Energías renovables en la oferta energética nacional · septiembre/octubre de 1999 boletín iie...

septiembre/octubre de 1999

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Energías renovablesen la oferta energética nacional

Jorge M. Huacuz Villamar

Las energías renovables sonconsideradas por un númerocreciente de gobiernos,organismos internacionales yprofesionales de la energíacomo una alternativa viablepara contribuir al futuroenergético sostenible de lasociedad humana.

Introducción

éxico es un país dotado de abundantesrecursos energéticos. Por la magnitudde sus reservas y por la capacidadinstalada de producción, loshidrocarburos juegan un papel muyimportante para el abasto nacional, y ala fecha parece no haber problemapara asegurar el suministro interno deenergéticos primarios en las próximasdécadas. En la actualidad, 85.6% de laoferta interna bruta de energíaprimaria del país proviene decombustibles fósiles [Secretaría deEnergía, 1998] y la exportación de unaporción del petróleo que se produceresulta en importantes ingresos parafinanciar el desarrollo nacional.

Por razones fáciles de entender,tradicionalmente la política energéticadel país ha gravitado en torno a loshidrocarburos y, hasta ahora, se habíaprestado poca atención a otras fuentesde energía menos conocidas, pero

también abundantes en México. El sol, el viento, losdesechos urbanos y agropecuarios, al igual que variasmanifestaciones físicas en el mar, son fuentes de energíasusceptibles de ser aprovechadas con propósitos deaumentar la oferta nacional y de diversificar las fuentes desuministro.

Estas formas alternativas de energía, también llamadasenergías renovables, son consideradas por un númerocreciente de gobiernos, organismos internacionales yprofesionales de la energía como una alternativa viable paracontribuir al futuro energético sostenible de la sociedadhumana. Actualmente, estas energías abastecen entre 15 y20% de la demanda total de energía en el mundo [OECD/IEA, 1997]. Las grandes centrales hidroeléctricas sontecnologías ya maduras, mientras que la biomasa, en formade leña, es un energético que se ha utilizado por siglos,aunque de manera poco tecnificada1. Ambas constituyen loque se denomina energías renovables establecidas. El restode las energías renovables, también llamadas nuevasrenovables, o no convencionales han tenido una rápidaevolución en los últimos veinte años, periodo durante el cual

1 En México, la hidroenergía contribuye con 5.8% de la oferta interna

bruta de energía, mientras que la leña representa 4.4% de la oferta.


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las tecnologías han mejorado enconfiabilidad, eficiencia yaprovechamiento, mientras que suscostos se han reducido.

La crisis petrolera de mediados dela década de los setenta marcó el iniciode esta evolución. Desde entonces, losgobiernos en la mayoría de los paísesindustrializados han destinadoimportantes sumas de dinero para eldesarrollo de las energías renovables yhan establecido los instrumentos depolítica necesarios para laparticipación de organismos públicos yprivados en tales desarrollos. Losresultados son ya notorios y estánavalados por la participación quevarias de estas tecnologías han logradoen el mercado de la generacióneléctrica mundial. Por ejemplo, lacapacidad instalada de generacióneléctrica con energía eólica conectadaa red creció a un ritmo de casi 35% enlos últimos seis años y actualmenterebasa los diez mil en el mundo[Borja, M.A. et al., 1998]. Mientrastanto, otras tecnologías todavía máscostosas como la fotovoltaica seafianzan en nichos de mercado,principalmente para aplicaciones debaja potencia en sitios alejados de lared eléctrica. Las iniciativasgubernamentales para abrir losmercados a esta tecnología en algunospaíses son de llamar la atención. Tal esel caso de la iniciativa “Un millón de

techos solares”, anunciada el 26 dejunio de 1997 por el presidente de losEstados Unidos [US Department ofEnergy, 1998] y cuyas metas sonreducir las emisiones de gases conefecto invernadero, crear empleos dealta tecnología y mantener lacompetitividad de la industria solar delos Estados Unidos.

La Agencia Internacional deEnergía [World Energy Outlook, 1995]pronostica que el crecimiento anual enel uso comercial de las “nuevas”energías renovables estará entre 7.5 y8.5% de aquí al año 2010. Por suparte, el Consejo Mundial de la Energía[World Energy Council, 1993] anticipaque entre 18 y 30% de las necesidadesenergéticas mundiales estarían siendosatisfechas con energías renovablesen el año 2020, mientras que estudiosde las Naciones Unidas [Johansson etal., 1993] asignan el valor de 30%para el año 2025 y el de 45% para elaño 2050. Estos valores

corresponden a escenarios donde seimponen restricciones ambientales,por ejemplo en las emisiones de CO

2 a

la atmósfera. De acuerdo con elConsejo Mundial de la Energía [WorldEnergy Council, 1993], un elementoesencial para estabilizar las emisionesde CO

2 hacia el año 2020, a los niveles

pactados de 1990, estaría dado poruna contribución de 30% de lasenergías renovables (nuevas yestablecidas) al suministro energéticomundial.

