la matriz energética 210 205 200 195 190 185 180 Factor medio de emisión de CO 2 t CO 2 /kbep 207 207 189 Año base Escenario proyectado Escenario simulado 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Índice de renovabilidad de la oferta de energía 75 75 71 25 25 29 Año base Índice de suficiencia energética Escenario proyectado Escenario simulado No renovable Renovable 1,5 1,47 1,45 1,4 1,35 1,3 1,3 1,3 1,25 1,2 Año base Escenario proyectado Escenario simulado
Ejemplo de Aplicación Indicadores finales de la matriz energética Alcance de las reservas de fuentes fósiles
Ejemplo de Aplicación LANZAMIENTO Y CAPACITACIÓN VIRTUAL EN EL USO DEL MODELO SAME. Del 20 al 23 de mayo de 2013 de 14:00 a 16:00 hora de Quito (-5 GTM) Información: fabio.garcia@olade.org