Revista Digital Universitaria
ISSN: 1607 - 6079 Publicación mensual
 
1 de octubre de 2012 Vol.13, No.10
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Reducción de emisiones de GEI en el sector eléctrico ¿Renovables o combustibles fósiles y energía nuclear?
David Castrejón Botello
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Introducción

El cambio climático es un fenómeno que se manifiesta en un aumento de la temperatura promedio del planeta, directamente vinculada con el aumento en la concentración de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera. Según el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC), las actividades humanas relacionadas con la quema de combustibles fósiles (petróleo, gas natural y carbón) y el cambio de uso de suelo (deforestación) han contribuido en el incremento de los GEI de forma considerable en los últimos cincuenta años. Este aumento de la temperatura tiene consecuencias en la intensidad de los fenómenos del clima en todo el mundo (IPCC 2011). México reconoce que es importante llevar a cabo acciones que contribuyan a los esfuerzos de la comunidad internacional en materia de mitigación de emisiones de GEI, para reducir los efectos del cambio climático. El sector energético y en particular el sector eléctrico son importantes contribuyentes en emisiones de GEI, tan solo en el 2010 el sector eléctrico contribuyo con el 28% de las emisiones de CO2 (uno de los principales GEI) correspondientes al sector energía, sólo después del sector transporte, el cual contribuyó con el 38%  (SENER 2011). Por lo cual, se busca evaluar escenarios de opciones tecnológicas para reducir las emisiones de GEI en el sector eléctrico mexicano que considere medidas de mitigación en los sectores de oferta y demanda de energía.

Contextos tecnológicos actuales y futuros

Las tecnologías que se considera que podrían tener un impacto importante en la reducción de emisiones de GEI en el sector eléctrico son: La energía nuclear, los sistemas de captura y el almacenamiento de CO2 (CCS por sus siglas en inglés) y las fuentes de energía renovable. Estas últimas incluyen tecnologías como la hidroelectricidad, la geotermoeléctrica de sistemas hidrotermales, los sistemas geotérmicos avanzados, la energía eólica, la energía solar fotovoltaica, la energía solar termoeléctrica y la bioenergía, entre otras.

Las tecnologías de generación eléctrica, como muchas otras, experimentan un proceso de maduración tecnológica. Por lo que es importante contar con un panorama general de las tecnologías disponibles actualmente y las que están en desarrollo, que buscan la reducción de emisiones de GEI en el proceso de generación eléctrica. Para lo cual se ponen en contexto las características más relevantes maduración de las tecnologías como son: su capacidad de generación actual y esperada, el estatus tecnológico actual y su perspectiva de desarrollo; el potencial técnico estimado para su posible desarrollo en México; sus costos actuales y esperados para el futuro, entre otros aspectos técnicos de operación.

Metodología

A raíz del análisis de distintos estudios que proponen la reducción de emisiones para México, se observa que el uso de modelos computacionales facilita el cálculo y el análisis cuantitativo de escenarios proporcionando resultados confiables.

Para el análisis cuantitativo de los escenarios presentados en este estudio se utilizó el Modelo Energético de México al 2070 (MEM70), modelo matemático desarrollado en el Instituto de Investigaciones Eléctricas en colaboración con especialistas de la UNAM y del Instituto Nacional de Ecología, en el que se representa el sistema energético de México. El modelo está estructurado en la plataforma LEAP desarrollada por el Instituto de Medioambiente de Estocolmo y tiene amplio reconocimiento mundial (COMMEND-SEI 2011).

Escenarios

Se evaluaron dos escenarios de mitigación de emisiones de GEI (“Escenario Azul” y “Escenario Verde”) que se ponen en contraste con un “Escenario de Referencia”. Estos tres escenarios fueron evaluados para un periodo 60 años a partir del 2012, para ver el efecto de las tecnologías aún están en desarrollo como la geotérmica de roca seca caliente. En lo económico, los tres escenarios se evaluaron en dos contextos de crecimiento, uno Moderado con crecimiento del Producto Interno Bruto (PIB) a una tasa anual de 3.6%, con la cual alcanzamos, al final del periodo de análisis, el PIB per cápita actual de los Estados Unidos y otro con crecimiento Alto a una tasa media anual de 4.8%, con la cual alcanzamos un PIB per cápita similar al de Estados Unidos en el caso de que ellos mantengan un crecimiento de 2%. Para el análisis de los costos de inversión, se consideró una tasa de descuento anual del 12%, como utilizan PEMEX y CFE.

A continuación se describe brevemente el planteamiento de los escenarios:

  • Escenario de Referencia, considera que México podría alcanzar hasta un 50% de ahorro de energía en el incremento neto en la demanda de energía en el 2070, respecto al crecimiento tendencial basado en mantener las intensidades energéticas constantes. Adicionalmente, se considera un incremento en el consumo de energía eléctrica debido a la penetración gradual de las tecnologías para transporte eléctrico. Y por último, en el sector eléctrico, se considera que se mantiene la política de expansión de la capacidad de generación a partir de ciclos combinados a gas natural y marginalmente supercríticas a carbón y de fuentes renovables, principalmente hidroeléctricas y eólicas, como lo indica la Prospectiva del sector eléctrico 2011-2025 de SENER.

  • Escenario Azul, considera cambios tecnológicos en el sector eléctrico para reducir las emisiones de GEI, de tal forma que la expansión de la capacidad de generación incluya la tecnología de ciclo combinado y térmica supercrítica con sistemas de captura de CO2 (CCS, por sus siglas en inglés), además de centrales nucleares.

  • Escenario Verde, considera cambios tecnológicos en el sector eléctrico para mitigar las emisiones de GEI, mediante el uso de, exclusivamente, tecnologías de fuentes renovables de energía.



 
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