Ante esta perspectiva, la mayoríade los países industrializados hanestablecido políticas, planes yprogramas para el desarrollo eimplantación masiva de tecnologíaspara el aprovechamiento de lasenergías renovables. Son tres loselementos que motivan elestablecimiento de políticas en estesentido: a) el compromiso que lospaíses asuman frente a los acuerdosderivados del problema de cambioclimático, b) las estrategias de cadapaís para la diversificación de susmercados energéticos y c) el interés decada uno de los países industrializadospor posicionarse de manera estratégica

Los recursos energéticos noconvencionales de México nohan sido hasta ahoradebidamente cuantificados, nisistemáticamentecaracterizados con fines degeneración eléctrica, pero ajuzgar por susmanifestaciones, puedeinferirse que son abundantes..


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en el mercado de una nueva industriaenergética, lo cual representa nuevasfuentes de empleo, mayoresexportaciones y la reactivación demuchas industrias tradicionales. Enefecto, estos países miran a otros coneconomías emergentes o en desarrollo–que normalmente cuentan con mayorabundancia de recursos energéticosrenovables– como mercados naturalespara la exportación de sus tecnologíasy para la explotación de esos recursosenergéticos. Se estima que el volumenactual de las operaciones en elmercado mundial de las energíasrenovables rebasa ya los cinco milmillones de dólares al año [EuropeanCommission, 1997].

Energías renovables en México

Magnitud del recursoLos recursos energéticos noconvencionales de México no han sidohasta ahora debidamentecuantificados, ni sistemáticamentecaracterizados con fines de generacióneléctrica, pero a juzgar por susmanifestaciones, puede inferirse queson abundantes2. Expertos en el temahan realizado estimaciones ymediciones puntuales, cuyosresultados se pueden resumir de lasiguiente manera:

Energía solar. Recurso distribuido demanera uniforme en el país, con muybuena intensidad, de las mejores en elmundo. Es abundante en el noroestedel territorio, donde puedeaprovecharse para la instalación de

plantas termosolares a concentración.

Energía eólica. Hay zonas con buenrecurso en el Istmo de Tehuantepec,las costas de Quintana Roo, Veracruz,Tamaulipas y Baja California, así comoen la altiplanicie central,principalmente en los estados deZacatecas, San Luis Potosí e Hidalgo.Se estima un potencialeconómicamente aprovechable enestas zonas superior a los 5000 MW[Secretaría de Energía, 1996].

Pequeño recurso hidráulico.Solamente en lo relacionado concanales de riego se estima un potencialeconómicamente aprovechablesuperior a 300 MW [IIE, 1998]. Lasvertientes del Golfo y del Pacíficocuentan con abundantes recursos depequeña escala, especialmente en laregión sur-sureste, pero no han sidoevaluados en forma sistemática.

Biomasa. La producción de desechossólidos (basura) se estima en unasnoventa mil toneladas por día, lo quepodría soportar una capacidad degeneración cercana a los 150 MW deelectricidad [Arvizu, J.L., 1997],aprovechando la energía contenida enellos. La producción de residuosagrícolas, forestales y de la industriamaderera no está debidamentecuantificada, con excepción del bagazode caña, que se estima suministra casi70% del consumo final energético dela industria azucarera [Secretaría deEnergía]. Tampoco están cuantificadoslos desechos líquidos agroindustrialesy de la industria alimenticia, ni losestiércoles de ganado bovino yporcino, que pueden ser una fuenteimportante de gas combustible.

OportunidadesLas oportunidades para la aplicaciónde las energías renovables en Méxicocon fines de generación eléctrica se

dan en dos ámbitos distintos, perocomplementarios: uno, coninstalaciones ligadas a la red eléctricatanto en forma de grandes centralesgeneradoras como a través depequeños sistemas dispersos medianteel esquema conocido comogeneración distribuida. El otro, coninstalaciones en zonas remotas,alejadas de las líneas de distribución,para la alimentación de pequeñascargas aisladas tanto en proyectosproductivos como de mejoramiento decalidad de vida en el medio rural.

