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Transición energética en México

La nación evoluciona en la generación y aplicación de las energías renovables. En general, para el sector eléctrico esta tendencia comienza a fructificar a través de grandes proyectos; en particular, su uso crece cada vez más en las obras eléctricas de altura. El país empieza un camino hacia el uso de energías imperecederas.

Por Melissa Rodríguez.

Formalmente, la Ley para el Aprovechamiento de Energías Renovables y Financiamiento de la Transición Energética dice que, en general, las ER son aquellas que naturalmente se reponen y que se encuentran permanentemente disponibles.

La Unidad de Inteligencia de Negocios de Pro México presentó Energías Renovables (ER), un documento que aborda esta temática con la finalidad de esclarecer el panorama general sobre este tema, en el que identifica claramente el marco referencial del sector a nivel mundial.

En 2011, señala el documento, la capacidad total instalada para la generación de ER alcanzó un total de  1 mil 363 GW; el 71 por ciento fue aportado por centrales de energía hidráulica y el 17 por ciento por parques eólicos.

La electricidad generada por ER representó aproximadamente un cuarto de la generación total de energía eléctrica global (5 mil 360 GW), puntualiza el documento de la Unidad de Inteligencia de Negocios.

De acuerdo con este estudio, Brasil, Rusia, China, India, Estados Unidos y Japón son los países que generan más electricidad a partir de las ER. Tan solo en el caso de Brasil, el 75 por ciento de su electricidad proviene de estas fuentes y se prevé que para 2035 alcanzará una participación del 84 por ciento.

La Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en inglés) pronostica que la demanda de las ER crecerá significativamente en los próximos años. Para 2035, la capacidad instalada para la generación de electricidad a través de fuentes renovables será de 3 mil 437 GW, un 40 por ciento del total del sistema eléctrico mundial.

Capacidad mundial instalada para la generación de electricidad 2011-2035*
Energía 2011 2015 2020 2025 2030 2035
Hidráulica 970 1,119 1,271 1,410 1,520 1,602
Eólica 238 358 535 703 862 1,035
Solar fotovoltaica 70 57 110 197 294 406
Biomasa 72 75 98 134 184 244
Geotérmica 11 16 21 27 34 42
Total global ER 1,363 1,635 2,053 2,503 2,952 3,437
Total global de capacidad instalada para la generación de electricidad 5,360 5,952 6,581 7,186 7,867 8,613
Fuente: RGSR, 2012 *Valores  en GW

El caso mexicano
Desde principios del siglo XIX, la humanidad aumentó exponencialmente la disponibilidad de energía debido a la explotación de los recursos no renovables, lo que dio lugar a la industrialización. Este proceso de transición, impulsado por el desarrollo tecnológico e industrial, se ha acelerado desde finales de la década de 1990.

La energía hidráulica fue el primer sector en desarrollarse en México, y desempeñó un papel importante en la oferta interna de energía; sin embargo, su participación decayó durante la primera mitad del siglo XX ante el gran crecimiento en la utilización de combustibles fósiles.

De acuerdo con el Programa Sectorial de Energía (PSE) 2007-2012, el petróleo y sus derivados no sólo han permitido impulsar la industria, sino que, con los recursos obtenidos de su explotación, ha sido posible financiar una parte importante del desarrollo económico y social mexicano, además de ser un sector imprescindible para el progreso de la industria comercial y los servicios públicos y privados.

El diagnóstico del PSE identificó que, en un futuro, la aplicación de modalidades energéticas deberá vigorizar la producción de electricidad en el territorio nacional, ya que la demanda energética, en el ámbito social y económico, crecerá exponencialmente en los próximos años. Debido a esto, el Programa indicó que, a fin de reducir la inseguridad que generará el alto consumo de energía en las que está implicado el suministro, el costo excesivo de los crudos y su impacto a las condiciones ambientales y climatológicas, es conveniente que el catálogo de producción energética contenga una mayor participación de fuentes renovables que ofrezcan sustentabilidad en materia de ingreso, empleo y bienestar social.

