Departamento de Ingeniería Eléctrica Pontificia Universidad Católica de Chile Chile post energías fósiles Hugh Rudnick Van De Wyngard II Congreso del Futuro 17-19 enero 2013
Takeaways / Qué se llevan? El mundo, y Chile en particular, está consciente de los impactos negativos medioambientales de las energías fósiles. Las energías fósiles continuarán constituyendo por varias décadas una parte sustancial de las matrices energéticas, a pesar del interés de reducir su impacto en el cambio climático. Chile, hoy absolutamente dependiente de los fósiles, en el largo plazo tiene oportunidades interesantes de desarrollar las energías renovables tradicionales y las renovables no convencionales. 2
Contenidos Desarrollo económico y energético Fósiles hoy en el mercado chileno Desarrollo futuro de mercados mundiales Alternativas no fósiles para Chile Referencias: -International Energy Agency -BP Energy Outlook 2030 -CDECs, CNE, Systep 3
Crecimiento energético y económico Primary Energy per capita (GJ) 400 350 300 250 200 150 100 50 0 US Australia Russia France Japan S. Korea UK Ireland Malaysia Greece Mexico China Brazil India 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 GDP per capita (PPP, $2000) 4
Consumo per cápita y desarrollo económico 5
Desarrollo energético basado en fósiles Petróleo, carbón, gas Consumo Mundial de Energía Distribución por Región 100 90 Petróleo 36% Carbón 29% 80 70 60 50 40 Gas Natural 22% Hidro 8% Nuclear 5% Norte Latino Europa y Medio África Asia América América Eurasia Oriente Pacifico 30 20 10 0 2009, Sólo se incluye energías convencionales. 6
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Dependencia energética chilena Consumo energía primaria 2010 (sobre 70% fósil) 8
Capacidad Instalada SIC-fósil creciente Evolución histórica y centrales en construcción (2014) vs. demanda máxima [MW] 16000 14000 12000 10000 Hidráulica >Ralco Petróleo Diesel Carbón hidráulica Gas natural 8000 6000 Hidráulica Carbón 4000 2000 0 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Hidráulica Pasada Hidráulica Embalse Carbón Gas Natural Petróleo Diesel Biomasa Eólica Demanda maxima 9
Impacto ambiental y cambio climático Impactos Locales http://sosciencia2009.blogspot.com/ Impactos Globales (Cambio Climático) 10
Triste historia de impactos: Puchuncaví No será igual la próxima industria? 11
Oposición social contra el carbón No a Barrancones (carbón, 540 MW) Abril 2009 Rechazo Central Castilla (carbón, 2100 MW) por Corte Suprema, Agosto 2012 12
Regulación ambiental- control emisiones Fuente: CONAMA, 2009 13
El impacto global-las emisiones de dióxido de carbono CO2 CO2 Población mundial 14 14 14
La temperatura del planeta crece 15
Alta huella de carbono per cápita Pequeñasemisionesen términosabsolutos(0,2% mundial), pero altas per cápita Toneladas de CO2/capita Fuente: IEA, CO2 Emissions From Fuel Combustion, 2009 16
El impacto global- las emisiones de CO2 Nuestra huella de carbono se dispara Fuente: Proyección de la evolución de las emisiones de gases de efecto invernadero en el sector energía años 2000-2025, CNE 2009 17
Nuevas exigencias a exportaciones La huella de carbono Etiquetado de la huella(castigando los con alta huella) Tesco- Inglaterra 18
También hay oposición a energías limpias No a Chiloé (eólica, 112 MW) Julio 2011 No a Hidroaysén(embalses, 2750 MW) Junio 2011 19
No en mi patio trasero (NIMBY) 20
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Proyección de fuentes primarias de energía Continúa predominancia fósil al 2030 22
La demanda por carbón se estabiliza Demanda de carbón por región 23
Creciente uso del gas de esquisto (shale gas) 24
Recursos de gas 8.1 4.8 1.3 4.9 1000 TCF 30 North America* Europe OECD 2.3 Russia/Caspian* 4.1 25 Middle East 20 15 Unconventional 2.6 Africa Asia Pacific 10 5 Conventional Latin America 0 World World: ~250 years coverage at current demand Large unconventional gains anticipated 25
La dependencia fósil continuará crítica 26
Creciente ingreso de renovables 80 60 40 20 0 2005 2011 2017 2005 2011 2017 2005 2011 2017 2005 2011 2017 2005 2011 2017 2005 2011 2017 2005 2011 2017 Number of countries (>100MW) Onshore wind Offshore wind Bioenergy Solar PV CSP Geothermal Ocean IEA MRMR 2012 27