En ambos casos, el uso de lasenergías renovables conlleva beneficiospara el país que van más allá delsimple suministro de electricidad y delcorrespondiente ahorro decombustibles fósiles. Se incluyen, entreotros, la reducción de las emisiones ala atmósfera de gases con efectoinvernadero, la creación de empleosen la industria del ramo mediante laproducción local de bienes y servicios,la diversificación de algunos girosindustriales y el fortalecimiento delaparato científico-técnico del país. A lavez, el desarrollo de proyectos en lamodalidad de pequeña generación yautogeneración presupone laaportación de capitales privados parala construcción de mayor capacidad degeneración, como complemento de losrecursos destinados a ello por elgobierno. Por su parte, los proyectosen el ámbito rural ayudan a aliviartensiones sociales y proporcionan unnuevo elemento para facilitar eldesarrollo económico de zonasmarginadas. El uso de las energíasrenovables ofrece además laoportunidad para diversificar elsuministro energético, reforzando laseguridad energética futura del país.

Por ejemplo, un programa a 14años para desarrollar 5 000 MW delpotencial nacional existente agregaríaanualmente 360 MW de capacidad degeneración al sistema eléctrico

2 Los recursos energéticos no convencionales,

por su propia naturaleza, son variables en el

tiempo y en el espacio. Su correcto

aprovechamiento presupone un conocimiento

adecuado de la frecuencia y la magnitud de

tales variaciones. Esto se logra por medio de

actividades de prospección y medición.



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nacional; propiciaría la creación detreinta mil empleos directos y treintamil indirectos, permanentes ytemporales; canalizaría la aportaciónde 450 millones de dólares de capitalprivado anualmente para laconstrucción de las plantas; evitaría laemisión a la atmósfera de nuevemillones de toneladas de gases conefecto invernadero; propiciaría elahorro anual de 17 millones debarriles de petróleo, y alentaría lavinculación de la industria con loscentros de investigación y desarrollotecnológico [Borja, M.A. et al., 1998].

Desde el punto de vista de lasaplicaciones inmediatas en México, lasoportunidades más claras parasistemas conectados a red seidentifican en el ámbito delaprovechamiento de la energía eólica yde la energía contenida en losdesechos sólidos municipales. Parasistemas no conectados a la redeléctrica, la explotación del pequeñopotencial hidroeléctrico y el uso depequeños aerogeneradorescombinados con módulos fotovoltaicos(sistemas híbridos) se vislumbrancomo la mejor oportunidad para dotar

de energía a proyectos productivos enel medio rural.

LimitantesEn contraposición a las oportunidadesque se vislumbran hay un número defactores –técnicos, económicos einstitucionales– que será necesarioremontar si se pretende lograr un usocreciente y sostenido en elaprovechamiento de las energíasrenovables en México. Algunos de ellosse analizan en esta sección.

Costos. La mayoría de las energías noconvencionales no compiten con loscombustibles convencionalesúnicamente sobre la base de costos deinversión o generación. La excepciónse da en nichos de mercado, como laelectrificación en zonas remotas o lageneración aprovechando los desechosmunicipales. Esto indica, por un lado,que el costo de las tecnologíasrenovables debe disminuir, en muchoscasos de manera importante, para quepuedan ser competitivas. Pero, porotro lado, también indica la posibleexistencia de subsidios embebidos enel precio de los energéticosconvencionales o costos nocontabilizados en cualquiera de lasetapas del proceso eléctricoconvencional que actúan en contra delas energías renovables. De igualmanera, es en detrimento de lasenergías renovables que los costos defactores externos, tales como losimpactos ambientales causados por eluso de los energéticos convencionalesse contabilicen por separado de loscostos de la energía o, simplemente,no se tomen en cuenta.

La mayoría de las tecnologías parael aprovechamiento de las energíasrenovables tienen costos iniciales deinstalación más altos que suscontrapartes convencionales. Estoacarrea dos problemas: primero, secrea la percepción de que las

tecnologías son inherentemente máscaras, aun cuando en su ciclo de vidapuedan generar electricidad a menorescostos, porque sus costos de operaciónson menores. Y, segundo, desalienta alos inversionistas que buscan mayoresmárgenes de utilidad con menoresinversiones. Típicamente los proyectosde generación con energías renovablesson más pequeños que losconvencionales; en consecuencia,cuando no existen reglamentosadecuados para los pequeñosproyectos, los costos de planeación,desarrollo y administración de éstos sehacen relativamente mayores que loscorrespondientes a los sistemascentralizados convencionales.

