La descarga está en progreso. Por favor, espere

La descarga está en progreso. Por favor, espere

Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Universidad Nacional Autónoma de México Centro de Investigación en Energía.

Presentaciones similares


Presentación del tema: "Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Universidad Nacional Autónoma de México Centro de Investigación en Energía."— Transcripción de la presentación:

1 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Universidad Nacional Autónoma de México Centro de Investigación en Energía Claudio A. Estrada Gasca 1er Simposium: Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable Simposia: Las Ciencias en la UNAM: Construir el Futuro de México Universidad Nacional Autónoma de México Ciudad Universitaria, DF, Noviembre 17, 2010 El potencial de energías alternativas de México

2 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Objetivos Presentar una visión del problema actual de la energía en el mundo y en México. Proponer el uso de las energías renovables como una alternativa para enfrentar el cambio climático y garantizar un desarrollo sustentable para México.

3 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Realidades La población va en aumento: 6.6 B (ahora) - 8 B (2030) La demanda y los consumos mundiales de energía van en aumento: 2% anual El pico de la producción de hidrocarburos convencionales a nivel mundial se alcanzará en los próximos años El uso de los hidrocarburos genera gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático ¿Cuál es el reto energético que hay que enfrentar?

4 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM 1 TW = W : 1,000 Complejos GPE de 1,000 MW cada uno Fuente: Renewable in Global Energy Supply IEA 2004 La energía que se consume en el mundo corresponde a una capacidad instalada de La energía que se requerirá necesitará una capacidad de Brecha energética por los hidrocarburos 15 TW TW 2050 Reto energético que dejan los hidrocarburos ¿Qué fuentes energéticas existen para enfrentar la demananda creciente de energía en forma sustentable.

5 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Fuente: Renewable in Global Energy Supply IEA 2004 y Ren Potencial aproximado de las energías renovables en el mundo TW60 TW600 TWSolar 2.53 TWAprox. 70 TWApro. 676 TWTotal TW2 a 4 TW50 TWViento TW0.6 TW12 TWGeotermia 1.4 TW5 TW7 a 10 TWBiomasa 0.9 TW1.7 TW4.6 TWHidráulica Capacidad instalada (2008) Técnicamente factible Potencia global teórica TW10 TW17.5 TWNuclear 1 TW = W : 1,000 Complejos GPE de 1,000 MW cada uno. Solar 60 TW Futuro de la energía en el mundo y en México

6 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Acceso de los países emergentes (China, India, Brasil, México…) y países menos desarrollados a las fuentes de energía modernas (electricidad y carburantes) necesarios para su desarrollo. Sin tensiones geopolíticas dramáticas por el control de los yacimientos de los hidrocarburos. Sin degradación irreversible del medio ambiente natural, particularmente de las emisiones de gas de efecto invernadero. Reto para las próximas décadas Las energías renovables pueden satisfacer estos retos

7 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Alza de los precios de los hidrocarburos (¿hacia los 150 dólares por barril ?). Mercado mundial de emisiones de CO 2 (¿hacia dólares la tonelada de CO 2 ?). Políticas voluntarias de los estados (Unión Europea y sus miembros, Estados Unidos, China, India, Brasil) + iniciativas locales. Progreso acelerado de las tecnologías de energías renovables. 73 países han definido e implementado políticas de promoción de las ER y políticas de investigación y desarrollo de las ER. Esas políticas han ejercido una influencia fundamental en el crecimiento de los mercados de ER. Consideraciones sobre el desarrollo de las ER

8 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Inversión anual mundial en ER ( ) Mercado Mundial de las ER 70, 000 millones de USD en , 000 millones de USD en 2008

9 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Evolución de los Costos de las Energías Renovables Costos nivelados de energía en USD constantes del 2005$ 1 Source: NREL Energy Analysis Office (www.nrel.gov/analysis/docs/cost_curves_2005.ppt) 1 These graphs are reflections of historical cost trends NOT precise annual historical data. DRAFT November 2005 Mercado Mundial de las ER

10 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM ¿Qué tan competitivas son las tecnologías de ER? Mercado Mundial de las ER Mercado mayorista Mercado minorista Generación eléctricaCostos en cent$US/ kWh Mini-hidráulica Solar Fotovoltaica Concentración Solar Biomasa Geotérmica Eólica

11 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Consumo de Energía Global en 2008 Energía Mundial y las ER Fuente: IEA, Renewables Information % energías renovables 0.6 % nuevas energías renovables 80.8 % energías fósiles

12 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Energía Mundial y las ER 18.7 % energías renovables 2.4 % nuevas energías renovables Fuente: IEA, Electricity Information Poducción de energía eléctrica Potencia eléctrica instalada en 2008: 4,012 GWe 66.6 % fósiles

13 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM 92% fósiles Energía en México y las ER Estructura de la producción de energía primaria (2007), (10,523 petajoules) Fuente: SENER, Balance Nacional de Energía % energías renovables 1.02% nuevas energías renovables