Hacia matriz eléctrica de bajo CO2 al 2050 TWh 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2009 2020 2030 2040 2050 Other Wind Solar Hydro Nuclear Biomass and waste Oil Gas with CCS Gas Coal with CCS Coal Generaciónde electricidaden escenariode control de calentamientoglobal a máximo 2 Celsius (al 2050 será mitad renovable) 28 OECD/IEA 2012
Importancia de hidroelectricidad 8 000 Hydropower generation [TWh] 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Non-OECD Europe and Eurasia Other non-oecd Asia Other Latin America China Brazil Africa and Middle East OECD Europe OECD Asia Oceania OECD Americas Historic 2DS Hidroelectricidadcon un rolcentral en escenariode control de calentamientoglobal a máximo2 Celsius. 29
La tecnología CCS debe crecer rápidamente 30
Los vehículos eléctricos deben integrarse Global Passenger LDV sales (million) 200 150 100 50 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Fuel FCEV Cell Electric Vehicles Electricity Plug-in hybrid diesel Plug-in hybrid gasoline Diesel hybrid Gasoline hybrid CNG/LPG Diesel Gasoline Mas del 90% de los autos nuevoslivianosal 2050 deben tener motor eléctrico 31 OECD/IEA 2012
Energía, emisiones de CO2 y GDP 32
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Importante potencial hidroen la región Colombia 93 GW 20% 11% Venezuela 28 GW Peru 62 GW 13% 31% Brasil 144 GW Bolivia 39 GW 9% 10% Argentina 44 GW Chile 26 GW 6% Source: Olade Total regional 552 GW sólo 25% desarrollado 34
Importantes proyectos hidroen la región Venezuela > Tocoma 2.160 (MW) Colombia > Ituango (2.400 MW) Ecuador > Coca Codo Sinclair (1.500 MW) Brasil > Belo Monte (11.233 MW) Perú > Inambari (2.000 MW) Bolivia > Cachuela Esperanza (990 MW) Chile > HidroAysen (2.750 MW) > Energía Austral (1.000 MW) Argentina > Condor Cliff-La Barrancosa (1.700 MW) > Garabí-Panambí (2,.200 MW) En construcción, en aprobación o en proyecto.. 35
Importante potencial eólico en la región Mexico (potencial 40 GW) Promedio contratos US$ 65 /MWh Centro América (potencial 100 GW) Colombia (potencial 20 GW) Peru (potencial 10 GW) Promedio contratos US$ 69 /MWh Brazil (potencial 140 GW) Promedio contratos US$ 62/ MWh Chile (potencial 6 GW) Uruguay Promedio contratos US$ 62/ MWh Argentina (potencial 10 GW) Fuente: Olade, M. Tokman 36
Importante potencial solar en la región Fuente: Geni 37
Importante potencial solar en la región Radiación solar en Chile Ref: R. Román, U. Chile 38
ProyectossolaresSING Ref: CDEC-SING 39
Chile tiene un potencial significativo ERNC (MW) Fuente: M. Tokman, Elaborado Christian Santana a partir de información CNE y GTZ 40
Competirán con tecnologías fósiles Energía eólica- tendencias de costos Fuente: M.Tokman 41
Eólicas a 45 US$/MWhen subastas de Brasil 42
Competirán con tecnologías fósiles Energía solar- tendencias de costos Ref: Australian Government 43
Energía marina (corrientes) Proyecto FONDEF PUC-Evaluación de potencial de energía de las corrientes de marea en el Canal del Chacao Tercero en el mundo Potencial 2.000 MW en el Canal Fuente: R. Cienfuegos 44
Energía marina (corrientes) OpenHydro SeaGen Verdant Power Lunar Energy 45
Energía marina (olas) Potencial potencia eléctrica 164.000 MW 46
Desafío intermitencia/variabilidad renovables 1750 Demanda horaria y radiación solar 1200 1700 1000 Total Demmand[MW] 1650 1600 800 600 400 Radiación Solar [W/m2] 1550 200 1500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas del Día 0 Ref: CDEC-SING Demanda Horaria Promedio 2011 Radiación Directa Normal (DNI) W/m² Radiación Global Horizontal (GHI) W/m² 47
Necesidad tecnologías almacenamiento Aceites o Sales fundidas (a altas temperaturas) Baterías recargables(lithium ion y sulfur-sodium) Centrales hidroeléctricas de embalse Centraleshidroeléctricasreversibles(pumped hydro storage) Aire comprimido Ultra capacitores 48
Necesidad tecnologías almacenamiento Centrales hidroeléctricas de embalseen SIC Chile 49
Necesidad tecnologías almacenamiento Centrales hidroeléctricas reversibles en la costa nortede Chile parasing 50
Energía nuclear Abundante, económica y no emite gases efecto invernadero pero. 51
Eficiencia energética como acción fundamental Contribución de la demanda 52
Chile post fósil contribuirá a evitarlo 53
Hugh Rudnick Van De Wyngard hrudnick@ing.puc.cl Publicaciones sobre el sector energía: http://web.ing.puc.cl/~power/publications/publications.htm http://www.systep.cl/publicaciones.php Reporte Mensual del sector eléctrico: http://www.systep.cl/reportes.php