Marco institucional y legal. Existentambién barreras de carácter legal einstitucional que se deben salvar, comoes la ausencia de leyes, planes yprogramas que estimulen la creación yel crecimiento del mercado de lasenergías renovables, que faciliten laintroducción y la asimilación de lastecnologías por la industria nacional, yque fomenten el desarrollo de lastecnologías. Dado que elaprovechamiento de los recursosenergéticos renovables trae consigo

La experiencia internacionalpone de manifiesto que esposible lograr avancessignificativos en el desarrollo yla aplicación de las energíasrenovables siempre y cuandose conjuguen en formaarmonizada y con esepropósito elementos que vanmás allá de lo puramentetécnico, como son losaspectos institucionales,financieros, ambientales,industriales, y de política.Todos ellos deben ser puestosen una visión de futuro yestructurados en planes yprogramas para el corto,mediano y largo plazos.


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beneficios no sólo en lo energético,sino también en lo ambiental, loeconómico y lo social, la elaboraciónde leyes para su uso requiere deacciones concertadas entre losdistintos órganos de gobierno queatienden los factores antesmencionados. Por otro lado, se notauna falta de lineamientos claros sobrecómo proceder para el desarrollo depequeños proyectos de energíasrenovables en el marco de las leyes enmateria ambiental, la Ley del ServicioEléctrico, y sus respectivosreglamentos. Los requerimientos yprocedimientos desarrollados paragrandes centrales convencionalespresentan dificultades para suaplicación en pequeños proyectos noconvencionales, por lo que requierenser revisados y adecuados para el casode proyectos con energías renovables

Desconocimiento. Se aprecia tambiénun desconocimiento casi generalizadoentre los actores clave del mercadoenergético acerca del estado dedesarrollo de las tecnologías parageneración eléctrica con energíasrenovables y los beneficios que su usopuede traer a la sociedad. La solucióna esta barrera requiere de mecanismosadecuados y ágiles para el acopio ydiseminación efectiva de informaciónobjetiva y actualizada sobre losresultados de proyectos prácticos y susfactores de éxito o fracaso. Estoayudaría a reducir los costos deevaluación de las tecnologías y de lasestrategias de implantación, evitaría laduplicación de errores y estimularía laaplicación de ideas exitosas.

Recursos humanos. Es preocupante lamarcada escasez de personalcapacitado para el desarrollo eimplantación de proyectos degeneración con energías renovables,así como para la operación ymantenimiento de los sistemas, una vez

que éstos se lleguena instalar. Si Méxicopretende explotarfavorablemente susrecursosenergéticosrenovables debesalvarse estabarrera con elestablecimientoinmediato deprogramas para laformación derecursos humanos y el desarrollo demetodologías para asimilar einternalizar las tecnologías en lasempresas e instituciones.

Base institucional. La baseinstitucional sobre la que descansa eldesarrollo de las energías renovablesen México es limitada. En épocaspasadas existió la Dirección deEnergías Alternas en la Secretaría deEnergía, cuyas acciones estuvieron engran medida orientadas a vincular a losgrupos académicos y de investigaciónque trabajaban el tema, y a apoyar losentonces incipientes desarrollos envarias de las ramas tecnológicas parael aprovechamiento de las energíasrenovables. Por años, el grueso de laactividad sobre energías renovables enel país se confinó al ámbito académicoy de investigación tecnológica, sin quese diera una actividad industrialimportante. La Gerencia de EnergíasNo Convencionales del Instituto deInvestigaciones Eléctricas de Institutode Investigaciones Eléctricas (IIE)(antes Departamento de Fuentes NoConvencionales de Energía) ha sido elúnico grupo de investigacióntecnológica en México que por más deveinte años se ha dedicado en formaininterrumpida a la investigación y eldesarrollo de las tecnologías para elaprovechamiento de las energíasrenovables con fines de generacióneléctrica. Otras instituciones,

particularmente el Centro deInvestigaciones y Estudios Avanzadosdel Instituto Politécnico Nacional(IPN), el Instituto de Ingeniería y elCentro de Investigaciones en Energía(antes Laboratorio de Energía Solar),ambos de la Universidad NacionalAutónoma de México (UNAM), tambiénhan realizado actividades importantespara la aplicación eléctrica de lasenergías renovables en México. LaGerencia de ProyectosGeotermoeléctricos de la ComisiónFederal de Electricidad (CFE) ejecutadesde hace varios años proyectos deaplicación de las energías renovablesen el ámbito de la propia Comisión.

Hacia una estrategiaLa experiencia internacional pone demanifiesto que es posible lograravances significativos en el desarrollo yla aplicación de las energíasrenovables siempre y cuando seconjuguen en forma armonizada y conese propósito elementos que van másallá de lo puramente técnico, comoson los aspectos institucionales,financieros, ambientales, industriales, yde política. Todos ellos deben serpuestos en una visión de futuro yestructurados en planes y programaspara el corto, mediano y largo plazos.