Según la Iniciativa Mexicana para las Energías Renovables (Imere), diversificar la matriz energética e incrementar la participación de las energías renovables no sólo es una decisión estratégica desde el punto de vista económico, pues las fuentes de energía solar, eólica y geotérmica, por mencionar algunas, no están sujetas a las variaciones de precios que dicta el mercado global. Desde el punto de vista medioambiental, un menor uso de combustibles fósiles tendría impactos positivos en las comunidades de la urbe.

México posee una vasta riqueza en recursos naturales para posicionarse como líder mundial en ER. Su impulso abriría un amplio campo para desarrollar tecnología propia, modelos de capacitación, nuevos empleos e instituciones académicas, además de aprovechar oportunidades de negocio y financiamientos que permitirían al país convertirse en un líder global y proveedor de insumos en esta materia, determina IMERE.

Estado actual en México
En entrevista con el doctor Alejandro Peraza García, director General de Electricidad y Energías Renovables, de la Comisión Reguladora de Energía (CRE),  comenta que el sector energético, a lo largo de los últimos años, ha sido incorporando de manera acelerada a tecnologías y aplicaciones para la generación de energía a través de fuentes renovables. “El país tiene una cartera muy amplia de proyectos renovables que se están construyendo, diseñando y planeando para el futuro inmediato”.

Al primer bimestre de 2012, México contaba con una capacidad efectiva instalada para la generación de energía eléctrica de 64 mil 312 MW; de los cuales, 14 mil 357 MW provinieron de fuentes renovables (eólica, solar, hidráulica, geotérmica y de biomasa), lo que representa el 22.3 por ciento del total de la capacidad instalada, de acuerdo con estimaciones de ProMéxico.

Información de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) muestra que al último trimestre de 2012 se calculó que la generación bruta de energía a través de fuentes renovables alcanzó los 3 millones 113 mil 843.928 MW

Actualmente, el país cuenta con 204 centrales en operación y construcción para la generación de energía eléctrica a través de fuentes renovables. Oaxaca y Veracruz son los estados con mayor número de proyectos eólicos y de biomasa, respectivamente.

Además de Brasil, México es uno de los líderes en desarrollo de energía renovable en Latinoamérica porque su naturaleza brinda una aceptable oportunidad para la generación de energía eléctrica de forma distribuida y eficiente.

Energía solar
De acuerdo a su localización en la franja tropical del planeta, México es la cuarta nación a nivel de insolación con 7 KW h/m2 diarios en la región Norte del país, y de 4.5 KWh/m2 en la zona Centro.

Recientemente, WWF Internacional presentó el informe Atlas Solar FV: Energía en armonía con la naturaleza, el cual indica que si se cubre sólo un 0.11 por ciento del territorio nacional con paneles solares, sería posible generar el ciento por ciento de la demanda eléctrica en 2050.

Capacidad instalada y potencial para generación de energía a través de fuentes renovables en México, 2012*
Fuente de energía Capacidad potencial Capacidad instalada
Hidráulica 53,000 11,603.4
Eólica 71,000 1,214.7
Geotérmica 40,000 958
Biomasa               83,500 – 119,498 547.9
Solar 24,300 33
Total 271,800 – 307,798 14,357.00
Fuente: Sener, CRE y CFE, 2012 / *MG      

Por otro lado, la Asociación Nacional de Energía Solar (ANES) estima que, al cierre de 2012, el tamaño total del mercado fotovoltaico en México se duplicó a 15 MW, aproximadamente.

En los últimos tres años, el mercado fotovoltaico en México ha presentado un crecimiento mayor del que se había registrado años atrás.

Los precios de los sistemas y aplicaciones solares han disminuido en un 40 por ciento, por lo que ahora son equipos más accesibles. Además del descenso, la inversión de proyectos a pequeña escala (residenciales) es recuperable en cinco años, y, posteriormente, la energía es gratuita, de forma que, eventualmente, las ER facilitarán el acceso a la energía a menores costos, forjando un aliciente para el desarrollo y la competitividad comercial en otros países, explica el doctor Alejandro.

