Segundo Congreso Internacional de Investigación en Cambio Climático Efectos Socioeconómicos del Cambio Climático Centrales Generadoras de Energía Capacidad de energía eléctrica instalada en México Dr. José María Chávez Aguirre 18 de octubre de 2011

Existen dos tipos de centrales termoeléctricas: las que utilizan carbón mineral y aquellas que consumen gas natural o petróleo.

Tipos de Reactores

1. Cámara magmática. 2. Intrusión de magma entre dos capas de terreno 1. Cámara magmática. 2. Intrusión de magma entre dos capas de terreno. 3. Volcán compuesto de capas de piroclásticos y de lavas alternas. 4. Cono debido a una intrusión lateral de magma. 5. Pico volcánico construido por una roca más caliente y más fluida. 6. Bombas volcánicas proyectadas con fuerza. 7. Nube de gas, polvos, cenizas y residuos diversos. 8. Cámara magmática extinta. 9. Caldera ocupada por un lago. 10. Cono secundario nacido de una reanudación volcánica. 11.Cono de lava proyectada por el volcán, de 3 a 6 m de altura. 12. Grandes extensiones de basalto que forman una meseta. 13. Ríos de lava de varios kilómetros de largo. 14. Manantiales de agua caliente y geyseres. 15. Isla nacida de un volcán surgido del agua. 16. Lavas almohadilladas que se hallan en el mar. 17. Filón de rocas intrusivas en una fisura.

Se utiliza el agua almacenada en grandes presas para mover ruedas provistas de aspas, llamadas turbinas hidráulicas, las cuales a su vez dan movimiento a los generadores. Las Centrales Hidroeléctricas suministran aproximadamente el 30% de la energía eléctrica que se consume en México.

Esquema del funcionamiento de la planta mareomotriz del Rance Cuando la marea está subiendo, las turbinas, puestas en marcha por el agua que va a llenar la presa, giran y producen energía eléctrica. El agua es retenida en la presa hasta que baja la marea. Cuando desciende la marea se abren las puertas; los álabes invertidos de las turbinas son acarreados por el agua que se precipita hacia el canal de La Mancha, produciendo de nuevo electricidad.

la generación de electricidad. Esquema de la tecnología de aprovechamiento de biogas de los rellenos para la generación de electricidad. Características del pozo: 60cm de diámetro y profundidad igual al 75% del relleno; en él se introduce un tubo perforado de PVC de alta densidad y 4’’de diámetro que se rodea de grava clasificada, lo que induce la infiltración y permite la recuperación de biogas, el cual se limpia de partículas y condensados antes de alimentar a un motor de combustión interna que se acopla a un generador. Se instalan entre 1 y 1.5 pozos por hectarea. Capacidad de generación de 2.5 a 7 Mw. Fuente: Boletín IIE, noviembre/diciembre 1997

Para finales del año 2 000, en el mundo ya había cerca de 16 500 Mw eoloeléctricos. En nuestro país se podrían instalar entre 3 000 y 5 000 Mw eoloeléctricos. Beinn Ghlas, National Wind Power, G.B.

Fuentes de esta generación eléctrica: 20 % Hidroenergía CAPACIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA INSTALADA 25 000 MW en 1993 Fuentes de esta generación eléctrica: 20 % Hidroenergía 67 % Termoeléctricas 54 % Combustóleo 12 % Gas Natural 1 % Diesel 6 % Carbón 4 % Geotermia 3 % Nuclear

CAPACIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA INSTALADA 51 180 MW en 2011 Fuentes de esta generación eléctrica: 21.90 % Hidroenergía 45.20 % Termoeléctricas Vapor Ciclo Combinado Turbogas Combustión Interna Dual 5.10 % Carbón 1.70 % Geotermia 2.70 % Nuclear 0.20 % Eólica Los PIE (Productores Independientes de Energía) aportan el 23.30% con Termoeléctricas

Al cierre del año 2000, la generación en México (35 869 Mw) estaba constituida por 153 centrales generadoras de energía eléctrica, divididas en 64 hidroeléctricas, 87 termoeléctricas y 2 eoloeléctricas (0.01%). La generación por fuente corresponde al factor de planta (indica el grado en que fue utilizada la capacidad de las unidades generadoras) por ejemplo, las hidroeléctricas se emplean solamente en las horas pico de mayor demanda, mientras que las centrales con base en hidrocarburos, generan casi todo el tiempo.