México ofrece condicionesfavorables para la incorporación de lasenergías renovables en su esquema deoferta energética, pero carece de una



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estrategia que guíe el desarrolloeficiente de esos recursos. Lanecesidad de una estrategia de estanaturaleza se hace evidente al menospor las siguientes razones:

• Los recursos energéticosrenovables en el país son abundantes yvariados.

• Las tecnologías para laexplotación de esos recursos hanalcanzado en el plano internacional ungrado de desarrollo tal que yamuestran una penetración significativaen nichos de mercado. El desarrollocontinúa a buen paso en los paísesindustrializados.

• Con algunas excepciones, lastecnologías para el aprovechamientode las energías renovables nopresentan elementos de rompimientocon la industria convencional; todasellas requieren para su construcciónde materiales comunes y procesos demanufactura más o menosconvencionales, disponibles encualquier economía con grado dedesarrollo similar a la de México.

• Varias de estas tecnologías seproducen con procesos demanufactura intensivos en mano deobra, por lo que su fabricación enMéxico resultaría más atractiva que enlos países de origen con mano de obracara.

• México acusa un rezagocreciente con respecto a otros paísescon grado similar de desarrollo encuanto al aprovechamiento de lasenergías renovables y la producciónindustrial de las tecnologías para suexplotación.

• El número de especialistasmexicanos en el tema deaprovechamiento de los recursosenergéticos renovables con propósitosde generación eléctrica es muyreducido, lo cual puede representaruna limitante para llevar adelante losdesarrollos que exigirá el país en lamateria.

• Hay tecnologías para elaprovechamiento de las energíasrenovables que no están todavíatécnicamente maduras, especialmentecuando se busca su aplicación en unmedio físico y socioeconómico distintode aquel para el que fueron creadas, locual brinda oportunidades para laadaptación local y la innovaciónincremental.

• Las energías renovables puedencontribuir no solamente al abasto deenergía eléctrica, sino también, y demanera importante, al abatimiento dela contaminación ambiental, a lacreación de fuentes de empleo y aldesarrollo de nuevas áreas de negociopara inversionistas.

Visión de cambioEn fechas recientes se han dado dospasos importantes tendientes amodificar la situación actual y orientarlos esfuerzos nacionales hacia el logrode metas concretas en elaprovechamiento de las energíasrenovables. El primero ha sido lareciente emisión del decreto por el quese crea la Comisión Nacional para elAhorro de Energía (Conae) comoórgano desconcentrado de laSecretaría de Energía [Diario Oficialde la Federación, 1999], con lafacultad para preparar y presentarprogramas para el fomento ydesarrollo de las energías renovables,así como para promover y apoyar lainvestigación científica y tecnológicasobre el tema. Desde 1995, la Conaeha realizado numerosos eventosinternacionales para difundir laslecciones derivadas de la implantaciónde las energías renovables en otrospaíses. En coordinación con laAsociación Nacional de la EnergíaSolar (ANES), Conae creó el ConsejoConsultivo para el Fomento de lasEnergías Renovables (Cofer), cuyafunción ha sido conocer y opinar sobrelas propuestas de programa de la

Comisión Nacional para el Ahorro deEnergía.

En una segunda acción, laSecretaría de Energía estableciórecientemente un programa para elapoyo de las energías renovables yencargó al IIE su ejecución. En suprimera etapa el programa incluyeocho proyectos (cuadro 1) y tiene lossiguientes objetivos globales:

• Contribuir al establecimiento deuna política nacional de energíasustentable.

• Identificar barreras para laimplantación de las energíasrenovables en México.

• Crear elementos que faciliten laeliminación de tales barreras y facilitenla implantación de las energíasrenovables en este país.

• Catalizar el desarrollo industrialnacional de las tecnologías para elaprovechamiento de estas fuentes deenergía.

Con la ejecución de estosproyectos se espera dar un pasoimportante hacia el dominio de latecnología, tanto a través dedesarrollos locales como mediante latransferencia de tecnologías,procurando, a la vez, elestablecimiento de un marco denormas y especificaciones técnicas quegaranticen la calidad de los proyectos.Se busca también formar recursoshumanos calificados para dar apoyo aldesarrollo industrial y alestablecimiento de nuevas empresas deingeniería y servicios. Se pretendeademás identificar y probarmecanismos institucionales y definanciamiento que faciliten lapenetración de estas fuentes de energíaen el mercado energético nacional.

En la estrategia general propuestapara el logro de los objetivos delprograma se contempla la asociacióndel IIE con industrias interesadas enparticipar en los distintos proyectostanto en la fase de diseño y


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construcción de los sistemas como enla utilización de los resultados de losproyectos. Con ello se pretenden crearsinergias entre los grupos industriales yde investigación, y facilitar el proceso detransferencia de la tecnología desde lasetapas tempranas de su desarrollo.