14 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Capacidad instalada de generación eléctrica por tecnología en el CFE , 930 MWe 73 % combustibles fósiles Fuente: CFE, % energías renovables 2.2 % nuevas energías renovables Energía en México y las ER

15 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Energía en México Consumo final total de energía (petajoules) Fuente: SENER, Balance Nacional de Energía % Consumo final total Consumo no energético Residencial, comercial y público Transporte Agropecuario Industrial

16 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Consumo interno Producción total Producción Cantarell Energía en México Situación crítica para México

17 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Objetivo sostenible en el crecimiento de la demanda energética primaria mundial Year Source: German Advisory Council on Global Change, 2003, Proyecciones Futuras de Energía

18 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Energía Eólica Potencial en México Península de Baja California 200 MW Oaxaca 2,000 MW Península de Yucatán 1,000 MW Altiplano Norte y Centro del País 900 MW Costa del Golfo 700 MW.. Potencial en México 40,000 MW

19 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM 19 Energía Eólica Tecnología Características Capacidad Instalada en el Mundo 60,500 MW (Abril 2006)

20 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Energía Eólica Proyección Desarrollo en España En 6 años se instalaron 8,760 MWe Posible desarrollo eólico en México Considerando 35,000 MW instalados se generan: 12,500 Empleos directos/año 125,000 Empleos indirectos/año No. De usuarios: 23 millones con consumos de 4,000 kWh/año México cuenta actualmente con 85 MW

21 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM La energía solar recibida cada 10 días sobre la Tierra equivale a todas las reservas conocidas de petróleo, carbón y gas. El 70% de la población del planeta vive dentro de la denominada Franja Solar. 40 N 35 S Energía Solar, un recurso inagotable

22 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM 22 Energía Solar: Tecnologías Fotovoltaicas

23 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Energía Solar: Tecnologías Fotovoltaicas, Mercados

24 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Tecnología Calentamiento Solar de Agua

25 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Calentamiento Solar de Agua

26 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Calentamiento Solar de Agua Fuente: IEA-SHC, Solar Heat Worldwide. Markets and Contribution to the Energy Supply 2007 Capacidad instalada anual de captadores solares planos y de tubos evacuados de 1999 a 2007.

27 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Sector IndustrialProcesoNivel de Temperaturas, 0 C Comidas y BebidasSecado Lavado Pasteurización Ebullición Esterilización Tratamientos térmicos Industria textilLavado Blanqueado Entintado Industria químicaEbullición Destilación Varios procesos químicos Todos los sectoresPrecalentamiento de agua para ebullición Calentamiento al inicio de la producción Calentamiento Solar para Procesos Industriales

28 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM SIJ, Germany Parasol, Austria Calentamiento Solar de Agua para Procesos Industriales Desarrollo de colectores solares de mediana temperatura Parasol, Austria Solel, Israel CIE-UNAM, México

29 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Energía Solar: Tecnología termosolar de potencia

30 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Fuente: SolarPACES, 2008 Recientemente, hay un resurgimiento del interés en la tecnología. Aproximadamente 10,000 MW están construidos, en construcción o propuestos. Energía Solar: Tecnología termosolar de potencia

31 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM PLANTA PS10: Generación directa de vapor VAPOR SATURADO Conservadurismo termodinámico Factor de capacidad limitado Penaliza O+M del bloque de potencia

32 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM PLANTA PS10, PS20

33 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Solar One en Nevada "Nevada Solar One" planta termosolar en el Estado de Nevada (USA), 2007

34 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Solar One en Nevada "Nevada Solar One" planta termosolar en el Estado de Nevada (USA), 2007 Generales: CompañíaACCIONA Energy Capacidad64 MWe Inversión250 M $USD Tiempo de construcción16 meses Capacidad de producción134 millones de kWh/año Características Técnicas: Area:1.3 km 2 Longitud de concentradores cilindrico parabólicos 76 Km No. de espejos219,000 Temperatura del Fluido400 °C

35 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Irradiancia de alta calidad en más de la mitad del país G = 1000 W/m 2 promedio en estados de alta insolación Potencia eléctrica instalada en México : 50 GWe (Sep 2008) Potencial: Chihuahua: 18,873 GW e Sonora: 14,030 GW e Con la energía solar que llega a 0.14% de la superficie de estos estados, toda la energía eléctrica consumida en el país podría ser satisfecha. Potencia de una PTS / área = 49 MWe / Km 2 4,225 Km 2 65 Km Energía solar, superficie necesaria para satisfacer la demanda eléctrica en México

36 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM 36 CAPACIDAD ACTUAL INSTALADA 953 MWe Geoenergía en México MÉXICO ocupa el Tercer lugar a nivel MUNDIAL Se tienen identificados más de 300 sitios termales con el potencial de instalar otros 11,940 MWe

37 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Biomasa 11% de la energía primaria del mundo viene de la biomasa. Sin embargo, es solo el 18% de lo que podría ser. El potencial de biomasa del mundo en el 2050 pudiera ser igual a la energía total primaria que se consume hoy.

