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Mitigación en el sector energético I. Tecnologías, potenciales y costos. Jorge Raúl Gasca Ramírez, Moisés Magdaleno Molina, María Esther Palmerín, Luis.

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1 Mitigación en el sector energético I. Tecnologías, potenciales y costos. Jorge Raúl Gasca Ramírez, Moisés Magdaleno Molina, María Esther Palmerín, Luis Alberto Melgarejo Instituto Mexicano del Petróleo. Octubre de

2 2 Obligaciones de México ante la Convención Marco sobre CC Informar periódicamente la cantidad de las emisiones de gases con efecto invernadero atribuibles a la actividad humana. Formular, aplicar, publicar y actualizar regularmente programas nacionales […] que contengan medidas orientadas a mitigar el cambio climático, teniendo en cuenta las emisiones antropogénicas por las fuentes y la absorción por los sumideros de todos los GEI, y medidas para facilitar la adaptación adecuada al cambio climático. teniendo en cuenta sus responsabilidades comunes pero diferenciadas y el carácter específico de sus prioridades nacionales y regionales de desarrollo, de sus objetivos y de sus circunstancias [….]:

3 3 Oportunidades de México por haber firmado la Convención Marco sobre CC Recibir asistencia técnica y financiera de los países desarrollados para: Cumplir sus compromisos, fundamentalmente en materia de desarrollo limpio (con baja intensidad de emisiones de carbono). MDL Adaptarse al impacto del calentamiento global. Los países desarrollados deben facilitar el desarrollo y transferencia de tecnologías ambientalmente limpias, así como promover, apoyar y fortalecer la investigación científica y los sistemas nacionales de observación climática de los países en desarrollo.

4 Definición de Mitigación Cambios y reemplazos tecnológicos que reducen el insumo de recursos y las emisiones por unidad de producción. Aunque hay varias políticas sociales, económicas y tecnológicas que reducirían las emisiones, la mitigación referida al cambio climático es la aplicación de políticas destinadas a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y a potenciar los sumideros.

5 EL RETO GtCO 2 -eq/a Emisiones totales de GEIs Entre 1970 y 2004 las emisiones globales de GEIs aumentaron 70%

6 El Dióxido de Carbono es el máximo contribuyente CO 2 otros 5 CO 2 de comb fósiles CO 2 deforestación 3,4 CO 2 putrefacción CH 4 energía 1 CH 4 agricultura CH 4 desechos y otros N 2 O agricultura N 2 O otros HFCs, PFCs, SF 6 Gt CO 2 eq/a Gases fluorados Gases fluorados Dióxido de Nitrógeno Dióxido de Nitrógeno Metano Metano Dióxido de Carbono Dióxido de Carbono 33 Gt en 2010 Aumentaron 50% desde 1990

7 7 Igualdad de Kaya Emisiones CO 2 = Contenido de Carbono/ Energía x Energía/ PIB x PIB/Persona x Población _____ Aumentará, 120 millones de mexicanos en _____ Deseable que el PIB aumente cuando menos al 3.5 % anual _____ Tendencia a disminuir pero no a la velocidad deseada. Estrategia USA. _____ Su disminución limitada por la disponibilidad física, técnica y/o económica de las energías renovables. Energía nuclear a debate. Disponibilidad de tierra para producción de combustibles a debate. Impulsores para el aumento de las emisiones de GEI

8 Conclusión principal sobre la mitigación del Cambio Climático … Existe un potencial económico sustancial para la mitigación de las emisiones globales de GEIs durante las próximas décadas, capaz de sobrepasar el crecimiento proyectado de dichas emisiones o de reducirlas por debajo de sus niveles actuales … Potencial económico constituye el potencial de mitigación que tiene en cuenta los costes y beneficios sociales y las tasas de descuentos sociales, asumiendo que las políticas y medidas mejoran la eficacia del mercado y que se eliminan las barreras.