Los proyectos a desarrollarrepresentan además una oportunidadpara realizar estudios y análisiscomplementarios, para los cuales lavinculación con el medio académicopuede resultar en beneficios de diversaíndole que incluyen la formación derecursos humanos de alto nivel, el uso deherramientas avanzadas en la solución deproblemas específicos relativos quedemandan estudios de mayorprofundidad, y un mejor entendimientode los requerimientos del desarrollotecnológico por parte de losinvestigadores del medio académico.

A continuación se hace una brevedescripción de los proyectos queintegran el programa.

Canal parabólica. El objetivo de esteproyecto es diseñar, construir, operar yevaluar una instalación experimental de500 kW térmicos utilizando la tecnologíade canal parabólica para la producciónde calor de proceso industrial, con el finde demostrar y asimilar la tecnología enMéxico. La instalación constará de uncampo de concentradores solares deaproximadamente 1 000 m2 y el equipocomplementario para el proceso,incluyendo tanques de almacenamientode fluido térmico, equipo paraproducción de vapor, bombas, tuberías yaccesorios. El sistema se instalará en unaindustria típica y se instrumentará para laevaluación de su desempeño, con el finde introducir mejoras para su posteriorreproducción en proyectos similares.

Plato parabólico. La tecnología de platoparabólico para generación eléctrica seencuentra todavía en etapa precomercialy son pocos los países que cuentan conla tecnología. Con este proyecto se

pretende obtener conocimientopráctico sobre la misma, adquiriendo yoperando una instalación experimentalde entre 5 y 7.5 kWe, con miras a sufutura aplicación y fabricaciónindustrial en México. La etapa depruebas y evaluación de la tecnologíaincluye aplicaciones de generación ensitios remotos y de suministro eléctricoen modo conectado a red.

Generadores fotovoltaicos. Elnoroeste del país presenta unaproblemática particular relativa a losaltos consumos de electricidadocasionados por el uso de equipos deaire acondicionado durante la épocade verano. Ello se deriva, a su vez, delos altos niveles de radiación solar queprevalecen en la zona en esa época. Elpropósito de este proyecto esdeterminar en forma práctica elimpacto que pueden tener los sistemasfotovoltaicos conectados a red parasuavizar los picos de demanda

Principal productoPlanta de 500 kW térmicos construida, pruebas preoperacionales.

Generador de plato parabólico de 5 o 7.5 kWe instalado con fines de caracterización de su operación.

Quince sistemas fotovoltaicos residenciales instalados en la ciudad de Mexicali, Baja California, conectados a un transformador de distribución de la Comisión Federal de Electricidad.

Instalaciones y otros elementos no técnicos para promover la explotación del recurso eólico en La Ventosa, Oaxaca.

Planta construida, lista para entrar en operación (dependiendo de la disponibilidad de fondos).

Sistema ya en operación con información sobre regiones selectas.

Atlas de recursos geotérmicos de temperatura intermedia (100-200°C), de su potencial energético y de sus aplicaciones.

Sistema operativo destinado a dar servicio a una clínica rural.

Título del proyecto 1. Sistema termosolar a concentración de canal parabólica para generación de calor de proceso.

2. Transferencia de la tecnología de plato parabólico para la generación de electricidad.

3. Pequeños sistemas fotovoltaicos conectados a la red.

4. Plataforma nacional para la evaluación y asimilación de la tecnología eoloeléctrica.

5. Planta demostrativa de generación eléctrica con biogás producido en un relleno sanitario municipal.

6. Desarrollo del sistema de información geográfica sobre energías renovables en México.

7. Evaluación de los recursos geotérmicos no explotados en México e identificación de sus aplicaciones.

8. Sistema demostrativo para la producción de electricidad a partir de hidrógeno con energías renovables.

CUADRO 1. Proyectos de energías renovables.



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eléctrica en regiones con fuertesrequerimientos de aire acondicionadopara la vivienda, como es el caso deMexicali, en Baja California. A la vez, sepretenden desarrollar elementostécnicos y no técnicos que ayuden a ladiseminación masiva de la tecnologíaen regiones con temperaturas extremasen la época de verano. Como parte delproyecto se instalarán alrededor de 15sistemas fotovoltaicos de entre 1.5 y 2kW de capacidad en residencias deMexicali. Todos los sistemas estaránconectados a un mismo transformadorde distribución, con el propósito devalorar su efecto tanto en el consumode la vivienda como en el alivioproporcionado al alimentador.