38 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Biomasa en México Leña y Bagazo La bioenergía representa el 5% de la oferta interna de energía primaria en México (344 de 7,367 PJ/yr en 2008) Se tiene un potencial sustentable de 3,000 PJ/año que equivaldría al 62% de la energía final demanda debida a los sectores de consumo final energético en el año 2008 (4,814 PJ)

39 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM 39 Energía Mini y Micro Hidráulica en México Capacidad hidroeléctrica instalada en México: 10,707 MWe Distribución Río% Potencia Hidroeléctrica total Grijalva52.30 Balsas-Santiago20.60 Ixtapatongo16.30 Papaloapan6.40 Yaqui-Mayo4.40 Podrían aprovecharse aún 3,250 MWe de mini y hasta 38,700 MWe de gran hidro

40 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Energía del Mar en México En México no existen centrales eléctricas que utilicen la energía de los océanos y tampoco existen proyectos de desarrollo de ningún tipo de estas centrales. De hecho, el uso de la energía del mar no está muy extendido, de momento sólo algunos países del mundo cuentan con este tipo de tecnología

41 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM El Mar de Cortés tiene un enorme potencial de generación eléctrica que podría explotarse a través de tres tipos de tecnología. Energía de las mareas. Las corrientes marinas que existen en el Canal del Infiernillo Las ventilas hidrotermales (fallas de distensión en el lecho marino) Energía del Mar en México

42 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Capacidad Instalada: 1,365 MW (planta como Laguna Verde) Vida útil de una Planta nucleoeléctrica: 30 años Combustible nuclear requerido: 20 ton importadas por recarga / 9 meses Recurso probado de minerales radioactivos (2007): 9,682 tons. de uranio radiactivo U3O8. Para eventualmente convertir este uranio en combustible nuclear UO2, es necesario enriquecerlo en el extranjero, ya que en México no se cuenta con la tecnología necesaria para ese proceso en México Reservas totales de uranio mexicano alcanzarían para 63 recargas El total de las reservas alcanzarían para poco más de 40 años; es decir, sólo alcanzan para poco más de otra planta igual a Laguna Verde Se concluye que México no puede establecer un programa nuclear basado en sus propios recursos de uranio; si quiere hacerlo, tendrá que seguir recurriendo a la importación de uranio enriquecido. Energía Nuclear en México

43 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Emisiones de CO2 en Ciclos de Vida de Tecnologías de ER para Generación Eléctrica y su comparación con tecnologías convencionales Producción de CO2 por tecnología Fuente: Varun, Bhat I.K., Prakash R. (2009). LCA of renewable energy for electricity generation systemsA review. Renewable and Sustainable Energy Reviews –1073

44 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Emisiones de CO2 en Ciclos de Vida de Tecnologías de ER para Generación Eléctrica y su comparación con tecnologías convencionales Fuente: Varun, Bhat I.K., Prakash R. (2009). LCA of renewable energy for electricity generation systemsA review. Renewable and Sustainable Energy Reviews –1073 Producción de CO2 por tecnología

45 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Tecnología Capacidad (litros) Uso Emisione s (vida útil 10 años) L/díag CO2/día Calentador solar colector plano* Calentador de GLP (automático c/piloto)** ,798.7 Fuente: *Jordi Messeguer, Tesis Lic. **Dr. Roberto Best, Comunicación personal Emisiones de CO2 en Ciclos de Vida de Tecnologías de ER para Generación Eléctrica y su comparación con tecnologías convencionales Producción de CO2 por tecnología

46 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM México ha estado haciendo algunos esfuerzos para promover las ER. Geotermia: 953 MWe, 30 años de desarrollo. Eólica: 83 MWe, en construcción. Solar: 25 MWe en un complejo de 950 MWe Ciclo Combinado, en licitación …..¿? Bioenergía: Una ley ha sido aprobada por el congreso y se tienen una iniciativa de producción masiva de etanol para alcanzar 7 mil 840 barriles al final del Mas recientemente y debido a la reforma energética habrá fondos para investigación y desarrollo. …….. Pero limitados y tarde. Sin embargo…. Existe todavía una gran oportunidad para que México ingrese a la competencia mundial por el desarrollo mundial de la ER. En Resumen, ER en México

47 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM México requiere un cambio de paradigma energético, que nos permita entrar de lleno a la transición energética. Las energías renovables (ER) son una realidad mundial cuyos mercados están creciendo rápidamente Las tecnologías de ER son capaces de resolver el problema energético de México y de su desarrollo sustentable, por abundancia, por tecnología limpia de cero emisiones en operación y por impacto económico. Para garantizar el desarrollo sustentable del país el estado mexicano debe comprometerse con una visión a largo plazo del aprovechamiento de las ER en México. Las energías renovables son una gran oportunidad para el desarrollo científico y tecnológico en México. Conclusiones

48 Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Gracias por su atención


Descargar ppt "Centro de Investigación en Energía, UNAM Centro de Investigación en Energía, UNAM Universidad Nacional Autónoma de México Centro de Investigación en Energía."

Presentaciones similares


Anuncios Google