Intervención del recurso disponible en el desarrollo de la industria
Residencial conectado a CFE Estimado de 2 a 2.5 MW, equivalente a la instalación en 800 a 1 mil residencias, más del doble que lo instalado en 2011, para un total acumulado de aproximadamente 1 mil 500 residencias
Industrial Comercial 2.5 a 3 MW que incluye proyectos de unos cuantos kW hasta (1200 kW).
Luminarias solares autónomas 0.8 MW a 1.2 MW estimado en base a 4 mil a 6 mil unidades instaladas en todo el país, cada una de 0.2 kW promedio
Electrificación fuera de la red, principalmente en el medio rural Estimado en 1.8 a 2.0 MW, en aplicaciones diversas como casas, comunicación vía satelital, bombeo de agua, etcétera
Centrales de CFE 6 MW consistentes en la Central Santa Rosalía de 1 MW y la central Cerro Prieto de 5 MW
Fuente: ANES

En entrevista con Constructo Eléctrico, el ingeniero Alberto Valdés Palacios, vicepresidente de la ANES, indica que actualmente existe una industria próspera dedicada a fabricar e importar unidades solares en Veracruz, Tijuana y Guadalajara, donde cada vez se vuelve más importante la producción nacional.

En conjunto, los proyectos a gran escala generan alrededor de 20 MW: Cerro Prieto en Baja California, con 5 MW, y Agua Prieta, en Sonora, con 14 MW (entrará en operación a finales de 2014).

Junto con Brasil, México es líder en instalación de energía solar; en el continente europeo, España y Alemania llevan el liderazgo en el mismo rubro. Este último ha obtenido más de 25 por ciento de producción nacional a pesar de su escasa superficie solar, comenta el ingeniero.

Energía eólica
La energía eólica es la aplicación que ha evolucionado más rápido; actualmente se tienen 1 mil 370 MW instalados. Acorde con las declaraciones del doctor Alejandro Peraza, en 2014 se generarán 2 mil 600 MW, suficientes para abastecer la demanda energética que tiene Guadalajara y su zona conurbada.

Por su parte, la Asociación Mexicana de Energía Eólica (AMDEE) comprobó que Oaxaca tiene uno de los mejores recursos eólicos del mundo, ya que cuenta con 33 mil MW, por lo cual el 73 por ciento de los proyectos eólicos están ubicados en el estado y sus alrededores.

Baja California es la segunda región con gran potencial eólico, ya que tiene una gran extensión geográfica y baja densidad de población. De acuerdo con un estudio prospectivo realizado por la Comisión Estatal de Baja California (CEEBC), se han identificado alrededor de 2 mil MW de potencial eólico que, a través de la tecnología, podría convertirse en un sector ampliamente competitivo en la región. Los estados de Zacatecas, Hidalgo, Veracruz, Sinaloa y Yucatán tienen en conjunto un potencial aproximado de 4 mil MW.

La AMDEE considera que el incremento de la penetración eólica reduciría la necesidad de importar gas natural y, a su vez, permitiría extender el grado de abastecimiento industrial en un 45 por ciento.

Geotérmica
México se ha posicionado en cuarto lugar a nivel mundial en producción energética a través de la geotermia. Según el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE), la unidad geotermoeléctrica más grande del mundo es de 135 MW y se encuentra en el campo de Geysers, en Estados Unidos; le siguen Filipinas e Indonesia.

A diferencia de la mayoría de las fuentes de ER, la geotermia no tiene su origen en la radiación del Sol, sino en la diferencia de temperaturas que existe entre el interior de la Tierra y su superficie.

Los campos geotérmicos tienen un promedio de vida de 25 a 35 años, y el 80 por ciento de agua utilizada en su proceso se reinyecta al subsuelo después de utilizarse.