Consumo en el periodo 1980-2000 166,484 GWh TMCA: 5.2% TMCA: 5.8% TMCA: Tasa media de crecimiento anual. GWh: Giga Watts hora

Crecimiento 1980-2002 Cobertura del servicio eléctrico (%) 73 95

Consumo de energía eléctrica (% crecimiento anual promedio) Escenario Bajo Medio Alto Estimación 2001-2010 5.3 6.3 7.0 Estimación 2002-2011 4.7 5.6

65% de incremento en el consumo Consumo de energía eléctrica 2002-2011 65% de incremento en el consumo 291.5 Miles de GWh 169.3 57.0

2002-2011 Crecimiento anual de 5,4% 3 8 9 4 5 6 7 4.9 5.9 4.3 4.7 6.1 5.8 6.5 6.7 5.6 5.3 3.7 4.7 4.3 4.5 6.7 6.8 7.8 6.7 2 Norte 3 Noreste 4 Occidental 5 Central 6 Oriental 7 Peninsular 8 Baja California 9 Baja California Sur 1 Noroeste TOTAL NACIONAL Evolución histórica (1992-2001) Crecimiento esperado (2002-2011) 5.2 5.4

  Entre 2002 y 2011 se requería la entrada en operación comercial de 61 nuevas centrales de generación, que significaban 28,862 MW. Con la entrada en operación de 28,862 MW de capacidad de generación, en diciembre de 2011 el Sistema Eléctrico Nacional debería contar con una capacidad de 63,212 MW.

Año Núm. de centrales 1 Capacidad MW 2 2002 7 2,576 2003 9 3,973 2004 4 1,266 2005 2 1,010 2006 2,586 2007 3 2,496 2008 5 2,377 2009 4,160 2010 4,440 2011 6 3,978 Total 61 28,862 1 Las unidades de algunos proyectos entran en diferentes años. Se indica el año de operación de la primera unidad. 2 Capacidad bruta, considerada para fines de planeación del Sistema Eléctrico Nacional.

Nueva capacidad: 61 centrales TOTAL: 28,862 MW Año Capacidad operación 2002 2,576 2003 3,973 2004 1,266 2005 1,010 2006 2,586 2007 2,496 2008 2,377 2009 4,160 Geotérmica Ciclo combinado Hidroeléctrica Combustión interna tipo diesel Turbogas Eólica Dual Libre1 2010 4,440 2011 3,978 1 La mayor parte de esta capacidad corresponderá a centrales de ciclo combinado.

A diciembre de 2007

Costos de Generación por Tecnología a Septiembre de 2009 En pesos Kw/h Comisión Federal de Electricidad, 2011

Costos de Generación 2002 – 2009 cents/dólar/kw/h Combustóleo 3.9 (18) Hidráulica 2 (7.5) Nuclear 8 (12.5) Gas Natural 3 a 4 (10.5) Carbón 11 (11.75) Eólica (a 2004) 3 a 4 (8.3) Diesel 29.15 (99.4) Geotermia 4 a 5 (5.75) Solar 3 a 4 Biogas 9.5 a 10

Costos de Generación 2002 – 2009 cents/dólar/kw/h Combustóleo 3.9 (18) Hidráulica 2 (7.5) Gas Natural 3 a 4 (10.5) Solar 3 a 4 Eólica (a 2004) 3 a 4 (8.3) Geotermia 4 a 5 (5.75) Biogas 9.5 a 10 Nuclear 8 (12.5) Diesel 29.15 (99.4) Carbón 11 (11.75)

CAPACIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA INSTALADA 49 854 MW en 2007 Fuentes de esta generación eléctrica: 22.98 % Hidroenergía 67.78 % Termoeléctricas Vapor Ciclo Combinado Turbogas Combustión Interna Dual 5.22 % Carbón 1.92 % Geotermia 2.74 % Nuclear 0.171 % Eólica Los PIE (Productores Independientes de Energía) aportan el 22.98% con Termoeléctricas

Comisión Federal de Electricidad, 2011