Plataforma eólica. El objetivo de esteproyecto es desarrollar elementos quecatalicen la explotación de los más de2 000 MW de potencial eoloeléctricoque se tienen identificados en la regiónde La Ventosa, Oaxaca. Con talpropósito se busca construir y operaruna plataforma para evaluar y asimilarla tecnología de generación eólica. Éstaserá una instalación para generacióneléctrica de aproximadamente 6 MWde capacidad, en la que se instalaránmáquinas eólicas de distintosfabricantes, incorporando lo másavanzado de la tecnología delmomento. Esta instalación permitiráadquirir conocimiento profundo sobrela tecnología, tener un medio pararealizar pruebas de componentes defabricación nacional, contar con lacapacidad para evaluar el grado demadurez de las variantes genéricas deaerogeneradores que existen en elmercado, y facilitar el desarrollo deempresas nacionales para operación ymantenimiento de centrales eólicas. Enuna primera etapa del proyecto serealizan gestiones ante distintosórganos de los gobiernos federal yestatal, y ante organismosinternacionales, con el propósito de

conseguir financiamientocomplementario que permita laconstrucción de la plataforma.

Generación con biogás. La basuraconstituye uno de los problemas másserios que enfrentan las autoridadesmunicipales tanto en lo que se refiere alos costos de recolección y disposicióncomo en cuestiones de imagen, riesgospara la salud y deterioro del medioambiente. En México, todavía sonpocos los desechos que se confinanapropiadamente y donde se hace esúnicamente con propósitos dedisposición final; hasta ahora no seaprovecha el gas que ahí se produce enforma natural (biogás). El propósitode este proyecto es construir un plantademostrativa de generación eléctricapara operar con biogás producido enun relleno sanitario municipal conaproximadamente mil toneladas pordía de captación de desechos en unaciudad de tamaño medio. Con elproyecto se busca mostrar a otrosmunicipios el esquema derecuperación del biogás para lageneración eléctrica paraautoconsumo en los serviciosmunicipales, así como los beneficiosambientales que el esquema traeconsigo; por ejemplo, evitar la emisiónal ambiente del biogás, que incluye ensu composición elementos con efectode invernadero, e inducir unarecolección tecnificada de losdesechos.

Hidrógeno-celda de combustible. Esteproyecto se distingue de los otros en quese ubica más en el ámbito del desarrollotecnológico para el mediano plazo.Consiste en la integración de un sistemapara producir hidrógeno por medio de laelectrólisis del agua, utilizando para elloelectricidad generada con un sistemahíbrido solar-eólico. El hidrógenoproducido será utilizado en una celda decombustible, tecnología que permite

generar electricidad al poner en contactouna corriente de hidrógeno con una deaire (oxígeno) en un proceso que norequiere elevadas temperaturas nipresiones, que no implica el uso deelementos mecánicos móviles y que noemite contaminantes a la atmósfera. Elsistema se construirá a muy pequeñaescala, luego de probar, mediante unestudio del estado del arte, que lastecnologías involucradas son viables yque existen suficientes elementostécnicos que permiten alcanzar losobjetivos del proyecto. Se pretende queuna vez que el sistema sea operativo yque se hayan resuelto sus problemas deconfiabilidad y seguridad, se instale enuna pequeña clínica rural, con elpropósito de medir los efectos quepodría tener para apoyar la prestación deservicios médicos de mejor calidad enzonas remotas. Con este proyecto sebusca un conocimiento temprano detecnologías que se anticipa estarán en elmenú de opciones para generación en elmediano plazo.

Mapeo de recursos y sistema deinformación geográfica. Como secomentó anteriormente, el conocimientode los recursos energéticos renovablesde este país es escaso, impreciso y depoca utilidad para promover suexplotación masiva. Esto se aplicatambién al caso de los recursosgeotérmicos de baja temperatura, decuya magnitud se tienen indicios, peroque no han sido evaluados en formasistemática. En el área de recursosenergéticos se emprenderán dosproyectos: uno para evaluar los recursosgeotérmicos de baja temperatura y otropara crear un sistema de informacióngeográfica (Siger) como herramientapara la planeación y apoyo a la toma dedecisiones. El desarrollo del Siger dioinicio como parte de un proyectocontratado por la Conae y su objetivo escontar con un mecanismo para elmanejo oportuno y ordenado de


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información sobre los recursos y lastecnologías de energías renovables, confines de planeación y promoción de susaplicaciones. Además, se espera que elSiger ofrezca una base para lahomologación nacional de los métodospara evaluar los recursos energéticosrenovables y se constituya en un vínculopara la cooperación interinstitucionalsobre el tema.