La mayor parte del territorio mexicano (excepto la Península de Yucatán) está caracterizada por una gran actividad tectónica y volcánica que ha tenido lugar desde hace millones de años.

Lo anterior ha permitido crear los principales campos geotérmicos mexicanos, de los cuales se destacan Cerro Prieto, con 720 MW; Las Tres Vírgenes, con 10 MW; Los Azufres, con 188 MW; Los Humeros, con 40 MW, y Cerritos Colorados, con un potencial a futuro de 75 MW.

El 4 por ciento de la energía en el país se produce a través de esta alternativa, la cual cuenta con un potencial de desarrollo de más de 12 mil MW. También ofrece precios competitivos, pues, como cualquier otra ER, no depende de las variaciones en el costo de los combustibles.

Hidroeléctrica
En México se cuenta con dos tipos de potencial de aprovechamiento de energía mini y microhidráulica:

•   Aprovechamiento de las centrales micro y minihidráulicas que están fuera de servicio y que pueden reiniciar operaciones
•   Nuevos proyectos que son viables y que muchos de éstos están ya identificados y se encuentran en distintas etapas de su desarrollo

En 2011, el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) detectó un potencial hidroeléctrico de 36 mil TWh, sin embargo el margen de aprovechamiento actual es aproximado a los 12 mil TWh.

El mayor desarrollo hidroeléctrico de México, después de 1937, con 4 mil 800 MW, se localiza en la cuenca del Río Grijalva, presentando un 42.3 por ciento de capacidad a finales de 2008.

Actualmente, el 14 por ciento de la energía eléctrica en México proviene de centrales hidroeléctricas, con una capacidad instalada de 11 mil 210 MW. Los proyectos más importantes que operan en el país son la central Manuel Moreno Torres (2 mil 400 MW), Infiernillo (1 mil 120 MW), Malpaso (1 mil 80 MW), Aguamilpa Solidaridad (960 MW), Belisario Domínguez (900 MW), Leonardo Rodríguez Alcaine (750 MW) y la recién inaugurada central hidroeléctrica La Yesca, con 750 MW.

Las centrales hidroeléctricas tienen costos relativamente bajos y compiten favorablemente con las tecnologías de energías no renovables. Aunque los costos de inversión varían mucho de un sitio a otro, un valor promedio es 2 mil 100 dólares /kW, mientras que el costo de la electricidad generada típicamente es de entre 3 y 4 centavos de dólar/kWh.

Biomasa y biocombustibles
Exploraciones realizadas por el doctor José Eduardo Aguillón Martínez, investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM, establecen la existencia de diversos residuos biomásicos con gran potencial energético, entre los que se encuentran la poda y las raíces.

Con cada poda se pueden obtener de 11 a 15 kilogramos de biomasa por árbol, y 1 kilogramo de biomasa puede generar 1 kilowatt/hora.

La Secretaría de Energía (Sener) informa que la biomasa se está utilizando para producir y aprovechar el biogás y que en algunas regiones del país se están desarrollando mercados locales de biodiesel. También determina que la incorporación formal de los biocombustibles disminuiría las emisiones de CO2  al ambiente hasta en un 80 por ciento en comparación con los combustibles convencionales

En México se contempla el uso de los bioenergéticos de segunda y tercera generación, con los cuales se podrían generar  1 mil 500 MW inicialmente; sin embargo, aún se encuentra en etapa de desarrollo e investigación.

A través de esta práctica, se ha probado que la tecnología de la gasificación podría cubrir la demanda energética de un condominio, y, de igual forma, como en la operación biomásica, el excedente podría ser vendido a la red eléctrica, conduciendo a México hacia prácticas sostenibles más eficientes y adaptables a las circunstancias sociales y económicas del país, concluye el doctor José Eduardo.

