La Opción Nuclear en la Expansión Eléctrica División de Ingeniería Eléctrica Departamento de Sistemas Energéticos Grupo de Ingeniería Nuclear La Opción Nuclear en la Expansión Eléctrica Dra. Cecilia Martín del Campo Márquez* cecilia.martin.del.campo@gmail.com, Edif. S, Piso 1 (Posgrado de Ingeniería) Tel: 56 22 30 26 Línea de desarrollo : Estudios de Expansión de Generación Eléctrica

Sustentabilidad

Bases para una energía sostenible: tres columnas, un eje.

Actividades de planeación de sistemas eléctricos Determinar la adición de capacidad. Definir la tecnología de las nuevas instalaciones Programar la entrada en operación Determinar la localización

Planeación de sistemas eléctricos ANÁLISIS ECONÓMICO ANÁLISIS DE LA DEMANDA DE ENERGÍA BALANCE DE DEMANDA Y OFERTA DE ENERGÍA ANÁLISI DE TOMA DE DECISIONES ANÁLISIS DE IMPACTOS EVALUACIÓN DE RECURSOS ENERGÉTICOS CARACTERIZACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS ENERGÉTICAS ITERACIÓN

Estudios de la expansión del sistema de generación Se “empata” la demanda de electricidad obtenida de los estudios de mercado y las opciones de expansión disponibles. Se utilizan modelos de optimización y simulación, que permiten determinar la selección óptima de proyectos y su programación en el período de planeación. Se optimiza el parque de generación que satisface dicho mercado a mínimo costo (incluyendo externalidades) y que cumple con los criterios de confiabilidad, reserva y seguridad del sistema eléctrico. (NUEVA LEY, Art 36 Bis)

Análisis de costos e impactos ambientales de fuentes de generación eléctrica a nivel de: Planta de generación eléctrica: Construcción, O&M, Combustible Cadena energética completa: Se consideran todas las etapas de preparación del combustible, la etapa de generación y las etapas de disposición final de residuos. Sistema de generación eléctrica: Se consideran varios escenarios para cubrir demanda eléctrica a satisfacer con diferentes tecnologías energéticas

Análisis a nivel planta de generación

Indicadores de sustentabilidad

Análisis de Cadenas Rnergéticas: combustibles fósiles para generar electricidad

Análisis de Cadenas Energéticas: Renovables para generación de electricidad.

Análisis de la Cadena o Ciclo de Combustible Nuclear

Análisis de Ciclo de Vida (ACV): impactos ambientales asociados con todas las etapas involucradas en la vida de un producto o servicio. Cuantificación del uso de recursos y de las emisiones asociadas.

ExternE

Cálculo de evaluación SIMAPRO: ESTRUCTURA INVENTARIO Y MONTAJE EVUALUACIÓN DE IMPACTO Cálculo de evaluación

sistema de generación eléctrica Análisis a nivel de sistema de generación eléctrica

MODELO WASP PARA ESTUDIOS DE EXPANSIÓN Modelo uninodal que permite planear la expansión de un sistema eléctrico de generación Determina mediante estimación probabilísta los costos de producción del sistema, considerando el costo de la energía no servida y la confiabilidad del sistema Usa una técnica de programación lineal para determinar el despacho óptimo bajo ciertas restricciones. Utiliza un método de programación dinámica que busca el plan expansión de menor costo entre las diferentes alternativas OIEA El modelo WASP, desarrollado por el OIEA para evaluar la participación de la opción nuclear frente a otras alternativas Toda la capacidad de generación y la carga se encuentran en un solo punto

Modelo WASP: Función objetivo         + Costos externos 𝐵_𝑗 = función objetivo correspondiente al plan de expansión j t = año considerado (1, 2,…, T) T = periodo total de estudio La barra encima de los símbolos significa que los valores se descuentan con respecto a un año de referencia usando una tasa específica i. Una vez calculada la función objetivo de todas las expansiones posibles encontradas, el modelo determina el plan de expansión óptimo, que minimiza la función objetivo (B). Este análisis implica el conocimiento de las alternativas o plantas candidatas que pueden ser utilizadas en la expansión del sistema de generación, al inicio de cada año.      