ConclusiónEl sol, el viento, las pequeñas caídas ycorrientes de agua y los desechos sólidosmunicipales, así como los esquilmosagrícolas, los residuos del bosque y losdesechos pecuarios, constituyen unaimportante reserva energética distribuidaa lo largo y ancho del territorio nacional.En la actualidad existen tecnologías parala explotación de estos recursos, siendovarias de ellas económicamentecompetitivas para ciertas aplicaciones,principalmente en zonas remotas dondeel acceso a los energéticosconvencionales es limitado, lo que setraduce en altos costos de suministro. Enaños recientes, el mercado mundial deestas tecnologías ha crecido en formasostenida, lo que ha dado pie a laaparición de nuevas industrias y a lacreación de numerosas fuentes deempleo. Esto, aunado a los beneficiospara el ambiente que se derivan del usode estas fuentes energéticas ha motivadoa los gobiernos de varios paísesindustrializados –y a otros menosdesarrollados– a establecer programasde desarrollo y aprovechamiento de lasenergías renovables.

A pesar de la magnitud de losrecursos energéticos renovables con quecuenta, la actividad en México para suexplotación ha sido tradicionalmentelimitada por una variedad de factores,que incluyen desde los relativamentebajos precios de los combustibles fósileshasta limitantes de diversa índole,incluyendo los institucionales yfinancieros. Tratando de revertir esta

tendencia, las autoridades del sectorenergía han puesto en marcha variosmecanismos tendientes a fomentar elaprovechamiento de los recursosenergéticos renovables. Uno de ellos esel establecimiento del Programa deApoyo a las Energías Renovablesoperado por el IIE, con el cual se buscanidentificar las principales barreras parala implantación de las tecnologías enMéxico y probar mecanismos pararemover dichas barreras. Entre otrosbeneficios, con este programa se buscatambién reforzar la capacidad nacionalpara el desarrollo de proyectos deenergías renovables, en preparación delos tiempos en que estas formas noconvencionales de energía tengan unaparticipación importante en elsuministro energético nacional.

ReferenciasArvizu, J.L., “Energía de la basura”, en BoletínIIE, vol. 21, núm. 6, noviembre-diciembre de1997, pp. 273-280.

Balance Nacional de Energía 1996, Secretaríade Energía, 1996.

Balance Nacional de Energía 1997, Secretaríade Energía, 1998.

Borja, M.A. et al., Energía eólica: centraleseoloeléctricas, Instituto de InvestigacionesEléctricas, septiembre de 1998.

Borja, M.A. et al., Estado del arte y tendenciasde la tecnología eoloeléctrica, PUE-UNAM,ISBN 968-36-7433-X, 1998.

“Decreto por el que se crea la ComisiónNacional para el Ahorro de Energía comoórgano desconcentrado de la Secretaría deEnergía”, en Diario Oficial de la Federación,20 de septiembre de 1999, pp. 41-43.

Documento de prospectiva del sector eléctrico(1996-2005), Secretaría de Energía, México, 1996.

“Energy for the future: renewable sources ofenergy”, en White Paper for a CommunityStrategy and Action Plan, EuropeanCommission, 1997.

Estimación del potencial hidroenergético delos distritos de riego del país, Instituto deInvestigaciones Eléctricas, informe IIE/42/3988/101/F, 1986.

Johansson et al., Renewable energy: sources

for fuels and electricity, Island Press,preparado para United Nations Solar EnergyGroup on Environment and Development, 1993.

Key issues in developing renewables, OECD/IEA, 1997.

Million solar roofs. Action plan, U.S. Department ofEnergy, borrador, 27 de abril de 1998.

Renewable energy resources: opportunitiesand constraints 1990-2020, World EnergyCouncil, 1993.

World energy outlook, International EnergyAgency, 1995.

1996 Annual review of progress in membercountries, implementing agreement forcooperation in the research and developmentof wind-turbines, Annex XV, InternationalEnergy Agency, 1996.

JORGE M. HUACUZ VILLAMAR

Ingeniero químico egresado de laFacultad de Química de la UniversidadNacional Autónoma de México(UNAM). Obtuvo sus grados demaestría y doctorado en ingenieríafísica en la Universidad de California,San Diego, Estados Unidos. En 1980 seintegró como investigador al IIE, en lahoy Unidad de Energías NoConvencionales, donde actualmente esel gerente. Fue coordinador del área deenergía solar; también originó ydirigió varios de los proyectos deelectrificación rural con fuentesrenovables de energía realizados bajocontrato con la CFE. Pertenece alSistema Nacional de Investigadores(SNI) desde 1986 y es coordinadorinternacional de la RedIberoamericana de ElectrificaciónRural con Energía Renovable (RIER).

Energías renovables en la oferta energética nacional · septiembre/octubre de 1999 boletín iie...

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