Proyección de capacidad adicional instalada por modalidad de productor y fuente de energía, 2010 – 2025*    (megawatts)
Servicio público Autoabastecimiento Generación distribuida Total Participación
Eólica 2,023.0 8,264.2 991 11,278.2 60.20%
Hidráulica 3,531.0 575.1 435.2 4,541.30 24.30%
Solar 19 600.5 1,622.1 2,241.60 12.00%
Fotovoltaica 5 600.5 1,567.1 2,172.60 11.60%
Termosolar 14 / 55 69 0.40%
Biomasa / 324.2 194.3 518.5 2.80%
Geotérmica 102 / 34.4 136.4 0.70%
Total 5,675.0 9,764.0 3,277.0 18,716.00 100.00%
Fuente: Prospectiva de energía renovable 2011-2025, Sener

Vinculación de la tecnología con las ER
El documento Energía Renovables para el desarrollo sustentable de México, de la Sener, destaca la relevancia de fortalecer a nivel nacional la investigación y el desarrollo tecnológico para impulsar las renovables.

Actualmente existe una red de investigación en materia de ER en México, que incluye instituciones tanto del sector público como privado, quienes promueven la innovación tecnológica en el sector eléctrico a través de la investigación aplicada y el desarrollo de servicios y equipos especializados.

La Sener establece los lineamientos de política en materia de investigación en ER y participa en el desarrollo del Plan de Acción que erradique las barreras para un desarrollo de la generación eoloeléctrica, por ejemplo.

Retos y oportunidades
Con base en la Ley para el Aprovechamiento de las Fuentes Renovables (LAFRE), México se encuentra mejorando significativamente su marco regulatorio y legal. Este dictamen busca fortalecer los grupos de investigación en ER, ya que el desarrollo tecnológico en nuevas áreas de producción energética, como los combustibles líquidos, la gasificación de biomasa y la producción de hidrógeno, aún es incipiente.

No obstante, el crecimiento de las ER se ha dado tanto por la inversión de CFE como por inversión privada.

Las empresas se interesan más por los proyectos, puesto que la generación con renovables representa un beneficio económico a largo plazo. “México cumple con el compromiso internacional de lucha contra el cambio climático, disminuye la dependencia del petróleo y tiene una superficie generadora más amplia y con mayor entrada tecnológica “, explica Alejandro Peraza.

El interés de los particulares por invertir es porque tienen un beneficio directo, pues  adquieren la energía eléctrica a precios por debajo de las tarifas autorizadas, lo que significa que las energías renovables están dando un elemento adicional para hacer más competitiva la industria nacional, además de generar más empleos (la industria mexicana podría participar a un 90 por ciento en la manufactura de los equipos), comenta Alejandro Peraza.

El ingeniero Alberto Valdés, presidente de la ANES, habla sobre los retos que enfrenta la industria; por ejemplo, la cantidad de financiamientos necesarios para el desarrollo de las aplicaciones en México no es suficiente. La normalización existente tampoco es suficiente para la verificación en la fabricación de los equipos, por lo que hace hincapié en que es necesario que se fijen estándares de calidad, bajo normas que garanticen su funcionamiento.

Otro desafío sustancial es tener toda la asesoría técnica que se precisa para la operación de las tecnologías. Sin embargo, académicamente han surgido nuevas licenciaturas, diplomados y certificaciones en energías renovables. Durante el primer trimestre de 2013, se estará graduando la primera generación de ingenieros en Energía Renovable por la Universidad Politécnica en Baja California e iniciará el diplomado en desarrollo y operación de parques eólicos, comenta el licenciado David Muñoz Andrade, director General de la CEEBC.

Planeación energética e iniciativas
La Estrategia Nacional de Energía establece una meta de 35 por ciento de capacidad para generación eléctrica con tecnologías limpias para 2024, por lo que las políticas públicas han establecido mecanismos que permitan valorar los distintos beneficios de las ER.

Hasta la fecha, nueve estados del país cuentan con leyes en materia de energías renovables en las que se incentiva el aprovechamiento y uso de las mismas.