Gráfica 62 Ventas más autoabastecimiento de energía eléctrica histórico y prospectivo, Escenario Medio, 2011-2026 (TWh)

Gráfica 64 Evolución de la demanda máxima bruta del SIN (MW) * Los datos de 2011son preliminares a noviembre de ese año.

Mapa 9 Requerimientos de capacidad adicional 2020-2026, Servicio Público 1 Los totales podrían no corresponder exactamente a las sumas debido al redondeo de cifras.

Gráfica 44 Participación de la capacidad instalada por tipo de tecnología en 2026, SEN, escenario inercial1,2 1 Incluyen incrementos en RM de Laguna Verde, Altamira, Río Escondido; modificaciones en el Sauz U5; y varias centrales hidroeléctricas (538.8 MW) 2 Incluye autoabastecimiento remoto. 3 Nueva Generación Limpia (NGL) Ciclo combinado y carboeléctrica con captura y secuestro de CO2; nucleoeléctrica, solar o importación de capacidad.

Gráfica 46 Participación por tipo de fuente primaria en la producción de energía eléctrica en 2026, SEN, escenario Inercial 1 Nueva generación limpia (NGL): Ciclo combinado y carboeléctrica con captura y secuestro de CO2. 2 Nueva generación limpia (NGL): Nucleoeléctrica, eoloeléctrica, solar o importación de capacidad.

ENE 2013-2027 35% de la generación al 2024 con energías primarias NO FOSIL. Se menciona NUCLEAR como opción para la diversificación del parque de generación con dos ventajas: el costo bajo y estable de su combustible, y su disponibilidad como energía de base. Además de ser limpia de gases de efecto invernadero. Por ello resulta impostergable que, al tiempo de remover barreras y se apoye a la energía renovable, se considere tomar una decisión sobre la expansión de la energía nuclear. Nuclear: alternativa viable y probada. A corto plazo, y si se consideran las externalidades asociadas a cada tecnología, representa la opción más competitiva dentro de las energías no fósiles.

ENE 2013-2027

PLAN DE DESARROLLO NACIONAL B) Garantizar el abasto de energía eléctrica.   B.1 Hacer más eficiente la producción, transmisión y distribución de energía eléctrica, … B.2 Ofrecer soluciones tecnológicas que contribuyan a reducir la intensidad energética de empresas …. B.3 Contribuir al planteamiento de un programa de expansión de la generación de electricidad con base en la energía nuclear. B.4 Implementar políticas para el uso de tecnología de punta … B.5 Promover la diversificación del parque de generación…. B.6 Reducir el tiempo de interrupciones … B.7 Implementar un programa de reducción de pérdidas … B.8 Evaluar objetivamente la expansión de la capacidad de generación nucleoeléctrica y asignarle los recursos financieros como forma de impulsar energías limpias …. PLAN DE DESARROLLO NACIONAL Objetivo Global 2: Electricidad . Línea de Acción: Asegurar el abastecimiento racional de energía eléctrica a lo largo del país, garantizando precios competitivos, calidad y eficiencia.

ENE 2013-2027

Actividades Académicas Tesis de Licenciatura, Maestría y Doctorado Proyectos de investigación con apoyo de CONACyT y PAPIIT* Participación en Congresos Nacionales e Internacionales Publicaciones en Revistas Internacionales y Nacionales Servicio Social *Estudio y diseño de reactores avanzados de fisión nuclear e híbridos fusión-fisión.

Principales Temas de Tesis Análisis de costos económicos y ambientales de diferentes fuentes de generación de electricidad . Comparar la sustentabilidad de diferentes fuentes de energía para la generación eléctrica: Nuclear, Renovables, Fósiles. Estudios de expansión del sector eléctrico del país, buscando la utilización optimizada de diferentes fuentes de energía. Analizar diferentes tecnologías de reactores nucleares para la generación eléctrica Analizar proyectos de aplicación de la Energía Nuclear para desalar agua de mar y para producir hidrógeno. Análisis de ciclo de vida de diferentes tecnologías de generación eléctrica. Terminar

GRACIAS POR SU ATENCIÓN Línea de desarrollo de Estudios de Expansión Eléctrica Informes Dra. Cecilia Martín del Campo Márquez cmcm@fi-b.unam.mx tel (55) 56 22 30 26 Edificio S (Posgrado Facultad de Ingeniería) Primer Piso. Departamento de Sist. Energéticos.