9 9 1. Reducción de la Intensidad Energética El aumento de la eficiencia energética es una medida que puede implantarse a lo largo de toda la cadena de transformación y uso de energía La Intensidad Energética muestra una disminución a nivel mundial de -0.75% cada año Obviamente es necesario hacer un mayor esfuerzo de ahorro de energía pero por limitaciones termodinámicas es imposible lograr toda la mitigación necesaria sólo con medidas de eficiencia energética. Opciones Generales de Mitigación para el Sector Energético

10 10 2. Disminución de la Intensidad de Carbono de la Energía (a) Descarbonizando la transformación y uso de energía (uso de energía renovable). (b) Reciclando el CO 2 a la cadena de transformación y uso de energía (por ejemplo mediante la producción de biodiesel a partir de algas utilizando gases de combustión). (c) Utilizando el CO 2 en productos que lo fijen por un periodo largo de tiempo (por ejemplo polímeros). (d) Secuestrando el CO 2 en la biósfera o en medios geológicos. Opciones Generales de Mitigación para el Sector Energético

11 11 Igualdad de Kaya Unidades Intensivas con Opciones de Mitigación Emisiones CO 2 / P = e E = (PIB/P) x ([En- E]/PIB) x ([E CO2 - CO 2 ]/En) E representa la suma de la energía ahorrada en un cierto periodo de tiempo tanto para el sector de la transformación como el de demanda de energía. CO 2 es la suma del la reducción de emisiones por la utilización de energía renovable, por el reciclado de CO 2 y por el uso o secuestro de CO 2 en el mismo periodo Emisiones per cápita incluyendo opciones de mitigación

12 Cambio Emisiones fugitivas 32, , % Consumo propio37, , % Generación eléctrica 66, , % Industrial56, , % Transporte89, ,690.8 (33.6%) 62.3% Comercial3,730.64, % Residencial19, , % Agropecuario5,011.17, % Total 311, , % Emisiones Nacionales de GEI de la categoría Energía (Gg CO 2 eq )

13 13 La economía de mercado es imperfecta

14 14 Vehículo base a gasolina privado modelo 2005 con una eficiencia en el consumo de gasolina de litros/km. Se consideró un periodo de vida útil de 15 años en los cuáles el vehículo base recorrería 200,000 km, consumiría 19,000 litros de gasolina y emitiría 44.1 toneladas de CO 2. El análisis se hizo considerando dos costos de petróleo crudo, a saber: 60 USD/barril y 120 USD/barril. Tecnologías para el ahorro de energía en vehículos privados (AIE, 2009)

15 15 Se consideraron además dos escenarios de precios incrementales de vehículos por la introducción de la tecnología: en el corto y en el mediano/largo plazo. En el largo plazo se considera que hay una reducción del costo incremental por una mayor penetración de la tecnología. Se tomó una tasa de descuento del 3% considerando que se está resolviendo un problema que no justifica una visión de corto plazo. Tecnologías para el ahorro de energía en vehículos privados (AIE, 2009)

16 16 Tecnología Costo Incremental por Vehículo (USD) Ahorro de Energía (%) Potencial de Reducción (tonCO 2 /vehículo) Costo de Petróleo (USD/barril) Costo de Mitigación (USD/ton CO 2 ) Motor a gasolina gran eficiencia Corto plazo 2, Mediano/largo plazo 2, Motor a diesel gran eficiencia Corto plazo 3, Mediano/largo plazo 3, Vehículos híbridos con motor gasolina gran eficiencia Corto plazo 2, Mediano/largo plazo 2, Vehículos híbridos con motor diesel gran eficiencia Corto plazo 4, Mediano/largo plazo 3, Tecnologías para el ahorro de energía en vehículos privados (AIE, 2009)

17 Opciones de Mitigación en el Sector Transporte Mexicano Tecnología Potencial de Reducción Emisiones en 2030 (MtonCO 2e ) Costo de mitigación (USD/ton CO2) Estudio Aumento de eficiencia en vehículos a gasolina, norma de eficiencia y verificación MEDEC McKinsey_INE Aumento de eficiencia en vehículos pesados a diesel McKinsey_INE Aumento de eficiencia en vehículos a gasolina y diesel IIE_INE Sistema de Autobuses Rápidos (BRT) MEDEC Sistemas de Autobuses Rápidos y Metro McKinsey_INE