A su vez, los programas federales consideran fomentar los fondos (Fondo para la Transición Energética y el Aprovechamiento Sustentable de la Energía), los incentivos fiscales (arancel cero y depreciación acelerada de activo), financiamientos (proyectos de energías renovables), programas integrales y de promoción (obtención de equipo y servicios para comunidades rurales y otros servicios para el inversionista).

Proyección
El Gobierno mexicano ha volteado hacia las energías limpias. La Ley para el Aprovechamiento de las Energías Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética es prueba de ello. Ésta establece a la Sener evaluar los beneficios económicos que surgen con el aprovechamiento de estas fuentes de energía. La Secretaría determina que, para 2025, la capacidad instalada para la generación de electricidad a partir de energías renovables se incremente en 18 mil 716 MW, de los cuales, las fuentes de energía eólica e hidráulica tendrán la mayor participación, con 60.2 por ciento y 24.3 por ciento, respectivamente.
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Conjunción: obra eléctrica con ER
Dada la implicación de las ER en los campos industriales, el ingeniero Raúl Uribe García, director de Uribe Ingenieros y Asociados, platica con Constructor Eléctrico sobre el desarrollo de la industria electromecánica y su vinculación con las energías renovables y la tecnología aplicada. “El vínculo sucede de forma encadenada, ya que el aprovechamiento de los recursos naturales y el desarrollo de la tecnología dependen de la disposición y la utilización de ambos en una forma inteligente”, comenta.

También declara que el uso adecuado de las fuentes primarias está en conocer la tecnología de forma que la industria de la construcción y obra electromecánica pueda proponer aplicaciones eficaces que intensifiquen a las ER. Además, los impactos que ha sufrido la industria de la obra eléctrica, a raíz de las ER, han sido positivos, ya que han facilitado el diseño, construcción y operación de la infraestructura local.

Actualmente el ingeniero Raúl Uribe se encuentra dirigiendo simultáneamente la construcción de tres torres para BBVA Bancomer, entre ellas la Torre Reforma, diseñada para aprovechar al máximo todos los recursos naturales, la cual será el edificio más alto en México y el primero en el Distrito Federal con certificación LEED Platino. “Concebimos energía eléctrica a través de los generadores eólicos ubicados en la corona del edificio, los cuales tienen muy buena altura y velocidad de aire. La parte frontal del edificio está formada por películas de celdas fotovoltaicas que, además de controlar la ganancia térmica y la insolación hacia el interior del edificio, producen energía eléctrica para consumo”, explica el ingeniero Uribe.
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Al interior de la IMERE se han identificado cinco propuestas de política pública de consideración indispensable si se desea aprovechar las oportunidades que representan las energías renovables para el país:

•   Establecer metas ambiciosas pero alcanzables para las energías renovables a 2018, 2030 y a 2050, tanto para generación de energía como para electricidad. Es necesario que al final del próximo sexenio la generación de electricidad a través de fuentes renovables sea de por lo menos 24 por ciento
•   Establecer mecanismos de contraprestaciones justas entre CFE y los productores de energía renovable con base en el cálculo de los costos sociales asociados con la producción de energía a partir de fuentes convencionales fósiles (petróleo, carbón y gas natural) y no fósiles como la nuclear
•   Disminuir en por lo menos 35 por ciento los subsidios a combustibles fósiles, eliminar subsidios en la electricidad compensando justamente a los grupos de menores ingresos y reorientar el gasto público al desarrollo y expansión acelerada de las energías renovables que se transformará en precios menores y más estables para todos los mexicanos
•   Diseñar mecanismos robustos de apoyo para el impulso al desarrollo y manufactura de materiales, equipos y subcomponentes para todas las tecnologías de energía renovable en las que México podría demostrar tener ventajas competitivas con el exterior
•   Asegurar el acceso a la red de transmisión y distribución para las energías renovables e impulsar la inversión federal para la ampliación del sistema eléctrico nacional hacia zonas con alto potencial de recursos de energía renovable

Fuente: IMERE

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