18 18 Introducción de biocombustibles como bioetanol y biodiesel. u Esta opción tecnológica impacta tanto si estos biocombustibles se utilizan en vehículos de baja eficiencia como si se usan en vehículos híbridos con motores de gran eficiencia. Generación eléctrica con fuentes renovables. u Esta opción tecnológica es fundamental para que la introducción de vehículos híbridos conectados a la red y de vehículos eléctricos sea una medida importante de mitigación. Generación eléctrica con captura y secuestro de CO 2. u Esta opción tecnológica es relevante para aumentar la sustentabilidad de los combustibles fósiles. Tecnologías para Descarbonizar

19 Opciones de Mitigación Uso Biocombustibles en México Tecnología Potencial de Reducción Emisiones en 2030 (MtonCO 2e ) Costo de mitigación (USD/ton CO 2 ) Estudio Bioetanol de Caña de Azúcar MEDEC McKinsey_ INE Bioetanol de Celulosa (Pasto)105.0 McKinsey_ INE Bioetanol de Sorgo5.15.3MEDEC Biodiesel de Aceite de Palma2.46.4MEDEC

20 Costo de Producción de Etanol Renovable a Partir de Caña de Azúcar(IPCC, 2011) Costo de Producción de Etanol Renovable a Partir de Caña de Azúcar (IPCC, 2011) País Costo de Inversión (USD/kWtérmico) Costo Fijo Operación Anual (USD/kWtérmico) Costo Variable de Operación (USD/GJ Alim) Costo de Materia Prima (USD/GJ Alim) Costo de Producción (tasa 3%) (USD/GJ Prod) Costo de Producción (tasa 10%) (USD/GJ Prod) México83–26016– – Brasil100–33020– – –384.5–44 Cuenca del Caribe 110–36022– – –388.8–46 Argentina110–34021– –3931–46 Colombia100–32020– –3225–39 Estados Unidos 100–32020– –3629–43 India110–34021– – –378.2–44

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22 Opciones de Mitigación en la Generación Eléctrica en México Tecnología Potencial de Reducción Emisiones en 2030 (MtonCO 2e ) Costo de mitigación (USD/ton CO 2 ) Estudio Geotermia MEDEC McKinsey_INE IIE_INE Mini hidráulica MEDEC McKinsey_INE IIE_INE Eólica tierra adentro MEDEC McKinsey_INE IIE_INE

23 Opción de Mitigación Captura y Secuestro CO 2 en México Tecnología Potencial de Reducción de Emisiones en 2030 (MtonCO 2e ) Costo de mitigación (USD/ton CO 2 ) Estudio Captura y secuestro de CO IIE_INE McKinsey_ INE

24 24 La diferencia en los costos se debe principalmente a la suposición de la tasa de descuento y el escenario de precios de los combustibles fósiles. Los estudios para México sobre la mejora de la eficiencia energética muestran una gran dispersión, tanto en el potencial como en el costo de mitigación al año Los estudios para México para la introducción de biocombustibles muestran una gran dispersión, tanto en el potencial como en el costo de mitigación al año 2030, pero este último siempre es inferior a 15 USD/ton CO2. En la introducción de combustibles renovables el costo de mitigación muestra una fuerte dependencia con el costo de la materia prima agrícola. Conclusiones

25 25 Los estudios para México para la generación con energías renovables con tecnología madura muestran una gran dispersión, tanto en el potencial como en el costo de mitigación al año 2030, pero este último casi siempre es inferior a 15 USD/ton CO 2 Los estudios para México para la captura y secuestro de CO 2 muestran una gran dispersión, tanto en el potencial como en el costo de mitigación al año 2030; hay una diferencia en un orden de magnitud en la estimación del potencial de mitigación y de cinco veces en el costo de mitigación. Conclusiones


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